地下溶洞測量裝置設(shè)計與研究.pdf

1、石油消耗量的逐年上升以及能源的戰(zhàn)略儲備要求建立石油儲藏體系，巨大的地下溶洞空間作為石油天然氣的倉儲設(shè)施，將具有非常重要的戰(zhàn)略意義。在此之前需要對地下溶洞的幾何結(jié)構(gòu)進行測量和研究，地下溶洞測量裝置的設(shè)計與研究顯得尤為重要。本文以地下溶洞測量裝置為研究對象，針對其特殊工作環(huán)境，結(jié)合國內(nèi)外深潛器研究的現(xiàn)狀，對測量裝置的整體結(jié)構(gòu)進行初步設(shè)計。將結(jié)構(gòu)劃分為動力傳動系統(tǒng)、支承系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、釋放回收系統(tǒng)。
　　 本文設(shè)計地下溶洞測量裝置時，

2、動力傳動系統(tǒng)對電動螺旋槳和電動水泵方案進行比較，通過對電動機和水泵結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能優(yōu)劣的比較，選用電動機作為動力系統(tǒng)，便于裝置的靈活操縱和結(jié)構(gòu)的合理布置;為了保證裝置測量數(shù)據(jù)的精確性，需要裝置低速平穩(wěn)航行，理論計算螺旋槳的功能參數(shù)和幾何參數(shù)，運用Pro/E軟件對螺旋槳三維實體建模和仿真。利用計算機輔助設(shè)計的基本原理對動力傳動系統(tǒng)進行初步設(shè)計，重要部位（撓性軸傳動）進行校核和測試，確保傳動的安全性和可靠性。
　　 支承系統(tǒng)是機械結(jié)構(gòu)

3、的重要組成部分，外部殼體結(jié)構(gòu)又是支承系統(tǒng)中最重要的一個部件，是測量裝置中動力系統(tǒng)、供能系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及測量儀器的外在支撐。為確保殼體結(jié)構(gòu)的強度、剛度和密封性要求，在ANSYS中建模，并加載進行應(yīng)力分析;運用Pro/E軟件對端蓋和電機固定架建模仿真，為結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性提供理論依據(jù)。
　　 控制系統(tǒng)的設(shè)計中，采用單片機作為控制系統(tǒng)的中心元件，通過控制電動機的運行狀態(tài)，實現(xiàn)對測量裝置航行姿態(tài)的控制;測量裝置航行時離地必須保持固定高度