1. 研究目的与意义（文献综述）

90年代以后，我国逐步加大了内河流域的整治力度，以促进我国水运行业不断发展壮大。港口桥梁建、水运水利工程、河道护理等工程如雨后春笋般涌现，这些工程迫切的需要家属性能优良、功能系统完备的工程船舶。21世纪以来，随着海洋工程施工的需要，为适应港航事业的发展，对更高技术性能的工程船舶的需求越来越大。为适应国家发展需要，工程船舶正迅速蓬勃地发展起来。

现代工程船,如挖泥船、起重船、打桩船等,其甲板机械和施工装置大多采用液压驱动的驱动方式。液压驱动具有驱动功率大、适应重负荷、调速性和安全性好、便于集中控制、液压动力源可以一机多用等优点,特别适应工程船的工作特点。

打桩船又称浮式打桩架。专用于码头、堤岸和桥梁等工程进行水中打桩作业的船。打桩架设在首甲板端部或舷侧，有固定式、旋转式、移动式、可倾斜式等。旋转式能打群桩，倾斜式能打斜桩。打桩锤的动力有重力、蒸汽机、柴油机、气动、电动、液压等类型。近年采用大冲程打桩锤以提高打进能力。工作时船由绞车与锚定位。在自升式平台上装设打桩机，能适应大风浪下打桩作业。

2. 研究的基本内容与方案

2.1打桩作业程序大致如下：

1、打桩船借助于数台操船绞车向载桩驳船平移，液压缸推动桩架前倾，主吊钩放下；

2、桩平吊升起，离水面约一定高度后转为桩尖朝下（中央主钩提升,边主钩下放），桩架直立，借助于抱桩机械手使桩进入夹桩器，打桩船平移到打桩位置；

3、用操船绞车精确调准桩位靠定位

4、用吊锤绞车将桩锤和桩帽对准桩头，放松主吊钩、一上部夹桩器、柴油桩锤及其撞击体吊升装置等的缆索，从而借助于重力把桩压入土中；

5、张开抱桩机械手，用撞击体吊升装置起动柴油桩锤，借助于柴油桩锤压燃后的爆发反作用力进行连续的打桩作业。

按照上述作业内容与程序，打桩船需配置如下工作装置：

1、桩架及其变幅装置；

2、桩的夹持装置；

3、起重装置用于吊桩、吊柴油桩锤等；

4、移船装置操船绞车；

5、柴油桩锤装置。

根据选题，将重点讨论桩的夹持装置和用于吊桩、吊柴油桩锤等的起重装置的设计方案

系统参数的确定：

1、桩长80m 水深；

2、桩重120t；

3、桩锤及相关部件总重65t；

4、起锤速度8m/min；

5、桩架高度95m。

2.2 技术方案：

1、明确设计要求

设计液压系统时，首先需要明确主机对液压系统所提出的要求，具体包括：（1）主机的动作要求（桩锤及桩的升降）；（2）主机的性能要求（3）主机的使用条件和工作环境（4）其他要求（外形尺寸、环保节能以及经济适用性等方面）

2、确定液压系统的主要参数

压力和流量是液压系统中两个最主要的参数，这两个参数的确定，首先必须根据各液压执行元件的负载循环图选定系统压力。系统压力一经确定，液压马达的排量即可确定，然后根据位移时间循环图（或速度-时间循环图）确定其流量。

3、拟定液压系统原理图

拟定液压系统原理图，对系统的性能以及设计方案的经济型与合理性具有决定性的影响。根据系统要求，所设计的液压系统需要具有换向、支撑和变速等功能。

4、液压元件的计算和选型

包括各类绞车传动方式的确定、驱动液压马达的选型（根据最高转速确定马达的最大角速度从而计算出马达的理论转矩，最后计算出实际转矩，再来进行马达的选型）、供油油泵的选型（根据液压马达的串并联方式、调定压力及回路液压油泄露选型）、电动机的选型、相关阀件的选型（根据实际动作要求、管路压力和流量进行选型）、液压辅件的选型。

5、验算液压系统的性能

包括回路压力损失验算（根据布管与所选液压元件特性计算）、油液温升验算。

6、对系统的环境影响和经济型进行分析，选择最合理的方案

3. 研究计划与安排

1、1-2周，收集相关文献资料，思考设计内容和技术方案，撰写开题报告；阅读外文文献及翻译。

2、3-4周，对选题机构及其工况要求进行分析，初步拟定液压系统原理图。

3、5-6周，讨论修改并绘制液压系统原理图。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]黄志坚,郑金传. 液压及电控系统设计开发.中国电力出版社，2015,10

[2]张利平,山峻. 液压站设计与使用维护.化学工业出版社，2013,4

[3]雷天觉. 新编液压工程手册.北京理工大学出版社，1998