船用多液動蝶閥啟閉控制液壓系統(tǒng)研究.pdf

1、船用多液動蝶閥啟閉控制液壓系統(tǒng)是各類船舶中的重要關(guān)鍵設(shè)備，其作用是通過液壓系統(tǒng)中的液壓執(zhí)行器對液動蝶閥的啟閉控制來實(shí)現(xiàn)管道的通斷，達(dá)到使管道中諸如壓載水、日用燃油及消防水等流體介質(zhì)得到合理調(diào)配的目的，從而為船舶的姿態(tài)平衡、設(shè)備的正常運(yùn)行及消防安全提供保障。由于目前船舶所用液動蝶閥啟閉控制液壓系統(tǒng)的功能相對簡單、可靠性及安全性不高，也缺少深入的理論分析，因此，有必要對船用多液動蝶閥啟閉控制液壓系統(tǒng)進(jìn)行研究，解決系統(tǒng)研究過程中所涉及的關(guān)鍵技

2、術(shù)，達(dá)到為我國各類船舶中液動蝶閥啟閉控制液壓系統(tǒng)的的研發(fā)提供可靠的理論和設(shè)計(jì)依據(jù)的目的。
　　 本文針對船舶所用液動蝶閥數(shù)量多、液壓管道長等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了一臺以水基難燃液壓液為液壓介質(zhì)的多液動蝶閥啟閉控制液壓系統(tǒng)，并搭建了該系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用冗余設(shè)計(jì)方法，利用兩臺互為備用的液壓泵組分別控制部分液動蝶閥，在每臺液壓泵組排液管道上設(shè)置限流切斷閥，通過電磁閥組等部件的耦合控制，解決了各液動蝶閥在諸如系統(tǒng)中某些部件出現(xiàn)故

3、障等緊急狀態(tài)下的交互控制問題。
　　 提出了一種長液壓管道壓力損失較為精確的理論計(jì)算方法。在充分考慮液壓液在長液壓管道中流動時(shí)摩擦生熱、管壁散熱與內(nèi)能關(guān)系的基礎(chǔ)上，采用熱平衡方程及伯努利方程等建立了長液壓管道壓力損失的數(shù)學(xué)模型；并在多種環(huán)境溫度及液箱內(nèi)液溫條件下，對上述數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證。該理論計(jì)算方法對液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能分析具有重要的實(shí)用價(jià)值。
　　 結(jié)合所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)，對多液動蝶閥在啟閉過程中轉(zhuǎn)動角

4、速度的變化規(guī)律、角速度誤差、啟閉時(shí)間及其影響因素進(jìn)行了仿真分析和試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，各液動蝶閥轉(zhuǎn)動角速度的變化規(guī)律與其負(fù)載特性有關(guān)；其轉(zhuǎn)動角速度誤差及啟閉時(shí)間受液箱內(nèi)的液溫及環(huán)境溫度的影響較大。上述仿真方法及試驗(yàn)結(jié)果可為船舶中各液動蝶閥啟閉控制策略的制定提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。
　　 通常，某些液壓執(zhí)行器與液動蝶閥相連接的液壓管道長，在液壓系統(tǒng)維護(hù)過程中要涉及管道內(nèi)液壓液的吹除問題。本文根據(jù)氣-液兩相流等相關(guān)理論，采用微分時(shí)間單元法