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1、第38卷第7期舰船科学技术Vol.38,No.72016年7月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJul.,2016船用操舵系统低噪声设计及特性分析陈宗斌1,2，何琳1,2，徐荣武1,2(1.海军工程大学振动与噪声研究所，湖北武汉430033；2.船舶振动噪声重点实验室，湖北武汉430033)摘要:舰船液压系统噪声大，严重影响船员生活。本文结合船用操舵系统，提出直驱式电液伺服系统架构设计，进行系统元件低噪声分析和选型。指出系统噪声源主要来自于液体噪声，并重点针对液压流体冲击噪声进行仿真分析。最后结合噪声源分析和仿真分析，给出进一步降噪设计建议
2、。关键词：低噪声；直驱式电液伺服系统；液压冲击中图分类号：U674.941+文献标识码：A文章编号：1672–7619(2016)07–0049–05doi：10.3404/j.issn.1672–7619.2016.07.011LownoisedesignandcharacteristicsanalysisformarinesteeringsystemCHENZong-bin1,2,HELin1,2,XURong-wu1,2(1.InstituteofNoiseandVibration,NavalUniversityofEngineering,Wuha
3、n430033,China;2.StateKeyLaboratoryofShipVibrationandNoise,Wuhan430033,China)Abstract:Inmoderntime,weallwantaquietlife.Butthemarinesteeringsystemproducegreatnoise,whichaffectthecrewlifeseriously.Becauseofthat,anewlownoisesteeringsystemisputforward,whichadoptsthedirectdriveelectro-
4、hydraulicservosystemarchitecture.Aimingatreducingthesystemnoise,lownoisecomponentsarechosen.Themainnoisesourceofwholesystemisfluidnoise.So,inviewofthefluidimpulsivenoise,simulationanalysisiscarriedout.Finally,basedonthesimulationanalysis,thenoisereductiondesignsuggestionsaregiven
5、.Keywords:lownoise；directdriveelectro-hydraulicservosystem；hydraulicimpact0引言件的流量。直驱式电液伺服系统，结合了电机变频调速灵活和液压大出力特点，采用变频电机控制定量舰船操舵系统是保证舰船航行的重要设备。然泵，通过电机转速的改变调节系统流量，进而控制整而，液压操舵系统噪声大，严重影响了船员的生活。个回路，基本原理如图1所示。随着液压技术向高压、高速、大流量、高功率发展，其主要由控制子系统和机械子系统两大部分组液压系统噪声问题更加突出。就舰船液压系统而言，成。其中控制子系统由控制
6、器、伺服驱动器以及传感更加注重设备的低噪声特性[1]。因此，本文将结合某器组等组成；机械子系统由伺服电机、双向定量泵及船用操舵系统，给出低噪声液压原理设计，探讨系统噪声源，并重点针对液压系统的冲击噪声，基于AMESim液压回路等组成。控制子系统采用基于磁场定向的伺仿真平台，做出仿真分析，给出降噪设计建议。服控制原理，其控制结构由位置环、转速环和电流环3个闭环组成。机械子系统主要由伺服电机驱动定量1系统原理设计泵，为液压系统提供动力源。整个系统通过控制子系传统液压操舵系统采用了泵控式架构设计或阀控统调节伺服电机转速，改变泵的流量，达到控制作动式架构设计。泵
7、控系统主要通过改变回路中变量泵的器动作的目的。由于取消了泵控系统中连续运行的电排量来调节执行元件速度；阀控系统主要通过改变流机和阀控系统中频繁动作的伺服阀，同时，电动机和量控制阀的流通截面积大小来控制流入或流出执行元液压泵长期在额定转速或低于额定转速的情况下运收稿日期:2015–06–25；修回日期:2015–09–14作者简介:陈宗斌(1992–)，男，硕士研究生，主要从事液压系统设计及仿真工作。·50·舰船科学技术第38卷表1常用液压泵性能比较Tab.1Somehydraulicpumpperformancecomparison外啮合双作用径向柱轴向
8、柱螺杆泵齿轮泵叶片泵塞泵塞泵输出流量脉动很大很小一般一般最小自吸特性好较差差差好
