海洋科考船作为海洋探测与研究的重要平台,是海洋科研能力建设最重要的组成部分之一。科考船绞车系统用于科考船地质取样、海底生物拖网取样以及吊放仪器,是海洋资源勘探和开发过程中不可或缺的设备。随着科考船作业深度的增加,缆绳越来越长,卷筒容绳量已超过13000米。传统科考船绞车系统采用钢缆,以致缆绳自重过大易损坏。因此采用合成纤维缆代替传统钢缆,解决缆绳因自重过大造成的磨损断裂问题。但采用较轻的合成纤维缆时,当绞车系统工作时,储缆绞车与牵引绞车不同步会导致缆绳瞬间过松或过紧,造成缆绳因疲劳磨损过早失效。因此开发切实可用的具备快速补偿响应的科考船绞车系统缆松弛补偿器,消除缆绳冲击载荷是十分必要的。本文以科考船绞车系统缆松弛补偿器为研究对象,进行以下几方面研究:(1)归纳总结国内外现有的科考船绞车系统补偿方面的研究成果,结合现阶段海洋科考船工作状况,提出科考船绞车系统缆松弛补偿器并对其整体结构、液压系统原理以控制系统进行设计研究;(2)根据设计方案,对绞车系统的机械部件,如缆绳、滑轮、储缆绞车以及缆松弛补偿器的液压部件,如液压油缸、蓄能器、液压泵等进行选型计算,基于SolidWorks建立缆松弛补偿器三维模型;(3)根据选型计算结果,采用ANSYS有限元分析法对液压油缸、蓄能器等部件进行强度校核。根据有限元分析结果,缆松弛补偿器重要元件的尺寸优化后符合设计要求;(4)对根据计算结果,运用AMESim软件对缆松弛补偿器液压系统在不同外力、蓄能器容积、液压泵流量情况下对缆绳张力的补偿效果进行仿真分析。结果表明,在科考船工作过程中,缆绳初始张力0～160kN范围内,缆松弛补偿器在科考船缆绳张力突增或突减的情况下都能够在短时间内有效补偿缆绳张力。本文通过对科考船绞车系统缆松弛补偿器的设计进行优化,并对补偿器液压系统进行仿真分析。根据研究结果,本文设计的科考船绞车系统缆松弛补偿器符合设计要求,补偿效果良好且精度较高。