舰船舷侧隐身门梯集成装置传动及其控制方案研究及其设计(附件)【字数：9717】
摘 要摘 要 舰船舷侧门梯集成装置的主要功能是向乘客提供正常出入通道及应急撤离通道。门梯合一式登船门因其便捷易用的特点，在现代舰船上已被应用。但由于技术储备和其他原因，国产舰船上并未普及应用，现存的舰船门梯也存在这或多或少的缺陷和瑕疵。 本设计以普通舰船为设计基础，对舷侧门梯-门梯合一的机构设计方案，开启闭合运动方式、机构原理、控制方案及钢绳布置等进行设计。对比国内外现存方案，主要有以下几个方面的优势1）采用铰链副四杆传动机构，每扇门板仅有一个自由度，使得船舷外侧没有多余机构，有效地增强了门板的强度和刚度；2）传动方案采用导论-钢丝绳控制门板开启闭合，比起液压传动具有可靠性高、易于维护等优点；3）使用PLC对绞轮这一单一动力源进行控制，方法简单有效，成本较低；4）将开启的方式改进为向下开启，将原舷梯与门板集成为一套装置，动力合二为一，合理利用了空间，结构更加合理。关键词门梯；四杆机构；钢丝绳-导轮；PLCAbstract
目 录
第一章 绪论 1
1.1 设计背景 1
1.3 舰船舷侧隐身门梯集成装置的研究现状与发展 2
1.3 设计内容概述 3
1.4 主要设计内容 4
第二章 舰船舷侧隐身门梯集成装置主要零部件设计 5
2.1 舷梯机构设计 5
2.2 四杆机构设计 6
2.3大小门板设计 7
第三章 舰船舷侧隐身门梯集成装置传动方案设计 8
3.1主要内容概述 8
3.2 确定钢丝绳走向 8
3.3 导轮组的布置 10
3.4 导轮组件设计 12
3.5 手动式门梯关闭装置设计 14
第四章 舰船舷侧隐身门梯集成装置运动仿真 16
4.1 整体机构的关闭仿真 16
第五章 舰船舷侧隐身门梯集成装置控制方案设计 22
5.1 确定控制方案主要实现功能 22
5.2 硬件选型 22
5.3 程序设计 25
5.4 程序仿真 28
5.5 控制元件接线 33
结语 35
参考文献 36< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 第一章 绪论
1.1 设计背景
船用舷梯是舰船为乘客提供正常出入及应急撤离舰船的通道。老式的船用舷梯通常为较长的舷梯直接与船体甲板铰接，再由甲板吊装设备拉起放下，达到开启与闭合舷梯通道的功能。舷梯按结构可以分为整体式，伸缩式，两节式。整体式舷梯是舷梯的梯架为整体式，其占用较大的长度布置空间，但制作，安装，操作比较方便，经济适用，所以应用较为广泛。伸缩式舷梯分为两节。使用时，舷梯的总长度可以自由伸缩调节。伸缩式舷梯适用于舷梯须有足够的长度而无足够的长度布置空间的舰船上，它由一台提升绞车经钢索牵引来实现伸缩。两节式舷梯与伸缩式舷梯类似，他们的区别在于两节式舷梯增设了中间休息平台，两节舷梯由中间休息平台连接，中间休息平台通过拉杆来调节在任意使用角度处于水平状态，它适用于由两台绞车操作的翻转收藏型式的大型舷梯。
舷梯按布置收藏型式又可分为翻转式舷梯和平移收藏式舷梯两大类：翻转式舷梯被广泛使用，在使用的布局模式，它可以通过三种方法实现翻转的工作：首先是通过转向装置，转向装置由转向垂臂、连接导管和平台，梯子的上端与上平台、梯子挂梯挂梯用电缆和吊杆连接，然后用绞车采用动态翻页装置钢丝绳驱动，从而促进向上垂直翻转舷梯，翻转使用。其次，由悬挂的电缆，翻转臂和平台等。绞车驱动电缆，挂着一个带有电缆牵引的梯形图，并与上端的梯形平台驱动的斜向翻转垂直，实现翻转的工作，这种方法的特点是没有连接吊臂和一个平台的传动管，而是用一个金属丝来代替。第三是用小臂、吊梯和电缆组成的平台，小杆通过挂梯用线直接由斜坡驱动，舷梯和跳板上端连接驱动平台上一起垂直翻转实现车削阶梯用。这三种方法也可以相互结合，以更好地满足特定船舶的设计和使用的要求。上述第三种方法通常都是在小臂上布置的，根据不同的船舶的一个或两个方法，绞车也有相应的不同的布局，所以有不同类型的布局。一个是绞车可安装在甲板上的吊梯臂内侧是在船的后方，绞车滚筒轴方向和臂轴方向，这需要在甲板上安排足够的空间，又不影响行走的通道；二是倒在前甲板舷梯绞车上的布局方法虽然不影响行走的通道，但安装、维护、急救操作不方便，所以可怜的利用前景；绞车布置在远离该区域的手臂是三，但这一方法在引水梯和坡道的使用，绞车导致所需的电缆，电缆影响使用和引水梯安全和正常运行也会带来不便；佛在绞车甲板上设置了吊臂吊机，绞车滚筒轴方向和臂轴方向，这种布置方式是通过电缆滑轮导柱设置的绞车，挂在吊臂的两侧。该方法适用于小面积的甲板上的通道空间，具有安装简单、操作方便、对通道无影响等优点。它适用于小型多用途货船、集装箱船、滚装等各种渠道的船舶，并适用于生产中的整体模块，目前使用比较广泛。
随着国际航运市场突飞猛进的发展，对船用舷梯的自动化，多样化，功能化要求越来越高。为满足船舶的使用要求及国际国内船东要求，各类舷梯产品也在不断地发展。
1.3 舰船舷侧隐身门梯集成装置的研究现状与发展
我们的舰船舷梯装置在过去一直依赖于从国外进口，直到上个世纪80年代初，我国开始自主设计和制造。随着我国船舶工业的发展和进步，为了满足各种船舶建造的需要，舰船舷梯设计制造技术得到了极大的发展和迅速进步。目前我们的舰船舷梯技术已经能够满足超大型船和大型散货轮、超过10000TEU集装箱船、VLCC油轮等超大型船舶以及LNG等国际领先的各类船舶设计以及的制造要求，可以满足各类船舶的需求。随着经济全球化的发展，设计和建造已经能够反映新技术和新行业的成就。因此，舷梯的种类也在不断的满足市场需求并随着市场需求不断增加和改善。根据材料的阶梯通常分为钢制梯、铝梯和钢制铝梯。按结构可分为整体式和伸缩式舷梯和两节式舷梯。整体式舷梯跳板梯架为整体式，有足够的空间布局和长度来制造、安装，操作更方便，并且经济适用，因此被广泛用于各类船舶。它由一台提升绞车经钢索牵引来实现伸缩,在集装箱船上使用比较广泛。而两节式舷梯是舷梯也为两节,它与伸缩式舷梯的区别在于增设中间休息平台,现行技术是两节式舷梯由中间休息平台联接,中间休息平台通过拉杆来调节在任意使用角度处于水平状态;带中间休息平台两节式舷梯顾名思义是因为舷梯比较长,而增设中间休息平台的一种结构型式的舷梯;它较适用于由两台绞车操作的翻转收藏型式的大型舷梯。根据阶梯式的收藏方式划分翻转式的舰船舷梯和平移收藏式舷梯两类的舷梯型式。收藏式舷梯按照梯形分为固定弧型踏步舷梯和活动踏步式舷梯。固定弧型踏步舷的踏步是弧形，与梯架连接是固定的，它和舷梯可采用焊接、铆接和螺栓连接等固定连接方式，它可以满足让舷梯成任何角度并且可以满足使行人行走舒适的要求。活动踏步式舷梯踏步是活动的，表面平面，每个踏步绕定轴转动。使用该杆将每个踏步连接在一起，当舷梯在任意角度，拉杆和舷梯一起围绕并与上平台的旋转轴旋转，使舷梯在任何角度可以保持活动状态。固定弧型踏步舷梯在国际和国内行业中使用广泛，而在舰舶和海洋测量船和舷梯作潜水员舷梯使用时使用比较广泛的是活动踏板式舷梯。通过使用斜坡功能可分为坡道和先导梯。所有这些舰船舷梯产品都在向大型化、多元化发展方向发展，技术已达到国际先进水平，并形成国际竞争。据不完全统计，目前国内市场的船舶出口国产化率已超过85%，比较发展为规模化经济发展态势，在不久的将来，舰船舷梯将真正体现行业新技术和新的成就，将依赖外国进口不断变化成为国内自给自足，真正推动国内经济发展，在技术上处于领先地位。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 设计背景 1
1.3 舰船舷侧隐身门梯集成装置的研究现状与发展 2
1.3 设计内容概述 3
1.4 主要设计内容 4
第二章 舰船舷侧隐身门梯集成装置主要零部件设计 5
2.1 舷梯机构设计 5
2.2 四杆机构设计 6
2.3大小门板设计 7
第三章 舰船舷侧隐身门梯集成装置传动方案设计 8
3.1主要内容概述 8
3.2 确定钢丝绳走向 8
3.3 导轮组的布置 10
3.4 导轮组件设计 12
3.5 手动式门梯关闭装置设计 14
第四章 舰船舷侧隐身门梯集成装置运动仿真 16
4.1 整体机构的关闭仿真 16
第五章 舰船舷侧隐身门梯集成装置控制方案设计 22
5.1 确定控制方案主要实现功能 22
5.2 硬件选型 22
5.3 程序设计 25
5.4 程序仿真 28
5.5 控制元件接线 33
结语 35
参考文献 36< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 第一章 绪论
1.1 设计背景
船用舷梯是舰船为乘客提供正常出入及应急撤离舰船的通道。老式的船用舷梯通常为较长的舷梯直接与船体甲板铰接，再由甲板吊装设备拉起放下，达到开启与闭合舷梯通道的功能。舷梯按结构可以分为整体式，伸缩式，两节式。整体式舷梯是舷梯的梯架为整体式，其占用较大的长度布置空间，但制作，安装，操作比较方便，经济适用，所以应用较为广泛。伸缩式舷梯分为两节。使用时，舷梯的总长度可以自由伸缩调节。伸缩式舷梯适用于舷梯须有足够的长度而无足够的长度布置空间的舰船上，它由一台提升绞车经钢索牵引来实现伸缩。两节式舷梯与伸缩式舷梯类似，他们的区别在于两节式舷梯增设了中间休息平台，两节舷梯由中间休息平台连接，中间休息平台通过拉杆来调节在任意使用角度处于水平状态，它适用于由两台绞车操作的翻转收藏型式的大型舷梯。
舷梯按布置收藏型式又可分为翻转式舷梯和平移收藏式舷梯两大类：翻转式舷梯被广泛使用，在使用的布局模式，它可以通过三种方法实现翻转的工作：首先是通过转向装置，转向装置由转向垂臂、连接导管和平台，梯子的上端与上平台、梯子挂梯挂梯用电缆和吊杆连接，然后用绞车采用动态翻页装置钢丝绳驱动，从而促进向上垂直翻转舷梯，翻转使用。其次，由悬挂的电缆，翻转臂和平台等。绞车驱动电缆，挂着一个带有电缆牵引的梯形图，并与上端的梯形平台驱动的斜向翻转垂直，实现翻转的工作，这种方法的特点是没有连接吊臂和一个平台的传动管，而是用一个金属丝来代替。第三是用小臂、吊梯和电缆组成的平台，小杆通过挂梯用线直接由斜坡驱动，舷梯和跳板上端连接驱动平台上一起垂直翻转实现车削阶梯用。这三种方法也可以相互结合，以更好地满足特定船舶的设计和使用的要求。上述第三种方法通常都是在小臂上布置的，根据不同的船舶的一个或两个方法，绞车也有相应的不同的布局，所以有不同类型的布局。一个是绞车可安装在甲板上的吊梯臂内侧是在船的后方，绞车滚筒轴方向和臂轴方向，这需要在甲板上安排足够的空间，又不影响行走的通道；二是倒在前甲板舷梯绞车上的布局方法虽然不影响行走的通道，但安装、维护、急救操作不方便，所以可怜的利用前景；绞车布置在远离该区域的手臂是三，但这一方法在引水梯和坡道的使用，绞车导致所需的电缆，电缆影响使用和引水梯安全和正常运行也会带来不便；佛在绞车甲板上设置了吊臂吊机，绞车滚筒轴方向和臂轴方向，这种布置方式是通过电缆滑轮导柱设置的绞车，挂在吊臂的两侧。该方法适用于小面积的甲板上的通道空间，具有安装简单、操作方便、对通道无影响等优点。它适用于小型多用途货船、集装箱船、滚装等各种渠道的船舶，并适用于生产中的整体模块，目前使用比较广泛。
随着国际航运市场突飞猛进的发展，对船用舷梯的自动化，多样化，功能化要求越来越高。为满足船舶的使用要求及国际国内船东要求，各类舷梯产品也在不断地发展。
1.3 舰船舷侧隐身门梯集成装置的研究现状与发展
我们的舰船舷梯装置在过去一直依赖于从国外进口，直到上个世纪80年代初，我国开始自主设计和制造。随着我国船舶工业的发展和进步，为了满足各种船舶建造的需要，舰船舷梯设计制造技术得到了极大的发展和迅速进步。目前我们的舰船舷梯技术已经能够满足超大型船和大型散货轮、超过10000TEU集装箱船、VLCC油轮等超大型船舶以及LNG等国际领先的各类船舶设计以及的制造要求，可以满足各类船舶的需求。随着经济全球化的发展，设计和建造已经能够反映新技术和新行业的成就。因此，舷梯的种类也在不断的满足市场需求并随着市场需求不断增加和改善。根据材料的阶梯通常分为钢制梯、铝梯和钢制铝梯。按结构可分为整体式和伸缩式舷梯和两节式舷梯。整体式舷梯跳板梯架为整体式，有足够的空间布局和长度来制造、安装，操作更方便，并且经济适用，因此被广泛用于各类船舶。它由一台提升绞车经钢索牵引来实现伸缩,在集装箱船上使用比较广泛。而两节式舷梯是舷梯也为两节,它与伸缩式舷梯的区别在于增设中间休息平台,现行技术是两节式舷梯由中间休息平台联接,中间休息平台通过拉杆来调节在任意使用角度处于水平状态;带中间休息平台两节式舷梯顾名思义是因为舷梯比较长,而增设中间休息平台的一种结构型式的舷梯;它较适用于由两台绞车操作的翻转收藏型式的大型舷梯。根据阶梯式的收藏方式划分翻转式的舰船舷梯和平移收藏式舷梯两类的舷梯型式。收藏式舷梯按照梯形分为固定弧型踏步舷梯和活动踏步式舷梯。固定弧型踏步舷的踏步是弧形，与梯架连接是固定的，它和舷梯可采用焊接、铆接和螺栓连接等固定连接方式，它可以满足让舷梯成任何角度并且可以满足使行人行走舒适的要求。活动踏步式舷梯踏步是活动的，表面平面，每个踏步绕定轴转动。使用该杆将每个踏步连接在一起，当舷梯在任意角度，拉杆和舷梯一起围绕并与上平台的旋转轴旋转，使舷梯在任何角度可以保持活动状态。固定弧型踏步舷梯在国际和国内行业中使用广泛，而在舰舶和海洋测量船和舷梯作潜水员舷梯使用时使用比较广泛的是活动踏板式舷梯。通过使用斜坡功能可分为坡道和先导梯。所有这些舰船舷梯产品都在向大型化、多元化发展方向发展，技术已达到国际先进水平，并形成国际竞争。据不完全统计，目前国内市场的船舶出口国产化率已超过85%，比较发展为规模化经济发展态势，在不久的将来，舰船舷梯将真正体现行业新技术和新的成就，将依赖外国进口不断变化成为国内自给自足，真正推动国内经济发展，在技术上处于领先地位。
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