核电工程大吨位起重机设计研究

发布时间：2017-04-05 03:14

  本文关键词：核电工程大吨位起重机设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：核电作为新型能源,有着环保、低耗和高效等优点,尽管受到2011年日本地震福岛核事故的影响,但随着核电技术的发展,核能可控性大幅提高,核电在世界各国仍然得到了广泛应用。为保证核电安全,目前三代及以上核电技术建设中均采用模块化施工方式,新的施工方式导致预制模块尺寸和重量与以往施工方式相比均大幅增加,这对核电吊装设备提出了更高的要求。目前,国际上已有用于核电、化工等领域的大吨位起重机,国内也研发了三千吨级以上履带式起重机,但尚未用于核电建设,目前国内核电建设用的大吨位起重机仍有很大研究和发展空间。 根据核电建设工期长、重件少、尺寸大、重量大、两个反应堆同期建设等特点,相比回转困难的大吨位履带起重机,本文提出用一台位于两个反应堆中间位置、保证一个工期内两个反应堆同时施工的大吨位环轨起重机来满足核电建设作业需求的设想。鉴于此,本文依托国家863计划“千吨级超大起重机”课题,对用于核电建设的大吨位起重机进行研究,探讨大吨位起重机总体方案设计的思路和方法。 首先,根据核电工程的作业环境和载荷情况,提出合适的下车和臂架形式,开发了下车多轮液压均载方式,提出了主臂下铰点与多轮作用中心需重合的设计原则；其次,对垫板结构、回转驱动、台车和配重形式进行设计,建立主要结构件有限元模型,通过有限元分析完成对结构强度的校核。最后,基于本文设计的起重机三维模型,设计优化模型,选取合适的自变量,推导起重机各主要模块参数与自变量之间的关系,建立最终的优化目标函数,施加约束,利用Matlab优化工具箱中的函数进行多变量约束非线性最小化求解,获得成本最低时的设计参数(优化变量),计算起重机各主要模块在最优解时的参数,通过成本函数对各变量的灵敏度分析,给出各变量对总成本的影响程度,为后继技术设计过程中的参数调整提供有价值的参考。 本文的研究内容和设计方法,对核电建设大吨位起重机的设计和分析具有一定的指导意义。
【关键词】：大吨位起重机 环轨形式 液压均载 多轮驱动 约束非线性优化
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 核电产业发展现状及前景10-12
• 1.1.1 核电产业概述10-11
• 1.1.2 核岛吊装模块介绍11-12
• 1.2 国内外大吨位起重机介绍12-18
• 1.2.1 国外大吨位起重机介绍12-16
• 1.2.2 国内大吨位起重机介绍16-18
• 1.3 研究意义和内容18
• 1.3.1 研究意义18
• 1.3.2 研究内容18
• 1.4 本章小结18-20
• 2 整体方案确定20-35
• 2.1 下车形式20-24
• 2.1.1 中小吨位履带起重机20
• 2.1.2 大吨位履带起重机20-23
• 2.1.3 方案确定23-24
• 2.2 臂架形式24-28
• 2.2.1 主臂形式24-26
• 2.2.2 塔式副臂形式26-27
• 2.2.3 方案确定27-28
• 2.3 基本参数初定28-32
• 2.3.1 模块吊装要求28-29
• 2.3.2 吊装参数确定29-31
• 2.3.3 载荷估算31-32
• 2.4 支撑轮均载方式32-34
• 2.4.1 平衡梁均载方式32-33
• 2.4.2 静压均载方式33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 3 回转台车设计研究35-59
• 3.1 支撑轮组设计35-39
• 3.1.1 支撑轮选择35-37
• 3.1.2 轮支撑力作用37-39
• 3.2 轨道设计39-41
• 3.2.1 轨道选取39
• 3.2.2 有限元分析39-41
• 3.3 垫版设计41-43
• 3.3.1 参数设计41-42
• 3.3.2 结构设计分析42-43
• 3.4 回转驱动设计43-49
• 3.4.1 驱动简介43-44
• 3.4.2 驱动形式44
• 3.4.3 驱动计算44-47
• 3.4.4 减速器和马达选型47-49
• 3.5 台车机构设计49-55
• 3.5.1 台车形式49-51
• 3.5.2 结构设计51-52
• 3.5.3 强度分析52-55
• 3.6 配重设计55-58
• 3.6.1 配重概述55-57
• 3.6.2 配重形式57-58
• 3.7 本章小结58-59
• 4 总体优化设计分析59-68
• 4.1 概述59-61
• 4.1.1 最优化理论介绍59
• 4.1.2 Matlab软件介绍59-60
• 4.1.3 模型简化60-61
• 4.2 优化建模61-65
• 4.2.1 建模思路61-62
• 4.2.2 优化模型62-63
• 4.2.3 变量及其范围选取63-65
• 4.3 优化求解65-67
• 4.3.1 优化结果65-66
• 4.3.2 灵敏度分析66-67
• 4.4 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况71-72
• 致谢72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈方强;王青松;;新时期我国继续发展核电的必要性[J];能源技术经济;2012年06期

2 牛玉飞;;国产3000t级履带起重机技术应用[J];中国工程机械学报;2012年04期

3 杨春;王灵梅;刘丽娟;;我国核电行业现状浅析[J];能源与环境;2012年03期

4 伍浩松;;世界核电现状[J];国外核新闻;2012年05期

5 郑明光;叶成;韩旭;;新能源中的核电发展[J];核技术;2010年02期

6 张明辉;王欣;高一平;;履带起重机超起装置[J];建设机械技术与管理;2006年09期

7 薛学伟;;“中国制造”履带起重机登顶之路[J];建设机械技术与管理;2011年06期

8 焦丽丽;;MATLAB软件在机械优化设计中的应用研究[J];科教文汇(上旬刊);2011年06期

9 周奇才;周在磊;李文军;代习伟;叶阜;;2500t环轨式起重机抗倾覆稳定性分析[J];机械设计与研究;2012年04期

10 子路;;世界起重量最大的履带式起重机将落户中国[J];建筑机械;2008年07期

  本文关键词：核电工程大吨位起重机设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：286381