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上海海洋学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：系(部)、专业：学号：学生姓名：指导教师姓名下达任务日期：2012年10月28日任务起止日期：2012年10月28日至2013年3月29日设计（论文）的主要内容与要求：主要内容：主要参考文献：进度安排序号设计（论文）工作任务日期（起止周数）1下达《任务书》2012-10-28～2012-11-42调研、拟定提纲、完成《开题报告》2012-11-7～2012-11-183完成初稿2012-11-21～2013-1-64中期检查2013-2-13～2013-3-25完成定稿2013-3-5～2013-4-66正式交稿、指导教师初评成绩2013-4-9～2013-4-137答辩、成绩评定、归档2013-4-16～2013-4-27任务下达人（签字）教研室主任（签字）：年月日系主任（签章）：年月日任务接受人（签字）上海海洋学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名学号系(部)班级设计(论文)题目指导教师姓名职称指导教师研究方向1选题的背景意义2研究的基本内容与拟解决的主要问题3研究方法4研究工作进度和安排2012-10-28～2012-11-4翻阅资料，上网查询，并根据自己的知识结构确定项目题目及大体内容2012-11-7～2012-11-18完成毕业设计的提纲2013-2-13～2013-3-2完成毕业设计的系统方案设计部分2012-11-21～2013-1-6完成毕业设计的摘要和前言总结、整理出论文初稿2013-4-9～2013-4-13根据指导老师的指导进行修改，完善系统2013-4-16～2013-4-27答辩、成绩评定、归档5主要参考文献指导教师审核意见：指导教师签名：年月日本表由学生填写，交指导教师答署意见后参照执行。原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下独立进行研究与实践工作所取得的成果，毕业设计（论文）中有关资料和数据是实事求是的。除文中已经注明的引用内容外，本毕业设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究与实践做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如有不实之处，本人愿意承担相关责任。毕业设计（论文）作者签名：日期：年月日上海海洋学院毕业设计（论文）题目：系（部）专业班级学号学生姓名指导教师职称2013年3月29日传送装置的动力驱动设计摘要：直到当今，我国已经成为世界上第二大的石油消耗国，在今后的20年中，我国国内的原油产量将不断的上升，预计到2020年，我国原油产量将达到1.8亿顿左右。石油需求量的不断上升，必将带动我国石油钢管加工业的迅猛发展，同时整个石油加工装备行业的竞争也会日益激烈。我国国内石油机械产品技术含量比较低，低端产品比较多，特别是石油钢管加工输送设备的技术水平和生产效率很是底下，工艺上环节脱节，严重的制约了我国企业的生产力的发展。石油钢管加工是大批量生产，只有采用高效率并且稳定的生产线，才能提高产品质量，改善生产条件劳动条件，节省空间，把成本降到最低，保证生产的均衡性，并创造最大的经济效益。石油钢管输送线是整个生产线的重要部分同时也是重要组成，由钢管纵向传送系统和动力驱动系统所组成，将若干的代加工钢管输送到加工机床处进行加工等工序，能够自动的完成产品加工过程中的输送过程。本文在分析输送装置的基础上，对整个装置的动力驱动系统进行设计，目的是在能是输送装置可以安全平稳的工作，加快生产的效率。其将选择适当是减速器，电动机组成其稳定的动力输出源。关键词：减速器电动机输送装置动力驱动目录传送装置的动力驱动设计第一章绪论1.1（石油）钢管输送系统的研究输油管道是石油工业的重要基础设施之一,投资巨大,运行费用高.本文在分析、总结国内外加减阻剂原油管道优化运行、设计技术研究成果的基础上,深入开展输油管道最优化设计及设计方案评价的研究,以达到更新管道设计观念和模式,缩短设计周期、提高设计质量、节省基建投资费和运行管理费、提高设计企业的经济效益、技术效益和社会效益的目的.本文通过对添加减阻剂原油管道输送特点和规律的分析研究后认为,管道中原油的流量Q、粘度v、管径d,对减阻率、减阻剂浓度都有不同程度的影响,用于压降计算的列宾宗公式已不再适用.因此,创建了加减阻剂后压降h,DR与Q、v、d关系、减阻剂浓度C与Q、v、d关系的两个数学模型.两个数学模型为加减阻剂原油管道的压降计算、减阻剂耗量计算、优化设计数学模型的建立打下了基础.根据压降h,DR、减阻剂浓度C两个数学模型非线性的特点,采用反求问题的思路,用遗传算法(GA)优化技术分别求得两个模型中的回归参数.本文首次在建立原油管道优化设计的数学模型中考虑了减阻剂的注入对动力费、热力费、热泵站投资费、管道投资费的影响,以及减阻剂本身的费用对目标函数的影响.根据加减阻剂原油管道优化设计数学模型是具有非线性约束的、混合离散变量的非线性规划问题的特点,本文采用混合离散变量遗传算法、混合离散变量复合形法与数据库技术相结合的策略来求解模型,既保证了最优解的可靠性、准确性,又加快了寻优速度,取得了显著的效果.本文首次提出广义管道优化设计方法的新思路,即建立管道优化设计体系:⒈管道优化设计建模;⒉管道优化设计模型的求解方法及程序设计;⒊管道优化设计方案的评价;⒋管道优化设计方法的通用性.通过算例验证:采用不加减阻剂输送工艺,必须在长期大输量、满负荷、电价低的情况下运行才是经济合理的.采用加减阻剂输送方案进行优化设计,必须考虑减阻剂、电力、燃料价格的变化对年折合费用、运行管理费用的影响,盲目地进行加减阻剂原油管道的优化设计既不科学,又不经济.将原油管道输送理论、最优化理论、熵权多目标决策法和计算机决策支持系统理论相结合,通过概念设计、功能设计和结构设计研究出《原油管道设计方案优选系统》(COPDOS)软件的总体框架.它将对后续的COPDOS软件开发奠定坚实的理论基础并组成合理的软件结构体系。1.2我国油气输送钢管的发展前景我国的油气输送钢管的发展与我国经济的发展密切相关,同管道建设水平与制管技术水平有直接关系。在目前我国石油天然气工业的钢管用量约为每年200万t以上,其中油气输送钢管的用量60～70万t。中国石油天然气总公司所属制管厂生产能力60～70万t,其中输送钢管50万t殊要求的直缝埋弧焊钢管,国内还没有制造能力之外,一般要求的输送钢管,国内均可以自行生产。若加上石油制管厂以外的机组,生产能力远远大于实际市场需要。在我国今后不宜再新建新的螺旋焊管机组。对于已有的生产设备要进行必要的技术改造,适应市场需要,提高产品质量,增强竞争能力。中直径直缝高频电焊钢管机组40余条生产线的生产能力更是远远大于实际市场需求,这类机组目前效益普遍不理想,应尽快提高产品质量,提高产品合格率,努力使机组达到应有的产量、降低产品价格,使市场接受这一品种。相信通过一段时间的努力,直缝高频电阻焊钢管的质量会得到更大的改善,使用前景会更广阔。同国外发达国家相比,我国目前还没有直缝埋弧焊钢管生产线,近几年来,已经有10多家厂在调研论证,目前还有几家在继续筹建直缝埋弧焊钢管生产线,相信在不久会建成1～2条这类机组生产线,填补我国在这一领域内的空白,使输送钢管制造水平个台阶。在输送钢管市场需求上,一方面要看到前景很好,同时也要看到管道工程建设的阶段性,在建设这类钢管厂项目上要持谨慎态度,不能一哄而上,搞重复建设。从目前我国输送钢管制管生产线数量上看,已经是一个世界大国,但我国制管产品的质量水平还不是很高,单机实际产量确比较低下,效益不理想,还不是一个世界焊管强国。今后一段时期,着重要加强企业管理,开拓国内外两个市场,提高产品质量,发挥现有机组能力,把引进国外技术设备潜力充分发挥出来,提高焊管企业的市场竞争力和经济效益。第2章动力驱动系统概况2.1动力驱动系统的基本组成2.1.1串联混合动力驱动系统图1串联驱动方式串联式混合动力驱动系统由发动机、电池组、发电机、电动机、控制装置和汽车传动系等组成。发动机带动发电机发出的电能可直接输送到电动机;也可在当蓄电池的荷电状态降到一定范围时对蓄电池充电。电动机从发电机或电池组获得能量,从而产生驱动力矩驱动汽车和提供其它设备所需功率。串联式驱动系统的示意图如图1所示。串联式结构可使发动机不受汽车行驶工况的影响,始终在其最佳的工作区稳定运行,并可选用功率较小的发动机,因此,可使汽车的油耗和排污降低。串联式混合动力电动汽车特别适用于在市内低速运行的工况。在繁华的市区,汽车在起步和低速时还可以关闭原动机,只利用电池进行功率输出,使汽车达到零排放的要求。但是这种结构的汽车对电池组具有更高的限制,尤其需要大的电池容量。2.1.2并联式混合动力驱动系统并联式混合动力驱动系统主要由发动机、电机—发电机两大动力总成组成,其功率可以互相叠加。当电动机只是作为辅助驱动系统时,功率可以比较小。与串联式结构相比,发动机通过机械传动机构直接驱动汽车,其能量的利用率相对较高,这使得并联式燃油经济性比串联式的高。并联式驱动系统最适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况。由于并联式驱动系统的发动机工况要受汽车行驶工况的影响,因此不适于汽车行驶工况变化较多、较大;相比于串联结构式,需要变速装置和动力复合装置,传动机构较为复杂。并联式驱动系统的示意图如图2所示。2.1.3混联式混合动力驱动系统混联式混合动力驱动系统是串联式与并联式的综合,其结构示意图如图3所示。其驱动系统是最后发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动汽车,但驱动电动机的发电机串联于发动机。目前的混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本构架。发动机发出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥,另一部分则驱动发电机发电。发电机发出的电能输送给电动机或电池,电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。混联式驱动系统的控制策略是:在汽车低速行驶时,驱动系统主要以串联方式工作;当汽车高速稳定行驶时,则以并联工作方式为主。混联式HEV充分发挥了串联式和并联式的优点,以达到热效率更高、排气污染最低的效果。与并联式相比,混联式的动力复合形式更复杂,因此对动力复合装置的要求更高。2.2动力驱动系统工作原理步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件。步进电动机的输入量是脉冲序列，输出量则为相应的增量位移或步进运动。正常运动情况下，它每转一周具有固定的步数；做连续步进运动时，其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接受数字量的控制，所以特别适宜采用微机进行控制。2.2.1步进电动机的种类目前常用的有三种步进电动机：(1)反应式步进电动机(VR)。反应式步进电动机结构简单，生产成本低，步距角小；但动态性能差。(2)永磁式步进电动机(PM)。永磁式步进电动机出力大，动态性能好；但步距角大。(3)混合式步进电动机(HB)。混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动机两者的优点，它的步距角小，出力大，动态性能好，是目前性能最高的步进电动机。它有时也称作永磁感应子式步进电动机。2.2.2步进电动机工作原理图1是最常见的三相反应式步进电动机的剖面示意图。电机的定子上有六个均布的磁极，其夹角是60º。各磁极上套有线圈，按图1连成A、B、C三相绕组。转子上均布40个小齿。所以每个齿的齿距为θE=360º/40=9º，而定子每个磁极的极弧上也有5个小齿，且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定子和转子的小齿数目分别是30和40，其比值是一分数，这就产生了所谓的齿错位的情况。若以A相磁极小齿和转子的小齿对齐，如图1，那么B相和C相磁极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距，即3º。因此，B、C极下的磁阻比A磁极下的磁阻大。若给B相通电，B相绕组产生定子磁场，其磁力线穿越B相磁极，并力图按磁阻最小的路径闭合，这就使转子受到反应转矩（磁阻转矩）的作用而转动，直到B磁极上的齿与转子齿对齐，恰好转子转过3º；此时A、C磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。接着停止对B相绕