1 国内液压拖曳绞车研究现状

20世纪60年代以来，国内学者长期开展船用拖拽绞车及其相关技术等方面研究工作，已取得显著成果。各大学和企业研究机构对船用拖拽绞车研究越来越深入，发明了很多具有创新意义的相关机构，使得国内这方面的研究体系越来越完善。83131

浙江工业大学[1]研制了大功率液压绞车新型液压系统，主要介绍了变量聚定量马达的优点，比较分析了开式系统和闭式系统优缺点，并由实际需要确定了本系统主要回路是开式系统和恒张力控制方案、制动回路。该系统采用的节流调速与容积调速互相结合的方式大大降低了系统的功率损失。

图1-1 恒张力绞车液压系统原理图

1-油箱；2-动力泵组；3-电液比例方向阀；4-液压锁；5-压力传感器

6-液压马达；7-绞车；8-排缆器；9-张力传感器；10-重物；11-PLC

控制器；12-节流阀；13-二位二通阀；14-比例溢流阀；15-冷却阀

上海海洋大学[2]研究了恒张力绞车在海洋浮标施放回收系统中的应用，恒张力控制的主要原理是：恒张力控制也就是绞车在涉及施放、回收和牵引缆绳等浮标作业过程中，原先设定的恒定张力能保持不变。将传感器检测到的缆绳的张力反馈到该电液控制系统中，同时改变液压中压力油的流向和流量，能够实现卷筒自动正反转，进而完成了收缆和放缆这一功能，这还有一个好处，就是缆绳能一直保持张紧状态，所受张力与设定的张力值保持一致，如图1-1所示。论文网

天津理工大学[3]对恒张力液压滚筒绞车机群的液压驱动系统进行了研究。为了使张力保持恒定，该系统采用了负载敏感技术。该敏感技术指通过放大器将速度传感器测量到的卷筒转动速度反馈到带有双向变量泵的控制阀，对设定的值与反馈的值进行比较，然后根据两者的差值调节变量泵的斜盘倾角和控制油缸，从而调节变量泵的流量，使钢丝绳的张力保持不变，图1-2为绞车恒张力控制系统职能图。

图1-2 绞车恒张力控制系统职能图

中国石油大学[4]研究气动绞车的动力系统合理匹配可在保持绞车动力性能的前提下降低气动马达耗气量，提高绞车经济性能。该文章针对气动绞车的动力性能及经济性能进行了分析，通过编程拟合得到气动马达万有特性曲线，并借助该曲线实现了气动绞车动力源的初步选型。在此基础上，以MATLAB优化函数fmincon为工具，以经济性（耗气率最小）为目标，设定约束条件，建立优化模型，最终得出最佳匹配方案。

图1-3 控制流程图

中国平煤神马集团路阳春[5]研究了自动排绳装置，用来减少钢丝绳由于压绳、跳绳、乱绳等原因造成钢丝绳断裂事故的发生。基于现有机械的工作原理，路阳春提出了一种集机电液于一体的新型排绳装置。其控制流程图与液压原理图如1-3所示，当卷筒左端到达极限位置而碰到左限位开关时，Y2失电，Y1得电，从而实现排缆的循环进行。

意宁液压股份有限公司[6]研究了船用被动式恒张力控制液压绞车，作为海洋作业船舶上最主要的拖拉和起货元件的恒张力液压绞车，能够使得拖拉重物时的尖峰张力最小化，这一功能主要是由一个嵌入液压绞车系统回路的可调式压力溢流阀实现的。该研究在简要介绍了多种恒张力控制系统的基础上，描述了被动式恒张力液压绞车的工作原理及操作方法，结果表明这种控制方式能够极大地降低液压绞车上的钢丝绳的张力频率和峰值，有效提高绞车在海洋上的作业能力。

沈阳工业大学[7]研究了石油钻机绞车永磁直驱电机智能送钻控制，主要是为了解决石油钻机绞车自动送钻系统具有多变量、大时滞和难以建立数学模型等问题。它的原理是：鉴于传统算法在处理多变量，时变和非线性的送钻系统时难以建立数学模型的难题，利用智能控制中的模糊控制算法不需要建立准确数学模型的优势将智能模糊控制算法应用到绞车自动送钻系统中，如图1-4所示。应用能够克服传统算法的新型绞车永磁直驱电机保障了自动送钻系统的稳定运行，而且这种智能控制送钻系统的钻压控制效果非常好。