特种船舶舵机液压系统流体噪声的控制研究

论文摘要

随着液压控制技术的发展,液压舵机逐步取代了传统舵机。由于船舶吨位日益增大,舵机液压系统的工作压力越来越大、响应速度也越来越高,导致舵机液压系统的噪声越来越大,这不仅影响船员的工作和休息,也容易导致各种事故的发生,特别是对于特种船舶,舵机系统的流体噪声是其致命弱点之一,因此,降低特种船舶舵机液压系统的流体噪声是目前急需解决的问题,有着非常重大的意义。论文首先分析了某舵机液压系统流体噪声产生的原因,以及该流体噪声的主要频率范围。根据分析结果,采用加装蓄能器、消声器和动压反馈装置的方法对噪声进行控制,并对各装置的降噪性能进行了仿真分析。另外,针对传统动压反馈装置吸收脉动频宽较窄的弱点,设计了一种复合型动压反馈装置,通过对复合型动压反馈装置与传统动压反馈装置的理论分析,可知复合型动压反馈装置提供的阻尼比和作用频宽要好于传统型动压反馈装置。舵机液压系统中比例阀换向或关闭时,能引起强烈的噪声和液压冲击。结合Matlab和ADAMS仿真软件对比例阀进行建模与仿真,分析了比例阀层流液导对系统噪声的影响。论文对各个降噪装置进行了实验分析,然后选择最优的降噪元件进行整体的实验分析,实验结果表明,在控制阀的进油和出油口处加装蓄能器能很好地吸收压力脉动和压力冲击,动压反馈装置能有效降低压力脉动,而消声器吸收液压冲击能力较弱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的来源、研究目的和意义
• 1.2 液压系统噪声分析
• 1.3 液压系统噪声的常用处理措施
• 1.4 国内外研究的现状
• 1.5 本文的主要工作
• 2 系统噪声分析及降噪元件理论仿真
• 2.1 某船舶舵机液压系统原理简图
• 2.2 某舵机液压系统流体噪声分析
• 2.3 动压反馈装置的理论仿真
• 2.4 蓄能器降噪的理论仿真
• 2.5 消声器降噪的理论仿真
• 2.6 本章小结
• 3 比例阀组系统仿真分析
• 3.1 某船舶舵机比例阀的数学模型
• 3.2 系统操舵液压缸的数学模型
• 3.3 比例阀组的仿真分析
• 3.4 本章小结
• 4 实验数据分析
• 4.1 实验条件、实验模型
• 4.2 蓄能器的实验分析
• 4.3 消声器的实验分析
• 4.4 动压反馈装置的实验分析
• 4.5 整体实验分析
• 4.6 本章小结
• 5 全文总结
• 5.1 全文总结
• 5.2 有待继续研究的问题
• 致谢
• 参考文献