一、爆炸性环境用防爆电气设备隔爆外壳强度校核计算(论文文献综述)
张锦辉[1](2020)在《场车用变频驱动一体机温升研究与防爆结构设计》文中研究表明为了实现场车的结构简单化、体积小型化、整机轻量化,满足在爆炸性危险环境中使用的特殊要求,本文针对场车变频驱动系统的机电一体化技术应用展开研究。通过对变频驱动一体机的冷却系统和防爆结构进行优化设计,能有效控制整机温升,提高设备安全等级。变频驱动一体机由于机械结构紧凑,存在通风散热效果差的缺点。对变频器输出的PWM波形进行频谱分析,发现其谐波含量大。应用焦耳定律和相关经验公式计算电机和变频器的功率损耗。对使用强制风冷散热方案的电机和变频器的温度场进行有限元分析,得到其热量分布。提出一套水冷散热技术方案以提升整机的散热效果,并在COMSOL中开展模拟研究。依据IEC国际标准的要求对变频驱动一体机的机械结构进行防爆设计,样机隔爆外壳等效模型通过型式试验验证,设计强度符合标准要求。按照图纸加工了一台防爆水冷式变频驱动一体机试验样机,对试验样机开展不同工况下的温升试验,验证变频驱动一体机的温升控制效果。模拟研究结果显示强制水冷散热方案相比常规的强制风冷散热方案分别使得电机温升由67.81K下降为39.65K,降低41.53%;变频器IGBT模块温升由43.67K下降为10.04K,降低77.01%。水冷变频电机定子绕组温升试验值比仿真计算值小1.36K。样机温控效果满足设计要求,防爆结构符合标准规范,实现了变频驱动一体机的工程应用。
冯柳[2](2020)在《煤矿井下磁耦合谐振式无线电能传输的研究》文中研究表明煤炭是我国的一种重要能源,然而煤矿安全问题一直制约着我国煤炭工业的发展。无线电能传输技术是无接触式充电技术,它使井下电气设备彻底摆脱了有线电缆的束缚,极大地便捷了设备的维护和管理,如果井下爆炸环境中电气设备无线充电的难题能得到很好的解决,将显着提高矿井安全生产的技术保障水平。磁耦合谐振无线电能传输技术具有传输距离较大、传输效率高、电磁辐射较低以及穿透性等优点,尤其适合煤矿井下的无线电能传输。但是对于该技术而言只有在发射线圈与接收线圈处于完全对齐时传输效率才可以达到最大值。煤矿井下空间狭小,电气设备种类多,满足这个条件非常苛刻,所以在煤矿井下磁耦合谐振无线电能传输系统的传输效率比较低,为了解决这个问题,本文对煤矿井下的磁耦合谐振式无线电能传输系统进行详细的研究。针对传统的四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统的四线圈位置相对固定、不得随意改变,而煤矿井下环境复杂,所以传统的四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统在使用上有其局限性的问题,提出了一种新型的四线圈结构:电源线圈、负载线圈分别与集总电容相连接,形成电源谐振回路和负载谐振回路,电源线圈可以与发射线圈产生磁谐振,负载线圈可以与接收线圈产生磁谐振,同时可以改变四个线圈相对位置,适当调整四个线圈之间距离,不仅可以增加电能的传输距离,也可以改善频率分裂,使系统的输出功率和传输效率最大。提出了双层双向螺旋线圈的无线电能传输系统,针对在固定频率下传统的基于单层单向螺旋线圈的磁耦合谐振无线电能传输系统在近距离传输会出现频率分裂现象,提出一种双层双向绕制的螺旋线圈设计方法,分析了双层双向螺旋线圈的内外半径、匝数和匝距等因素对无线电能传输系统效率的影响,该方法通过螺旋线圈的自身结构抵消因近距离导致的耦合系数增加,从而减小无线电能传输系统的过耦合区域,弥补了近距离无线输电中频率分裂对传输效率的影响,缩小了系统的频率分裂区域,提高了系统的近距离能量传输效率。研究了煤矿井下无线电能传输的电磁波能量对爆炸性气体的安全性,在发射线圈的辐射场中的井下金属结构可以等效为接收天线,聚焦在金属结构上的电磁波能量在刮擦条件下会以放电火花的形式释放,目前缺乏测试方法和实验设备对电磁波能量引起的放电火花进行测试。为解决这一问题,本文开展电磁波能量安全性分析测试平台的研究。设计了三个模块化检测仪器:辐射场耦合能量测试装置、电磁波能量磁共振耦合功率测试装置、电磁波能量放电火花实验装置,辐射场耦合能量测试装置的主要特点和创新性是通过阻抗匹配器设计,实现金属结构等效接收天线输出功率的测试;电磁波能量磁共振耦合功率测试装置的主要特点和创新性是通过近场磁共振耦合非对称线圈结构互感和传输效率的研究,实现金属结构等效线圈输出功率的测试;电磁波能量放电火花实验装置的主要特点和创新性是通过定向耦合器和匹配负载的设计,实现电磁波功率在金属结构断点处放电火花点燃不同爆炸性气体的测试。现有的技术条件和基础实现上述三个模块化的检测仪器是可行,没有难以克服的技术瓶颈,三个模块的组合应用可以实现对电磁波能量点燃爆炸性气体的目标,为测量煤矿井下无线电能传输的电磁波能量在爆炸性气体中的安全性提供实验和检验手段。
陈曦[3](2019)在《准谐振反激式矿用隔爆兼本质安全型开关电源的设计》文中进行了进一步梳理矿用隔爆兼本质安全型电源是煤矿井下综采系统的动力核心,承担着井下各类设备的直流供电,电源的性能直接影响到矿井生产的效率和稳定,更关系到工作人员的人身安全。煤矿井下环境非常恶劣,电源本安性能的规定十分严格,这在一定程度上限制了本安电源的带载能力,进而使所带设备出现掉电、重启等不良现象。本课题来源于北京天地玛珂电液控制系统有限公司的“自产电源成果转化及高可靠性本安电源研究”项目。针对井下矿用电源所存在的问题,论文通过分析问题的根源,制定了相关性能的提升措施。结合煤矿井下电源的工作环境,为满足实际需求,论文制定了“准谐振反激式矿用隔爆兼本质安全型开关电源”的设计方案。首先,论文选用ST公司生产的开关电源多模式控制器L6566B作为控制芯片,设计准谐振反激式开关电路,采用软开关技术实现了高效率、低EMI。为提升电源的本安性能,论文选用Linear公司开发的高电压浪涌控制器LT4363IMS-2设计本质安全栅电路,该电路结构简单,一致性好,能够快速响应负载端的过压、过流故障,提升了本安电源的可靠性。最后,为实现电源隔爆性能,论文设计了隔爆兼本质安全型电源的隔爆外壳。结合矿井综采自动化工作面出现的问题,对电源进行仿真和实验,进一步验证了设计的可行性。测试结果表明:该电源输入电压范围宽、纹波小、效率高、本安性能优良。在井下工业性试验过程中,电源安装方便,现场设备可靠、稳定地运行。该矿用隔爆兼本质安全型电源满足煤矿井下工作面的应用需求,具有一定的推广使用价值。
蔡蓬勃[4](2019)在《矿用救援机器人音视频采集系统的研究与设计》文中研究表明煤矿事故发生后,井下环境错综复杂,气温升高,爆炸性混合物浓度增大,环境极其不稳定,随时都可能发生冒顶和二次爆炸事故,救援队员贸然进入事故现场实施救援会对救援人员生命安全构成巨大威胁。因此,研发可以替代救援人员进入事故现场探测环境的矿用救援机器人对救援工作具有重要意义。课题来源于重庆多朋科技有限公司的ZRK矿用救援机器人横向课题。本文针对ZRK救援机器人定制设计一套音视频采集系统,以满足井下黑暗环境机器人的视觉和听觉需求,采集井下音视频数据并回传至救援指挥中心,为制定救援方案提供重要参考依据。通过对系统的需求分析,对比不同的方案,最终选用了以S5PV210为平台的音视频采集方案。矿用救援机器人音视频采集系统以模块化思想设计,由处理器单元、视频单元、音频单元、通信单元和供电单元等组成。针对井下实际情况,视频单元采用高灵敏度、大尺寸1/2MCCD摄像头搭配波长为850nm的第三代点阵式红外LED的主动视频采集技术实现低照度视频采集,选用低功耗的TVP5150视频编码芯片对摄像头输出的PAL制式电视信号进行模数转化和亮色分离,输出标准的ITU-R BT601数字视频信号供S5PV210处理器压缩和远传;音频单元选用WM8960音频编解码器对电容式驻极采集的模拟电信号进行采样、量化和编码,通过IIS接口将数字音频数据传送给S5PV210处理器处理。供电单元设计了反接、瞬态抑制、过流和过压保护电路,采用“Buck+LDO”的方式实现电压的转换,降低功耗,提高系统稳定性。系统提供USB接口、串口和以太网/WIFI接口,方便数据的上传、下载和远传。系统电路安全按照本质安全技术原理设计,满足矿用电气设备的防爆要求。系统测试结果表明,本文设计的音视频采集系统功耗小于7.5W,能够实现一般环境及全黑环境下的音视频的采集、处理、存储和远传,黑暗环境下可视距20m,满足矿用救援机器人音视频采集系统的设计目标,具有一定的实用价值。
朱广华[5](2018)在《防爆智能型电动阀门执行器研制》文中研究表明随着现代化工业的不断发展,自动化控制水平不断提高,智能型电动阀门执行器在工业系统中的需求量不断增加。许多执行器生产企业已经投身到智能化、小型化、集成化电动执行器的研制中去。我国越来越多的工业企业逐步实现人工生产线向自动化生产线转变,原本由人工操作的阀门将逐步被电动阀门执行器所取代。为了降低劳动力成本、提高系统管网运行的可靠性、保证爆炸性气体和粉尘环境的安全性。因此对电动阀门执行器提出了更高要求,即防爆性能。本文针对国内市场上现有电动阀门执行器的特点及不足,旨在研制出一款防爆智能型电动阀门执行器,满足爆炸性气体和粉尘环境使用的智能化、小型化、集成化、防爆型的电动阀门执行器,该课题的主要研究内容如下:为适应不同的市场需求,实现产品多元化,确定几种常用的电动阀门执行器。为了实现电动执行器的小型化,对其机械传动系统进行设计,并根据输出力矩,对传动系统中的主要传动部件进行设计和校核。根据防爆标准GB3836.1-2010和GB3836.2-2010的要求,对执行器防爆结构设计存在的难点进行分析。根据存在的难点采取针对性措施进行防爆结构设计,并对执行器的隔爆零部件进行选择和设计。为实现执行器的智能化和集成化,采用以FPGA(可编辑逻辑阵列)和DSP(数字信号处理器)为构架,融入现场可编程逻辑阵列SOC技术(系统集成于芯片技术)。这样保证了执行器对信号响应快速,控制精确、灵敏。同时,为了验证执行器防爆结构设计和控制功能是否满足要求,制作样机对执行器进行型式试验、防爆资质认证试验检验和防爆电气产品生产许可证试验检验。本文主要通过执行器的防爆结构和控制系统的研究,设计出了一款小型化、智能化、防爆型的电动阀门执行器。
吕昊[6](2018)在《面向石化储罐的防爆型喷漆机器人结构设计与分析》文中研究说明目前我国石油化工、炼化行业中所使用储罐数量庞大,通常以罐区形式存在。为延长储罐使用寿命、提高存储安全性,每个储罐都需定期重新喷漆进行防腐维护。但人工喷漆作业存在成本高、效率低,劳动强度大、作业危险性高等严重问题。因此,采用机器人自动化喷漆代替人工作业已是必然趋势。随着近些年爬壁机器人技术的发展,面向储罐应用的清洗机器人已经有了较为深入的研究及大量试验。相比之下,喷漆机器人的理论研究、样机试验却有所不足,尤其是涉及防爆性能的喷漆机器人更是少之又少。针对这一情况,结合储罐作业环境及喷漆工艺要求,本文设计完成一套具有防爆功能的喷漆机器人,主要创新性工作如下:1.面向储罐作业环境及喷漆工艺要求,构建一种适应性强、作业面广和安全性高的喷漆机器人系统,采用模块化设计思想和针对性设计理念对机器人机械结构进行设计。基于机器人变曲率表面运动状态下永磁吸附装置吸附力的影响,设计了一种柔性自适应移动平台,并对柔性机构浮动原理及受力情况进行分析;基于储罐作业环境划分及机器人喷漆机构作业范围研究,设计一种高效、高质、多功能喷漆机构,实现了储罐喷漆作业的基本全覆盖。2.基于喷漆作业环境及相关防爆设计标准,考虑耐爆性、不传爆性及散热性因素,开展机器人防爆设计。基于薄壁圆筒受力及弹性小挠度理论,通过划分、简化隔爆壳体内腔形状,开展隔爆壳体受力分析,提出不同内腔形状相应壁厚确定方法。基于隔爆外壳设计要求,结合螺钉连接及螺纹强度设计原则,开展防爆部位结构设计。利用加强筋特性对防爆控制盒开展优化,并完成优化前后控制盒受力仿真分析。3.基于机器人吸附可靠性和驱动稳定性要求及四轮驱动状况,建立相应附壁力学模型,开展机器人不同爬壁状态下力学特性分析。结合力学特性分析,建立磁性吸附车轮磁场仿真模型,开展永磁体磁场仿真及吸附力试验;建立机器人驱动转矩仿真模型,结合仿真结果,开展驱动转矩变化趋势分析。基于机器人样机装配与试验系统搭建,开展样机试验,验证机器人设计合理性。
林艺松[7](2015)在《石化工业防爆电气爆炸风险评估及应用研究》文中研究说明随着石油、化工行业的发展和生产规模的日益扩大,防止火灾爆炸事故的发生已成为人们关注的重要问题。若生产过程中累积了大量的可燃性气体、液体蒸气,便可能形成了爆炸性环境,由于电气设备在工作时很可能会产生电弧、电火花或形成炽热表面,它们一旦与生产现场可能出现的爆炸性混合物相遇,就会导致火灾爆炸事故的发生,危及人员和财产安全。因此,研究防爆电气爆炸风险评估及防控策略对石化工业场所的安全生产至关重要。本文以石化工业防爆电气设备为研究对象,建立石化工业防爆电气爆炸风险评估模型,并选取典型石化工业企业进行评估应用,主要研究内容如下:(1)防爆电气应用现状调研分析。对石化工业现场防爆电气应用现状进行调研分析,以“两类危险源”的观点归纳辨识防爆电气的危险源及故障特点。分析各类防爆电气设备的风险特点,为建立风险评估指标体系打下良好的基础。(2)防爆电气爆炸风险可能性指标体系研究。对现有标准资料进行分析,采用德尔菲(Delphi)方法,归纳防爆电气设备可能的危险状态,将设备关键技术参数与危险状态对应,从防爆电气危险场所区域级别、通风状况、各类防爆电气设备关键技术参数等方面选取评估指标,建立石化工业防爆电气爆炸风险可能性评估指标体系。(3)防爆电气爆炸风险可能性评估方法研究。根据各类防爆电气设备评估指标等级划分情况,借鉴失效模型和后果分析(FMEA)的思路方法,应用德尔菲(Delphi)的方法研究各指标的风险指数。综合应用变异系数(CV)与德尔菲(Delphi)的组合赋权法对指标进行权重设置,研究防爆电气设备及所处环境构成的整体系统与各子系统的关系,据此建立防爆电气爆炸风险可能性评估数学模型。(4)潜在爆炸事故后果分析及风险集成方法研究。基于不同工艺设备的特点,结合工艺设备分类及事件树分析(ETA)选取潜在爆炸事故后果类型进行分析。采用基于设备危险性分析的事故后果严重度评估模型,通过风险矩阵集成风险可能性和事故后果严重度,相对客观的评估石化工业防爆电气爆炸风险程度,并根据风险等级提出相应的防控策略。(5)石化工业防爆电气爆炸风险评估程序编制及应用研究。根据论文所建立的防爆电气风险评估方法模型,采用Microsoft C#语言进行评估程序编制。将该风险评估模型及评估程序应用于实际,研究本文风险评估模型的可行性及工程应用效果。
金兆辉[8](2015)在《非电气设备的防爆设计与实现》文中指出中国的防爆标准发展至今已经有了很大的提升。随着一次次的更新换版,技术内容越来越完善,与国际IECEx标准的差距也越来越小,防爆型式多种多样,防爆产品更是丰富多彩。在石油、化工、煤矿等行业存在爆炸性气体或可燃性粉尘、纤维等爆炸危险场所,我们可以看到形形色色的防爆产品,但只是电气设备。长期以来,由于我们国家没有关于爆炸性环境用非电气设备的防爆标准,使得我们在非电气防爆的产品领域一直处于空白。2011年9月1日,GB25286系列爆炸性环境用非电气设备的防爆标准正式颁布实施,为非电气设备的防爆实现提供了设计和检验依据。本文对GB25286系列国家标准与EN13463系列欧洲非电气设备防爆标准进行了分析比较,对标准中的各种防爆类型进行了分析,并根据标准给定的点燃危险评定表详细讨论如何进行危险点燃源的分析。最终对选取的三个设备给出防爆设计实现的方案,通过危险点燃源辨识、分析并完成点燃危险评定表编制,对分析评定的结果加以设计保护,使得原本的危险点燃源不再具备点燃能力甚至消除,从而实现了整个设备由普通产品变为符合要求的防爆产品的设计实现过程。这对产品开发人员对非电气设备防爆标准的理解和非电气设备的防爆设计、检验分析具有参考意义,并能推动非电气防爆安全技术在其它各类产品中的发展应用。
夏震华[9](2012)在《自动测量系统收发装置的防爆外壳设计和研究》文中提出石油、化工、军工、医药等企业的爆炸危险环境中使用的电动机、电器、仪表产品,由于在正常工作时会产生电弧、火花和危险高温,一旦环境中的可燃性混合物的浓度达到爆炸极限范围,就会引起周围的环境产生爆炸。因此,这些电气产品均设计成防爆型电气设备。通常防爆型电气设备是通过隔爆外壳来实现防爆安全的隔爆外壳是具有隔爆结构参数的特制外壳,并具有耐爆性和不传爆性。由于防爆电气是一种特殊的电气产品,任何防爆电气产品的失效,都有可能造成人身及财产方面的重大损失。因此,针对防爆电气产品的设计必须严格参照产品设计标准并作为防爆电气产品设计、生产、检验的重要依据。一要满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型;二要根据危险环境可能存在的易燃易爆气体/粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别和温度组别;三是考虑其他环境条件对防爆性能的影响(例如:化学腐蚀、盐雾、高温高湿、沙尘雨水,或振动的影响);四是保证安装使用维护的特殊性。防爆电气设备的防爆原理是将电气设备的爆炸原因与易爆环境隔断。本课题采用的防爆方式为隔爆,即为将带电部件放在特制的外壳内,而该外壳具有将壳内电气部件可能产生的火花和电弧,与壳外爆炸性混合物隔离开的作用。并且此外壳应能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力,在该压力条件下,确保外壳不被破坏;同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传爆,不会引起壳外爆炸性混合物燃烧和爆炸。本文通过对标准的研究,对防爆电气设备的外壳的设计要求进行了理论计算和经验估算,并根据计算结果设计了防爆外壳的三维结构模型,然后使用此模型进行了弹性力学的有限元分析仿真,最后,在仿真结果初步认可外壳设计后,使用快速成型法加工了样品,并与专业认证机构合作,对样品进行了一系列测试,包括结构检查、抗冲击试验、温度测定试验、热剧变试验、耐热试验、耐寒试验、外壳耐压试验,内部点燃的不传爆试验、外壳防护等级试验,测试结果表明该样品完全符合产品对外壳的要求。由于考虑了最终产品为压铸件,设计时给出了足够的安全系数,使得机加工样品实验结果,对于最终量产的性能也同样具有指导作用。所以样品实验结果,可以反映最终产品的绝大多数性能指标。
徐建平[10](2011)在《新版GB3836系列标准解读与实施》文中指出介绍了GB3836系列标准的形成历史、标准构成和最新修订情况,重点梳理了爆炸性环境用电气设备"通用要求"和由隔爆外壳"d"、增安型"e"、本质安全型"i"保护的电气设备的新旧GB3836系列标准间的主要技术变化及其与相应IEC标准的差异。新旧GB3836系列标准间的主要变化包括:融合了Ⅲ类设备的要求、引入了设备保护级别、关注更多的潜在点燃源、引入了基于设备保护级别的防爆型式符号和防爆标志新方法、规定了防爆产品说明书的细节要求、增加了多种隔爆面结构形式、增加了高压电动机进行爆炸试验的要求、增加本质安全型"ic"保护等级、引入了0区用双重防爆技术等。最后,就新版GB3836系列标准的有效实施指出了防爆安全相关的制造厂商、检验机构、设计院和用户等各方的职责。
二、爆炸性环境用防爆电气设备隔爆外壳强度校核计算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、爆炸性环境用防爆电气设备隔爆外壳强度校核计算(论文提纲范文)
(1)场车用变频驱动一体机温升研究与防爆结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩写 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 变频驱动一体机温度场研究 |
2.1 PWM波形对变频驱动一体机温升的影响 |
2.2 风冷式变频驱动一体机电机温升研究 |
2.2.1 风冷式电机损耗计算 |
2.2.2 风冷式电机温度场有限元分析 |
2.3 风冷式变频驱动一体机变频器温升研究 |
2.3.1 风冷式变频器损耗计算 |
2.3.2 风冷式变频器温度场有限元分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 变频驱动一体机冷却系统设计 |
3.1 变频驱动一体机冷却方案分析研究 |
3.2 变频驱动一体机水冷方案设计 |
3.2.1 变频驱动一体机的装配方案 |
3.2.2 变频驱动一体机电机水道设计 |
3.2.3 变频驱动一体机变频器水道设计 |
3.3 变频驱动一体机水冷散热仿真研究 |
3.3.1 变频驱动一体机水冷电机温度场研究 |
3.3.2 变频驱动一体机水冷变频器温度场研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 变频驱动一体机防爆结构设计 |
4.1 变频驱动一体机电机防爆结构设计 |
4.2 变频驱动一体机变频器防爆结构设计 |
4.3 隔爆型变频驱动一体机主要型式试验 |
4.4 本章小结 |
第五章 变频驱动一体机温升试验 |
5.1 温升试验方案与测试平台 |
5.2 温升试验结果分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(2)煤矿井下磁耦合谐振式无线电能传输的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 矿井无线电能传输的特殊性 |
1.3 矿井无线电能传输要解决的关键问题 |
1.4 无线电能传输技术综述 |
1.5 磁耦合谐振式无线电能传输国内外研究现状 |
1.5.1 国外研究现状 |
1.5.2 国内研究现状 |
1.6 论文的主要内容 |
1.7 本章小结 |
2 磁耦合谐振式无线电能传输系统理论研究 |
2.1 磁耦合理论 |
2.2 MCR-WPT系统建模方法 |
2.3 电磁感应式WPT技术与磁耦合谐振式WPT的区别 |
2.4 本章小结 |
3 磁耦合谐振式无线电能传输系统四线圈结构的研究 |
3.1 系统组成及传输原理 |
3.2 系统模型建立与理论分析 |
3.2.1 系统传输模型 |
3.2.2 系统模型分析 |
3.3 仿真分析与实验验证 |
3.3.1 仿真分析 |
3.3.2 实验验证 |
3.4 本章小结 |
4 基于双层双向螺旋线圈的无线电能传输系统 |
4.1 频率分裂现象与双层双向螺旋线圈结构设计 |
4.1.1 基于单层单向螺旋线圈无线电能传输统的频率分裂现象 |
4.1.2 单层单向与双层双向螺旋线圈结构 |
4.1.3 单层单向与双层双向螺旋线圈耦合系数比较 |
4.2 两种不同绕制双层双向螺旋线圈性能对比 |
4.3 圆形双层双向螺旋线圈的优化设计 |
4.3.1 内层线圈内径对传输效率的影响 |
4.3.2 内层线圈匝数对传输效率的影响 |
4.3.3 内层线圈匝距对传输效率的影响 |
4.4 仿真与实验验证 |
4.4.1 仿真实验 |
4.4.2 实验验证及分析 |
4.5 本章小结 |
5 电磁波能量安全性分析测试平台的设计 |
5.1 分析测试平台研制的必要性 |
5.2 国内外研究现状和发展趋势 |
5.2.1 矿井下电磁波远场辐射特性研究 |
5.2.2 矿井下电磁波近场磁共振耦合特性研究 |
5.2.3 金属结构等效接收天线 |
5.2.4 射频能量引燃爆炸性气体 |
5.3 分析测试平台的设计 |
5.3.1 分析测试平台的组成 |
5.3.2 关键技术解决方案 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要研究成果 |
6.2 后续研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)准谐振反激式矿用隔爆兼本质安全型开关电源的设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 本质安全电源的发展概况 |
1.3 课题主要研究内容 |
2 电源设计方案制定 |
2.1 电源设计要求 |
2.2 电源整体结构设计 |
2.3 开关电路的设计 |
2.4 本质安全栅的选型 |
2.5 本章小结 |
3 电源关键性能分析与提升 |
3.1 开关电源电磁干扰分析与抑制 |
3.2 本安电源带载能力分析与提升 |
3.3 本质安全栅瞬态特性分析 |
3.4 本章小结 |
4 电源电路设计 |
4.1 输入滤波整流电路设计 |
4.2 准谐振反激变换电路设计 |
4.3 高频变压器设计 |
4.4 RCD吸收电路设计 |
4.5 本质安全栅电路设计 |
4.6 PCB设计 |
4.7 本章小结 |
5 电源隔爆外壳设计 |
5.1 电源隔爆外壳结构设计 |
5.2 电源隔爆外壳壁板参数计算 |
5.3 隔爆外壳法兰参数计算 |
5.4 本章小结 |
6 电源性能测试结果与分析 |
6.1 电源电路板测试结果与分析 |
6.2 电源测试系统检验结果与分析 |
6.3 井下工业性试验 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)矿用救援机器人音视频采集系统的研究与设计(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 矿用救援机器人国内外发展现状 |
1.2.2 视频采集系统发展现状 |
1.3 本文主要内容与章节安排 |
1.3.1 本文研究内容 |
1.3.2 本文章节安排 |
2 关键技术研究 |
2.1 ARM嵌入式技术 |
2.1.1 ARM嵌入式简介 |
2.1.2 Cortex-A8 内核和S5PV210 处理器 |
2.2 视频采集技术 |
2.2.1 低照度视频采集 |
2.2.2 图像传感器 |
2.2.3 辅助光源 |
2.2.4 模拟视频信号采集原理 |
2.2.5 ITU-R BT601/656 标准 |
2.3 音频采集技术 |
2.3.1 音频采集原理 |
2.3.2 数字音频接口 |
2.4 本质安全技术 |
2.4.1 本质安全技术概述 |
2.4.2 最小点燃能量和临界点燃曲线 |
2.4.3 简单电路的本质安全设计方法 |
2.5 本章小结 |
3 音视频采集系统总体设计 |
3.1 救援机器人平台介绍 |
3.2 系统需求分析 |
3.3 系统总体方案设计 |
3.4 本章小结 |
4 音视频采集系统硬件设计与实现 |
4.1 核心板及外围接口输出 |
4.2 低照度视频采集硬件设计与实现 |
4.2.1 摄像头选型 |
4.2.2 基于TVP5150 视频编解码电路 |
4.2.3 辅助光源与照度采集电路 |
4.3 音频采集硬件设计与实现 |
4.3.1 驻极体话筒接口与选型 |
4.3.2 基于WM8960 音频电路 |
4.4 其他功能单元硬件设计与实现 |
4.4.1 显示器件选型与接口电路 |
4.4.2 存储单元接口电路 |
4.4.3 通信单元设计与实现 |
4.4.4 复位电路 |
4.4.5 串口与USB接口电路 |
4.5 供电电路的本质安全设计与实现 |
4.5.1 保护电路设计 |
4.5.2 本质安全型Buck供电电路设计 |
4.5.3 本质安全型LDO电路设计 |
4.6 印制电路板的本质安全设计 |
4.6.1 印制电路板布局 |
4.6.2 印制电路板上的印制线 |
4.7 本章小结 |
5 系统测试 |
5.1 电气性能测试 |
5.2 系统功能测试 |
5.3 系统性能参数测试结果 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 课题总结 |
6.2 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)防爆智能型电动阀门执行器研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电动阀门执行器的国内外发展现状 |
1.2.1 防爆智能型电动阀门执行器国外发展现状 |
1.2.2 防爆智能型电动阀门执行器国内发展现状 |
1.2.3 防爆智能型电动阀门执行器目前存在的主要问题 |
1.3 本论文研究的意义及目标 |
1.3.1 本论文研究的意义 |
1.3.2 本论文研究的主要目标 |
1.3.3 主要研究内容 |
第二章 防爆智能型执行器的方案设计与传动系统设计 |
2.1 引言 |
2.2 防爆智能型电动阀门执行器设计要求分析 |
2.3 防爆智能型电动阀门执行器总体方案设计 |
2.3.1 防爆智能型电动阀门执行器系统设计原则 |
2.3.2 防爆智能型电动阀门执行器总体设计方案 |
2.4 防爆智能型电动阀门执行器传动系统设计 |
2.4.1 防爆智能型电动阀门执行器所需电机功率计算 |
2.4.2 防爆智能型电动阀门执行器蜗杆设计与校核 |
2.4.3 防爆智能型电动阀门执行器主轴设计与校核 |
2.4.4 防爆智能型电动阀门执行器锥齿轮设计 |
2.5 本章小节 |
第三章 防爆智能型电动阀门执行器结构设计 |
3.1 引言 |
3.2 防爆智能型电动阀门执行器的设计要求 |
3.3 防爆智能型电动阀门执行器的设计方案 |
3.4 防爆结构设计及零部件选择 |
3.4.1 防爆结构设计路线 |
3.4.2 防爆电动阀门执行器防爆电机选择 |
3.4.3 防爆电动阀门执行器外壳铸造工艺 |
3.4.4 防爆电动阀门执行器隔爆接合面设计原则 |
3.4.5 防爆电动阀门执行器隔爆接合面详细设计 |
3.4.6 防爆电动阀门执行器胶粘接合面实施细则 |
3.5 手动操作和手、自动切换系统设计 |
3.6 本章小结 |
第四章 控制系统设计 |
4.1 引言 |
4.2 控制系统总体设计方案 |
4.3 控制系统硬件总体设计方案 |
4.4 控制系统硬件总体设计方案 |
4.4.1 主控板 |
4.4.2 EMC板 |
4.4.3 电源板 |
4.4.4 霍尔计数板 |
4.4.5 应变片载体 |
4.4.6 显示板 |
4.4.7 模拟控制板 |
4.5 控制系统软件总体设计方案 |
4.5.1 控制系统主程序设计 |
4.5.2 电机控制程序设计 |
4.5.3 远程模式程序设计 |
4.5.4 就地模式程序设计 |
4.6 控制算法 |
4.6.1 传统PID算法 |
4.6.2 模糊控制 |
4.7 本章小结 |
第五章 防爆智能型电动阀门执行器的检验和试验 |
5.1 引言 |
5.2 防爆电动阀门执行器的基本参数和性能指标 |
5.2.1 外观要求 |
5.2.2 防爆执行器基本参数 |
5.2.3 防爆执行器性能指标 |
5.3 防爆型电动阀门执行器检验和试验项目、方法及结果 |
5.4 试验结论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 防爆智能型电动阀门执行器试验检验报告 |
(6)面向石化储罐的防爆型喷漆机器人结构设计与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 石化储罐喷漆机器人国内外研究现状 |
1.2.1 机器人移动机构研究现状 |
1.2.2 机器人喷漆作业工艺研究现状 |
1.2.3 机器人防爆方法研究现状 |
1.3 石化储罐喷漆机器人研究存在问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 喷漆机器人机械结构设计 |
2.1 引言 |
2.2 机器人技术参数要求 |
2.3 机器人移动平台设计 |
2.3.1 柔性自适应移动机构设计 |
2.3.2 移动平台吸附方案设计 |
2.3.3 移动平台驱动方案设计 |
2.4 机器人喷漆机构设计 |
2.4.1 喷漆机构驱动方案设计 |
2.4.2 单自由度喷漆机构设计 |
2.4.3 多自由度喷漆机构设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 喷漆机器人防爆结构设计与优化 |
3.1 引言 |
3.2 机器人防爆等级要求 |
3.2.1 防爆类型研究及确定 |
3.2.2 设备类别研究及确定 |
3.2.3 温度组别研究及确定 |
3.2.4 保护级别研究及确定 |
3.3 机器人防爆结构设计 |
3.3.1 防爆车轮结构设计 |
3.3.2 防爆控制盒与防爆摄像机壳体结构设计 |
3.4 机器人防爆控制盒优化设计 |
3.4.1 防爆控制盒加强筋布置 |
3.4.2 防爆控制盒加强筋截面尺寸设计 |
3.5 机器人防爆控制盒仿真分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 喷漆机器人吸附与驱动力学特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 机器人吸附可靠性力学分析 |
4.2.1 水平壁面倒挂吸附力分析 |
4.2.2 竖直壁面贴合吸附力分析 |
4.3 机器人吸附力仿真与试验 |
4.4 机器人驱动稳定性力学分析 |
4.4.1 竖直壁面上行驱动力分析 |
4.4.2 竖直壁面转弯驱动力分析 |
4.5 机器人驱动力仿真 |
4.6 本章小结 |
第五章 喷漆机器人样机试验 |
5.1 引言 |
5.2 机器人试验系统搭建 |
5.2.1 控制系统设计 |
5.2.2 试验系统组成 |
5.3 机器人样机试验 |
5.3.1 直线运动试验 |
5.3.2 曲面贴合试验 |
5.3.3 负载测试试验 |
5.3.4 速度测试试验 |
5.3.5 喷漆作业试验 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(7)石化工业防爆电气爆炸风险评估及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.3.3 研究特色之处 |
第二章 石化工业防爆电气爆炸风险评估基础 |
2.1 引言 |
2.2 防爆电气爆炸风险评估基础 |
2.2.1 区域级别 |
2.2.2 防爆电气设备类型及特点 |
2.3 防爆电气现状调研及分析 |
2.3.1 防爆电气设备选型 |
2.3.2 防爆电气安装 |
2.3.3 防爆电气检修维护管理 |
2.3.4 防爆电气技术人员培训 |
2.4 本章小结 |
第三章 石化工业防爆电气爆炸风险可能性评估指标研究 |
3.1 引言 |
3.2 风险评估指标体系建立的原则及分级准则 |
3.2.1 指标体系建立的原则 |
3.2.2 指标等级划分的原则 |
3.3 石化工业防爆电气爆炸风险可能性评估指标及分级研究 |
3.3.1“固有危险”爆炸风险可能性评估指标及分级研究 |
3.3.2“现实危险”爆炸风险可能性评估指标及分级研究 |
3.3.3“安全补偿措施”爆炸风险可能性评估指标及分级研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 石化工业防爆电气爆炸风险评估方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于组合赋权法的风险评估方法 |
4.2.1 基于德尔菲法的主观赋权法及分级研究 |
4.2.2 基于变异系数法的客观赋权法 |
4.3 基于EPL的爆炸风险可能性评估模型 |
4.4 潜在事故后果分析及模型选取 |
4.4.1 事件树分析 |
4.4.2 工艺设备危险性分析 |
4.4.3 潜在事故后果模型选取 |
4.4.4 事故后果评定 |
4.5 基于改进风险矩阵的风险评估方法 |
4.5.1 风险可接受标准 |
4.5.2 风险矩阵 |
4.5.3 风险防控策略 |
4.6 本章小结 |
第五章 石化工业防爆电气爆炸风险评估程序编制及应用 |
5.1 引言 |
5.2 石化工业防爆电气爆炸风险评估程序设计 |
5.2.1 程序语言选取与分析 |
5.2.2 程序功能模块设计 |
5.2.3 程序编制流程 |
5.3 石化工业防爆电气爆炸风险评估程序实现 |
5.3.1 评估程序主界面 |
5.3.2 评估程序权重修改界面 |
5.3.3 评估程序参数输入界面 |
5.3.4 评估程序后果模型界面 |
5.4 石化工业防爆电气爆炸风险评估程序应用研究 |
5.4.1 工程应用的内容及流程 |
5.4.2 评估内容及现场状况 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
附录 |
附录 1“基于两类危险源的石化工业防爆电气爆炸风险可能性评估指标体系权重与参数”调查问卷 |
附录 2 石化工业防爆电气爆炸风险评估程序代码 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)非电气设备的防爆设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 课题目的与意义 |
1.3 国内外防爆技术的现状和发展趋势 |
1.3.1 国内外防爆技术的现状 |
1.3.2 发展趋势 |
1.4 研究方法 |
1.5 论文的研究内容与安排 |
第2章 防爆基础理论和设计实现过程 |
2.1 防爆基础理论 |
2.1.1 名词定义 |
2.1.2 爆炸三要素 |
2.1.3 电气设备的防爆型式分类 |
2.1.4 非电气设备的防爆型式分类 |
2.1.5 爆炸性危险区域的划分 |
2.1.6 爆炸性物质分类 |
2.1.7 设备温度组别 |
2.2 主要工业危险点燃源介绍 |
2.2.1 概述 |
2.2.2 危险点燃源分类 |
2.2.3 几种典型点燃源的预防措施 |
2.3 非电气设备防爆技术 |
2.3.1 非电气设备防爆标准的引入 |
2.3.2 国内外非电气设备防爆标准的分析比较 |
2.3.3 基本术语和定义 |
2.3.4 非电气设备的防爆型式 |
2.3.5 点燃危险评定方法 |
2.4 防爆设计实现的过程 |
2.5 本章小结 |
第3章 曳引电梯的防爆设计与实现 |
3.1 曳引电梯的系统组成和认证现状 |
3.2 设备的应用背景 |
3.3 曳引电梯的防爆设计实现 |
3.3.1 危险源辨识 |
3.3.2 电气防爆实现 |
3.3.3 非电气防爆实现 |
3.3.4 电梯的安装要求 |
3.4 本章小结 |
第4章 航空煤油顶升平台的防爆设计与实现 |
4.1 航空煤油顶升平台的应用介绍 |
4.2 设备的应用背景 |
4.3 航空煤油顶升平台的防爆设计实现 |
4.3.1 危险源辨识 |
4.3.2 电气防爆实现 |
4.3.3 非电气防爆实现 |
4.4 本章小结 |
第5章 环链式气动葫芦的防爆设计与实现 |
5.1 环链式气动葫芦的组成和工作原理 |
5.2 设备的应用背景 |
5.3 环链式气动葫芦的防爆设计实现 |
5.3.1 危险源辨识 |
5.3.2 防爆实现 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 后续的研究建议 |
参考文献 |
致谢 |
(9)自动测量系统收发装置的防爆外壳设计和研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内相关行业现状及发展趋势 |
1.2.1 行业概貌 |
1.2.2 技术分析 |
1.2.3 发展趋势 |
1.3 设计目标及主要技术指标 |
1.3.1 设计目标 |
1.3.2 针对收发装置外壳的系统需求 |
1.3.3 对比基准 |
1.4 本课题主要研究内容 |
第二章 防爆外壳设计的理论基础 |
2.1 防爆外壳设计的方案总体考虑 |
2.1.1 防爆原理 |
2.1.2 通用要求 |
2.1.3 特殊要求 |
2.2 防爆外壳设计的标准研究 |
2.2.1 设备分类和温度组别 |
2.2.2 外壳 |
2.2.3 紧固件 |
2.2.4 连接件和接线空腔 |
2.2.5 接地连接件 |
2.2.6 电缆和导管引入装置 |
2.2.7 隔爆接合面 |
2.2.8 透明件 |
2.2.9 外壳机械强度 |
2.2.10 电缆和导线的引入与接线 |
2.2.11 补充规定 |
2.2.12 型式检验 |
2.2.13 出厂检验 |
2.3 防爆外壳产品的需求分解 |
2.3.1 工作环境 |
2.3.2 外壳材料 |
2.4 小结 |
第三章 产品方案研究 |
3.1 方案形成 |
3.1.1 隔爆材质选择 |
3.1.2 形状选择 |
3.1.3 厚度选择 |
3.1.4 接合面结构参数 |
3.1.5 观察窗的设计 |
3.2 设计参数计算 |
3.2.1 内径计算 |
3.2.2 壁厚 |
3.2.3 外径 |
3.2.4 高度和长度 |
3.2.5 螺纹接合 |
3.2.6 带有安全玻璃的前罩壳 |
3.2.7 收发装置和测量处理单元的连接 |
3.3 方案细化 |
3.3.1 最终方案 |
3.3.2 机械规格 |
3.3.3 机械结构 |
3.3.4 使用方法 |
3.4 详细设计 |
3.5 小结 |
第四章 仿真实验及样品测试 |
4.1 仿真实验 |
4.1.1 仿真条件 |
4.1.2 仿真过程 |
4.1.3 仿真结果 |
4.1.4 结果分析 |
4.2 快速成型样品测试 |
4.2.1 结构检查 |
4.2.2 抗冲击试验 |
4.2.3 温度测定试验 |
4.2.4 热剧变试验 |
4.2.5 耐热试验 |
4.2.6 耐寒试验 |
4.2.7 外壳耐压试验 |
4.2.8 内部点燃的不传爆试验 |
4.2.9 外壳防护等级试验 |
4.3 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 本文的不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
四、爆炸性环境用防爆电气设备隔爆外壳强度校核计算(论文参考文献)
- [1]场车用变频驱动一体机温升研究与防爆结构设计[D]. 张锦辉. 华南理工大学, 2020(02)
- [2]煤矿井下磁耦合谐振式无线电能传输的研究[D]. 冯柳. 中国矿业大学(北京), 2020(04)
- [3]准谐振反激式矿用隔爆兼本质安全型开关电源的设计[D]. 陈曦. 山东科技大学, 2019(05)
- [4]矿用救援机器人音视频采集系统的研究与设计[D]. 蔡蓬勃. 西安科技大学, 2019(01)
- [5]防爆智能型电动阀门执行器研制[D]. 朱广华. 昆明理工大学, 2018(04)
- [6]面向石化储罐的防爆型喷漆机器人结构设计与分析[D]. 吕昊. 河北工业大学, 2018(07)
- [7]石化工业防爆电气爆炸风险评估及应用研究[D]. 林艺松. 华南理工大学, 2015(12)
- [8]非电气设备的防爆设计与实现[D]. 金兆辉. 华东理工大学, 2015(05)
- [9]自动测量系统收发装置的防爆外壳设计和研究[D]. 夏震华. 上海交通大学, 2012(04)
- [10]新版GB3836系列标准解读与实施[J]. 徐建平. 石油化工自动化, 2011(02)