【摘要】：核電設(shè)備尤其是核反應堆設(shè)備由于受各種因素的影響,不可避免地會出現(xiàn)故障甚至失效。為了減少因此帶來的經(jīng)濟損失,提高核電廠的利用率,核電廠在役維修設(shè)備必不可少。隨著我國對清潔能源需求的增加,核電在役機組的成倍增加,核電廠在役維修設(shè)備的需求也隨之大幅攀升。由于核電的特殊性,反應堆本體以及與反應堆一二回路水接觸的設(shè)備會帶有一定的放射性。對這類設(shè)備的維修必須處在水下環(huán)境中,操作人員必須離開一定的距離,維修設(shè)備需要一定的自動化水平。水下維修設(shè)備中的核心設(shè)備為垂直輸送系統(tǒng),它將各類維修工具精確輸送并定位到水下的維修工位處。論文首先介紹了國內(nèi)外用于水下維修的類似設(shè)備,指出了之前設(shè)備的一些缺陷和不足。然后在此基礎(chǔ)上,提出新的傳動和控制系統(tǒng)方案,從結(jié)構(gòu)和驅(qū)動設(shè)計角度講述了新的水下維修設(shè)備垂直輸送系統(tǒng),以功能需求為導向,進行總體和系統(tǒng)各部分設(shè)計,并給出詳細的驅(qū)動設(shè)計計算和驅(qū)動元件選型。完成電機和驅(qū)動器選型后,提出基于SolidWorks Electrical的電氣設(shè)計。SolidWorks Electrical是專門針對電氣和自動化系統(tǒng)設(shè)計的工具,可完成智能化的電氣和3D機電一體化設(shè)計。從設(shè)備控制設(shè)計和控制系統(tǒng)組成兩方面,確定系統(tǒng)主要元器件的選型。依靠SolidWorks Electrical進行設(shè)備電氣方案和接線圖設(shè)計、繪制電氣原理圖、搭建2D布局圖和3D機柜,最后進行機電一體化布線。通過繪制控制邏輯圖,詳述系統(tǒng)控制邏輯。利用西門子MP277 10”Touch和WinCC flexible設(shè)計系統(tǒng)主要的人機界面。使用L-force Engineer對倫茨驅(qū)動器及電機進行定位控制的編程和調(diào)試。采用西門子S7-300 PLC進行系統(tǒng)總線、邏輯和驅(qū)動器控制,完成硬件組態(tài)和軟件編寫。最后,對設(shè)備進行運行精度檢驗。利用三維激光跟蹤儀在大范圍高精度的測量優(yōu)勢,以及制造、使用現(xiàn)場在線測量的靈活性,對垂直輸送系統(tǒng)的移動平臺定位精度進行測量,結(jié)合電機編碼器等數(shù)據(jù),得到系統(tǒng)重復定位精度,分析定位偏差原因。結(jié)果表明該系統(tǒng)的重復定位精度滿足設(shè)備需求�？偟膩碚f,本文結(jié)合機械、電氣、控制、軟件開發(fā)和測量等多學科,結(jié)合SolidWorks Electrical、WinCC flexible、L-force Engineer和觸摸屏、PLC、三維激光跟蹤儀等軟硬件,設(shè)計研究完成核電水下維修設(shè)備垂直輸送系統(tǒng)。本課題的研究具有較強的理論和產(chǎn)品研發(fā)價值。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM623
【圖文】：

齒輪驅(qū)動和定位銷定位Fig.1-1Geardriveandlocatingpin

圖 1-2 潛水電機、旋轉(zhuǎn)編碼器、齒輪和減速機Fig.1-2 Submersible motor, rotary encoder, gear and reducer容安排

【參考文獻】

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1 尉建龍;馬兵;范喜斌;;EPLAN軟件在排土機電氣設(shè)計中的應用[J];機械工程與自動化;2015年06期

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本文編號：2717537