[00905549]大型垂直升船机系统动态仿真研究

该项目是国家电力公司科学技术项目“水电工程重要设备关键技术研究”的专题项目(合同编号：SPKJ016-06)。该项目是针对岩滩升船机、三峡升船机等卷扬式升船机进行整体动力学建模与计算机动态仿真。解决的主要问题：1.三峡垂直升船机运行仿真演示软件的研制：在3DMAX2.5环境下，对三峡垂直升船机进行建模。将升船机分成若干个子系统，并进行组合渲染。运用VC++编制可视化界面，调用动画。主视窗显示全景图和升船机的升降全过程；局部视图详细显示重要部件的运动。2.岩滩升船机原型观测与研究：对岩滩垂直升船机塔柱及低速减速器的位移、承船厢的变形、力矩钢丝绳的张力、承船厢及卷筒的应力、承船厢及卧倒门和塔柱振动、电气传动系统的性能测试、承船厢液压调平系统性能进行了原型观测与研究。3.岩滩升船机(中间试验机)系统动力学仿真研究：建立了包括4台电动机的电力拖动控制系统、传动系统(高速减速器+电动机转子+工作制动轮、纵向短同步轴、低速减速器、卷筒+安全制动器+转矩平衡重、横向同步轴、纵向长同步轴、重力平衡重+滑轮等七个子系统)、承船厢+钢丝绳子系统(采用SUPSAP93进行有限元建模)的整体动力学模型。仿真计算分析了正常工况下承船厢载水1.63米+从高点向下启动运行和正常工况下承船厢载水1.8米(0误载水)+从高点向下启动运行两种工况的整体动力学特性。岩滩升船机的系统动力学仿真的数学模型是基本符合实际要求的，其研究方法运用在三峡垂直升船机的整体动力学仿真是可行的。4.三峡升船机系统动力学仿真研究：建立了包括8台电动机的电力拖动控制系统、传动系统(五级减速器十电动机转子+工作制动轮、纵向短同步轴、卷筒+安全制动器+转矩平衡重、横向同步轴、纵向长同步轴、重力平衡重+滑轮等七个子系统)、承船厢+钢丝绳子系统(采用SUPSAP93进行有限元建模)的整体动力学模型。运用Simulation模拟8台电动机的机电耦合；计算了整体动力学系统的瞬态响应。仿真计算分析了正常工况、事故工况的整体动力学特性以及卷筒误差对整体动态特性的影响。项目成果对相关工程建设、产业结构调整的作用和影响：该研究成果可以直接服务于起重机、启闭机、轧钢机、机床、生产自动线、运输油罐车辆、液压机(床)、海洋石油平台等机、电、液耦合产品的设计和开发研究，对解决实际生产中复杂机电液一体化产品的动力学问题具有十分重要的意义。