船舶机械液压推进控制系统设计

(整期优先)网络出版时间:2023-09-13
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船舶机械液压推进控制系统设计

马化铮 唐金龙

武汉船舶设计研究院有限公司  湖北省  430064

摘要:机械液压系统是现代工业的重要组成部分,它可以利用流体介质来传递和转换能量。流体介质中含有大量矿物油,因此控制方式非常灵活。另外,机械液压系统的设备很小,工作过程不会产生过大的噪音。机械液压系统已经成为船舶不可缺少的一部分,它可以有效地将船舶的机械能转化为船舶的运动能量,并对船舶进行推进。近年来,随着大型船舶的发展,系统所需的功率越来越大,使得机械液压系统的正常运行更加难以控制。

关键词:船舶机械液压;推进控制;系统设计

引言

船舶机械液压系统是船舶动力循环系统中重要的组成部分。随着船舶控制技术的不断发展与进步,船舶机械液压控制以实现远程控制与自定义编程控制功能。通过船舶机械液压推进控制系统,可对船舶液压设备状态进行实时监控与控制。为了保证远程液压控制的精准,液压控制系统不断更新,一系列机械液压推进系统应运而生。经过长期实践发现,现有的机械液压推进控制系统实现的控制效果并不理想。控制误差依旧很大,很难适应当下高精度液压控制任务。

1.基本结构和工作原理

船舶综合液压推进包括如下几个主要组成部分:主机、泵站、液压马达、螺旋桨、控制器、各种传感器件以及相应调节机构。通过液压泵将主机(船舶柴油机)输出的机械能转变为液压油的压力能,分别驱动螺旋桨、舵机、船舶侧推装置(当采用吊舱式推进器时,可以取消舵机以及首侧推)以及其它辅助装置。液压油的压力能经马达转换为螺旋桨的机械能,可以通过对泵站以及柴油机的控制来调节螺旋桨的转速与转向,实现螺旋桨、舵机、侧推装置等其他辅助装置协调工作,满足船舶的各种运动工况。

2.液压机械控制系统的应用优势

液压机械控制系统在机械设计制造当中的应用范围是非常广泛的,在不同的机械设计制造领域当中的应用程度也存在一定的不同,但是无论是在常见的工业机械加工还是钢铁工业冶金机械,该系统都具有非常明显的应用价值。首先,液压机械控制系统的传动动力能力非常大,所以在对集成化方面的机械设计制造来说具有很好的应用效果,在下如今的一体化与小型化转型当中发挥着不可替代的作用。其次,液压机械控制系统与电子技术有着十分密切的关系,而现代化电子技术的迅速发展也推动了液压机械控制系统的有效进步,实现了在小空间范围内完成相对精准的操作,这也使得该系统在更多的领域当中具备了应用价值,应用空间得到了进一步提升。在目前社会发展的情况下,各行各业在发展的过程中都提高了对液压机械控制系统的应用要求,这就需要该系统要与现代化的科技学技术进行充分的结合,如电子技术、计算机信息技术、智能化技术等,通过与这些技术的有机结合,来进一步的扩大该系统的应用范围,让其能够在更多的机械设计制造领域当中得到使用。除此之外,液压机械控制系统能够实现大范围内完成调度处理任务,调整系统荷载,这对许多机械加工产业来说具有良好的帮助作用,保证工业生产的实际需求。

3.船舶机械液压推进控制系统设计措施

3.1系统控制水平

从系统控制的角度来看,由于不同的机械设计方法往往会导致不同的控制系统,所以根据实际应用需求设计液压机械控制系统是保证液压机械控制系统应用效果的关键。其中,在机械设计制造领域,液压机械控制系统的主要应用价值在于对设备功率和使用效率的控制和精细分析,因此通过确定机械设计制造的实际工作环境来保证其应用的稳定性非常重要。在此基础上,依托液压机械控制系统的诸多优势,在农林机械制造、塑料加工、工程装备生产等领域具有较好的应用效果。比如在农林机械设计制造领域,通过液压机械控制系统可以实现农林机械的恒功率输出控制,既可以提高机械设备的使用可靠性,又可以在保证一定生产成本的基础上保证设计制造的经济性。

3.2应用液压机械控制系统,提高设备的精准度

现代化的机械设计制造行业对于设备的精准度要求有了进一步的提高,很多设备在改良设计的过程中,都会以提高精准度为目标来进行,因此如何广泛的提高设备的精准度,是促进机械设备制造工作效率提高的关键所在。以往由于受到技术条件的限制,不能够实现提高设备精准度的目的,而在液压机械控制系统的应用下,极大的改善了这样的情况,通过液压传统系统,来保证设备的稳定运行、高效运行,在这样的环境下,设备的精准度会得到提高。目前液压机械控制系统在机械设计制造当中的应用范围很广,该系统能够控制设备之间的传动速率,从而得到精准的生产数据,并可以通过在短时间内提高传动速率来满足机械施工的相关要求。在机械制造行业自主研发的过程中,液压机械控制系统在提高设备精准度以及运行速度方面的效果越加明显,在很大程度上的推动了该行业的迅速发展。

3.3用液压机械传动技术与计算机相结合,提高机械运行效率

将液压机械控制系统于现代化技术相结合,是现如今该系统的一个重要发展方向,其中计算机技术作为现代化科学技术当中的重要技术内容,将液压机械控制系统与其进行邮寄的结合,能够在很大程度上的提高系统的运行速率以及运行稳定性,以此来实现提高机械运行效率的目的。通过计算机技术的加入,可以对机械设备的内部情况进行详细的查看,并通过计算机技术来随时掌握机械设备的传动效率,如果机械设备在传动过程中出现有任何故障以及异常情况,就会通过反馈系统将这些系统信息反馈到计算机终端,方便相关的工作人员进行查看以及抢修,必要时也可以迅速地中断系统运行,避免故障问题的进一步扩散。在实际的机械设计制造当中,将液压机械控制系统于计算机技术有机结合的重要性更加明显,人们可以利用计算机技术来清晰的观察机械动力以及机械压力,通过对这些数值的计算,来查看液压机械控制系统是否处于一种相对平衡且稳定的运行状态,以此来对系统的运行进行调试,确保系统能够始终处于正常的工作状态。

3.4借助液压机械控制系统,控制机械运行速度

机械的运行速度与生产效率有着直接的联系,通常情况下,机械运行速度越快,生产效率越高,而通过在机械设计制造当中借助液压机械控制系统,能够有效的控制机械的运行速度,通过稳定各个元件传送动力和压力,来把机械的运行速度控制在目标范围内,以此来实现稳定控制机械运行速度的目的。在平常的机械设计制造工作当中,如果在没有结合机械施工需求的情况下进行设计,那么就会难以实现对机械运行速度的控制,不能够掌握机械的运行动力,这样就会出现机械运行速度不断提高,使得机械设备的运行压力过大,在这样的情况下,机械设备的损坏率会直线上升,同时高速度的工作模式也会使得机械设备的各个零部件出现故障,最终导致机械设备不能够正常的使用。面对这样的现象,常规的处理应对措施就是全面的考虑生产需求,按照生产要求来进行合理的设计,并要通过借助液压机械控制系统来有效的控制机械运行速度,在确保机械设备稳定的情况下提高机械运行速度。

4.结束语

总之,船舶机械液压推进系统对于船舶安全运行有着重要意义。传统的控制方法在控制船舶机械液压推进系统时,工作速度较慢,且安全性差,重新设计了一种液压控制系统控制方法,并结合实际工况对传统方法内所有重要元件进行重新分析计算及选型。新的控制方法采用2台液压泵,能实现远程遥控,同时具备集中提供液压能、液压泵使用寿命长等多个优点。

参考文献

[1]赵凌云,船舶机械液压系统漏油原因及处理方法探析.2019.

[2]张新宇.关于船舶机械液压推进系统控制方法.2020.

[3]张振涛.机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用研究[J].湖北农机化,2019(19):127.