开题报告-水库防洪闸启闭液压系统设计

1、毕业论文（设计）开题报告题 目 水库防洪闸启闭液压系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化年级级学生姓名 学 号 指导教师 教务处制表年 月 日选题意义液压启闭机是水利水电工程闸门启闭的专用起重机城，是广泛用于水利水电行业的一种必不可少的设备。液压启闭机启闭性能的优劣直接关系到闸门能否良好运行，对于工程的安全运行起着关键性的作用，并因其所具有的传动过程中的平稳性，结构设计具有紧凑性，运行过程中具有强大的承载能力等优点，得到了广泛的应用，有取代目前的水利水电工程设计中，低、中扬程固定卷扬式启闭机有被液压启闭机取代的趋势。随着高坝的兴建和大容量水力机组的研制，水力枢纽对于闸门

2、、启闭机从设计、制造、安装甚至于材料、工艺等等的要求愈来愈高。首光要求运行安全可靠，其次是操作灵活、不漏水。液压启闭机适用范国广，结构简单，布置紧凑，体积小，可对闸门施行下压力、闸门重量轻，承载力大。且易于实现启闭过程中的过载保护，工作安全可靠；可以实现很大范围内无级调速，且调速方便；运行平稳，换向方便，缓冲性能好；液压传动与电气控制相结合，便于实现集中控制和自动控制，液压元件自润滑性好，经久耐用。国内外研究现状概述国内诞生第一台启闭机的标志是50年代末安装在在新安江水电站的液压启闭机。1972年,南京水科院开始对葛洲坝的2号船闸作了一系列液压启闭机实验,为液压启闭机的研发积累了丰富的经验。随

3、着液压技术的发展,液压启闭机展现了无与伦比的优势,在水利水电工程中取得了更加广泛的应用。我国也顺应发展趋势,制定了一系列的标准,规范行业,引导市场,为液压启闭机的发展和应用奠定基础。目前国内部分水利水电工程中启闭机的水平发展已基本赶上国际先进水平,目前我国内处于应用阶段最具代表性的是三峡工程采用的液压启闭机,三峡工程水利枢纽是国内最大型工程,具有防洪、发电和航运等综合效益的水利工程,故该工程中选用的液压启闭机具有数量大、规格大、技术水平要求高、制造安装难度大等特点。他们的运行安全可靠性至关重要,直接影响三峡整体效益和目标的实现。如深孔弧形闸门由液压启闭机操作,共设23台液压启闭机,由六套液压泵

4、站分别集中控制,该启闭机主要技术参数我国目前启闭机设计水准与制造水准都达到了很好的水平,50年代后期新安江就己在启闭机上使用了液压传动的原理,经过了这么多年的发展,启闭已广泛应用于液压启闭机操作弧型闸门、人字闸门、快速闸门或高水头深孔事闸门,技术已经很成熟。例如长江三峡水利枢纽工程永久船闸和厂坝二期工程使用了各种液压启闭机116台,代表了我国现在的最高水平。 综合国外启闭机现状来讲，国外启闭机历史悠久，50、60年代就已渡过了开发初期的小流量高水头设计趋势转变为成熟期的低水头大流量的发展历程。国外的启闭机发展，欧洲地区的启闭机结构复杂和型式多样，主要考虑对上游水位的控制、流量调节及环境保护，所

5、以该地区设计比较普遍，主要是T型双扇门门顶方便泄水和排冰。美洲闸门在设计上考虑传动载重量和结构的承载能力和要求方面追求很高的安全系数，形式上力求典型化，简单化。该地区后期建造的闸门一弧型门或平板门为主。苏联地区设计的启闭机一般都是大规模，该地区的启闭机主要都采用表孔或深孔弧型门和平板门，原因是该地区的启闭机主要考虑耐严寒。主要研究内容（1）综合分析国内外有关文献资料的基础上，根据液压系统设计的基本原则及启闭机设计的原理，分析液压启闭机系统的输出力特性曲线和负载特性曲线，结合水利枢纽液压启闭机的具体的现场要求设计出启闭机的液压系统原理图。 （2）学会 Simulink仿真软件平台的使用，画出系统

6、的仿真原理图，并计算或估算系统各结构参数，进行计算机仿真；最后对仿真结果进行比较分析，进一步认识系统中各液压元件参数对元件性能的影响，更深刻理解单个元件在整个系统中的作用及对系统的影响。根据仿真结果，分析仿真结果，提出优化方案，比较优化后系统的仿真结果与原仿真结果。 （3）在前述分析的基础上,对启闭机液压系统整体进行仿真分析,液压系统的动态仿真对于改进液压系统的设计和提高液压系统可靠性都具有重要的意义。拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）(1)首先从了理论上详细研究液压启闭机的发展历史，国内外应用情况，液压启闭机的存在的主要问题及解决措施。 (2)根据本课题三峡液压启闭机的现场条件

7、计算出所需电机、泵、油箱容积、管道、液压缸缸径参数及系统各个满足要求的子回路，设计出系统原理图。 (3)建立起系统的 Simulink仿真图，设置泵，管道，阀，仿真信号等参数，通过仿真两支液压缸的流量，流速，位移等基本参数，分析其同步性。 (4)分析液压启闭机的同步回路，提出同步回路优化的系统方案。重新画出系统的原理图。 (5)根据前面优化的系统原理图,进行系统的优化方案的仿真，比较其结果，做出是否取得优化效果的结论。仿真方案:将系统的仿真模型在Simulink建立起来后，设定液压泵为允许流量最大流量值，溢流阀压力根据需要设定为所需值。设定仿真时间及通信间隔。通过仿真，得到系统的位移曲线和速度

8、曲线，分析系统的动态特性曲线及二个缸的位移，速速曲线，比较其曲线，分析其同步性。研究工作安排及进度1、2021年10月15日2021年11月1日，查找相关参考文献，了解国内外研究现状；2、2021年10月15日2021年11月11日，完成论文开题报告；3、2021年11月13日2022年3月8日，基本完成设计的总体结构功能要求，并完成传动机构的设计验算，同时绘制出相关零件图和装配图；4、2022年3月8日2022年3月12日，通过论文中期检查；5、2022年3月12日2022年5月12日，开始翻译，对论文设计进行优化完善，准备毕业答辩。参考文献目录1 张思林. 液压启闭机的可靠性设计与思考J.

9、 水利水电技术, 2019, 50(S2):51-55.2 刘浩, 李大伟, 周兵, 刘红宇. 大藤峡船闸液压启闭机设计J. 东北水利水电, 2019, 37(11):9-11.3 陈敏. 浅析平面直升闸门液压启闭机双缸同步回路J. 设备管理与维修, 2019(14):41-42.4 张利波. 某水电站液压启闭机缸体和液压杆的选型计算J. 建材与装饰, 2018(52):270-271.5 刘国瑞. 表孔弧门液压启闭机液压系统分析刘国瑞J. 液压气动与密封, 2018, 38(11):28-32.6 侯庆宏, 周伟. 液压启闭机带多拉杆启闭平面闸门的设计J. 水科学与工程技术, 2018(04

10、):59-61.7 黄可璠. 液压启闭机在船闸中的应用J. 中国水运(下半月), 2018, 18(08):73-74.8 高志萌, 张文. 启闭机在水工闸门上的使用性能分析J. 珠江水运, 2018(15):71-72.9 张皓. 关于液压启闭机的性能分析J. 河北水利, 2018(07):39.10 郑伟达. 液压启闭机的特点与在水利水电工程中的应用J. 舍, 2018(09):191-192.开 题 报 告 会 议 纪 要时 间2021.10.20地 点2301主持人参会教师姓 名职 务(职 称)姓 名职 务(职 称)教授高级工程师讲师会议记录摘要1、指导对论文题目有疑惑的同学，解决其疑惑；2、按时提交开题报告相关内容；3、尽快撰写论文，理清论文思路；若有相关问题，及时查阅参考文献或询问相关指导老师，切勿最后时间赶写论文；4、论文格式严格按照学校要求格式，文本