船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)功率匹配策略仿真研究.pdf

1、液壓傳動(dòng)技術(shù)具有功率質(zhì)量比大、過載安全性好、便于實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速等特點(diǎn)，其在交通運(yùn)輸工程上應(yīng)用十分廣泛，包括工程車輛、船舶甲板機(jī)械等大多采用的是液壓驅(qū)動(dòng)，船舶側(cè)推裝置也有一部分采用液壓驅(qū)動(dòng)，然而液壓驅(qū)動(dòng)在船舶主推進(jìn)裝置上的應(yīng)用并未推廣。但隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在傳統(tǒng)直接推進(jìn)方式無法滿足各種工程作業(yè)船舶對(duì)推進(jìn)裝置性能要求的背景下，船舶液壓推進(jìn)因在操縱性、機(jī)動(dòng)性及多工況匹配性能方面的優(yōu)勢(shì)，將有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文對(duì)一艘已知船型參數(shù)

2、的拖網(wǎng)漁船進(jìn)行了漁船阻力計(jì)算及螺旋槳初步設(shè)計(jì)，并為其確定了由雙變量泵為單臺(tái)變量馬達(dá)供油來驅(qū)動(dòng)螺旋槳的液壓推進(jìn)方案。在完成系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)后，對(duì)主要元件進(jìn)行了選型計(jì)算，同時(shí)提出了功率匹配的概念，并對(duì)功率匹配控制策略進(jìn)行了原理分析。為了對(duì)船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)功率匹配策略進(jìn)行驗(yàn)證，建立了A4VSG變量泵、A6VM變量馬達(dá)、變量泵控變量馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和船槳數(shù)學(xué)模型，在AMESim環(huán)境下建立了液壓推進(jìn)系統(tǒng)仿真模型，在Matlab/Simulink環(huán)

3、境下船槳負(fù)載及控制系統(tǒng)的仿真模型。并在不同工況下進(jìn)行了兩組聯(lián)合仿真分析:直接起航與分級(jí)起航對(duì)比仿真分析，以及在功率匹配策略下船舶從設(shè)計(jì)工況轉(zhuǎn)換到輕載工況與重載工況的仿真分析。
　　通過仿真分析得出了如下結(jié)論，液壓推進(jìn)船舶起航需采用分級(jí)起航;液壓推進(jìn)系統(tǒng)功率匹配策略能夠?qū)崿F(xiàn)船舶在不同工況下的螺旋槳負(fù)載扭矩的馬大排量自適應(yīng)，使液壓推進(jìn)系統(tǒng)能工作在額定壓力附近，同時(shí)可保證柴油機(jī)與變量泵的工作工況更接近額定工況點(diǎn)，使系統(tǒng)保持較高的工作效率