大功率调距桨装置桨毂组件试验台设计研究.pdf

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1、■o—IemICResearch术交流大功率调距桨装置桨毂组件试验台设计研究杨聪，黄敏，孙晔(中国船舶重工集团第704研究所，上海200031)DesignofTesterforPropellerHubofHighPowerPitchPropellerYANGCong，HUANGMin，SUNYe(No．704ResearchInstitute，CSIC，Shanghai200031，China)Abstract：Thepowerequipmentsarethecorecomponentsofs

2、h枷．Theirpe咖rmancedeterminestheship'sperformancedirectly．Therefore,theyneednotonlytobetestedbYdesign，butalsotobetestedbyexperiments．Thispaperintroducesakindoftesterforpropellerhubofhighpowerpithpropeller,whichcanprovidereferenceforthedesigners．Keyword

3、s：highpowerpitchpropeller,"propellerhub,"tester0引言船用推进装置是船舶的心脏，是船舶动力的源泉，其安全可靠地运行是船舶安全最基本的要求【1】。调距桨装置由桨毅组件、浆叶等关键部件组成，是推进装置的关键组成部分，其安全可靠的运行对船舶的安全行驶至关重要，故调距桨装置在装备船舶前需要进行可靠性试验验证。随着国家经济的飞速发展，对船舶的航行速度也提出了更高的要求，船用大功率调距桨装置应运而生。大功率调距桨装置具有功率大、体积大、重量大、载荷高等特点，以往

4、设计的缩比试验刽2’3J无法完全反映大功率调距桨装置在受载时的工作状态，本文所述大功率调距桨装置桨毅组件试验台是全尺寸的试验台，可模拟桨毅组件的多种极限工况，从而通过试验验证大功率调距桨装置的安全可靠性。骝201611大功率调距桨装置试验台组成与原理船用大功率调距桨装置试验台由加载台、被试件、控制测试系统和加载液压系统组成(如图1所示)，其中加载台主要由底座(直径6m)、离心力加载架、推力加载架、切力加载架、离心力加载油缸、推力加载油缸、切力加载油缸等组成。其中离心力加载油缸、推力加载油缸、切力

5、加载油缸与被试件的模拟加载架相联接。试验台通过控制系统分别控制各加载油缸内油压压力，从而实现对被试件在不同工况下的模拟加载试验。2大功率调距桨装置试验台试验工况试验台须能够对5叶桨同时加载推力、切力及离心力，也可单独加载推力、切力或离心力，如图2所示。(1987一)，男，硕士研究生。研究方向：机械设计。各38l、加载台；2、被试件1；3、被试件24、控制测试系统：5、加载液压系统图l大功率调距桨装置试验台力离心力静载推力／拉力图2载荷类型示意图3液压加载系统设计液压加载系统主要由油箱、主供油泵系

6、统、控制油泵系统、过滤系统、调压系统、冷却系统、电液伺服阀、离心力加载油缸、推力加载油缸、切力加载油缸等组成。主供油泵系统由两个主泵(一个变量泵、一个定量泵)、溢流阀、滤器、蓄能器等组成，最高工作压力为28MPa，能提供OL／min～180L／min的可变流量，可以根据被试液压元件和系统要求进行调节，以达到节能、降低液压油温升的目的。变量泵的最高工作压力为35．0MPa，最大排量为63ml／r，相应的驱动电机功率为55kW，额定转速l480r／min，提供可变流量0L／min～90L／min；定

7、量泵的最高工作压力为35．0MPa，排量为63ml／r，相应的驱动电机功率为55kW，额定转速1480r／rain，可提供约90L／min的流量。主供油泵系统的工作压力可通过调节溢流阀进行设定。系统中的蓄能器可用于液压油的蓄能和吸收冲击功。电液加载系统由三套相互独立的阀控缸系统构成，分别实现对桨毂五桨叶的离心力、推力、切力加载功能。离心力、推力、切力大小可通过各自回路电液伺服阀单独调节、互不干扰，可以全面的模拟实际工况。每组液压缸的进出油路两端均设有一个压力传感器，针对每一组液压缸，该系统为典型

8、的电液比例控制系统，控制原理图如图3所示。伺服电液一’’放大器’伺服阀图3电液比例控制原理图当指令装置发出的指令电压信号作用于系统时，液压缸输入、输出口产生压力，该压力由压力传感器检测转换为反馈电压信号，并在电控模块中换算成缸输出力后与整个系统的输入指令信号相比较，得出偏差电压信号。此偏差信号经放大器放大后输入到电液伺服阀，使电液伺服阀负载压差作用于液压缸活塞上，使输出力向减小误差的方向变化，直至输出力等于指令信号所规定的值为止。4控制测试系统设计控制系统由两部分组成：电气设备柜和操作柜。电气设