[發(fā)明專利]一種高精度開環(huán)調(diào)距槳的螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110959657.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN113697076B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 貴忠東;莊加興;李佑策;金小弟;張?jiān)螺x;陳偉;倪衛(wèi)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所
• 主分類號(hào): B63H3/08
• 分類號(hào): B63H3/08
• 代理公司: 北京律譜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11457
• 代理人: 李硯明

本發(fā)明涉及一種高精度開環(huán)調(diào)距槳的螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)，所述螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)包括操作模塊、調(diào)距液壓模塊和調(diào)距槳模塊；操作模塊用于精確控制調(diào)距槳移動(dòng)距離；調(diào)距液壓模塊用于為調(diào)距槳模塊提供動(dòng)力油源；調(diào)距槳模塊在操作模塊控制下移動(dòng)進(jìn)而調(diào)節(jié)調(diào)距槳葉片的角度。本發(fā)明中螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)無(wú)需復(fù)雜的螺距位移反饋裝置，即可進(jìn)行數(shù)字化高精確快速響應(yīng)的螺距位置控制，同時(shí)該裝置具有高穩(wěn)定的自適應(yīng)穩(wěn)距特性，且無(wú)螺距位置控制死區(qū)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及調(diào)距槳控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度開環(huán)調(diào)距槳的螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外對(duì)調(diào)距槳裝置螺距位置控制系統(tǒng)研究相對(duì)較為成熟，先后出現(xiàn)過(guò)機(jī)械式控制、氣動(dòng)控制、電動(dòng)控制、液壓控制、電液伺服控制等多種方式。目前，調(diào)距槳螺距位置電液伺服控制應(yīng)用最為廣泛，也最為成熟，基本上都是采用電磁閥、比例閥或伺服閥直接驅(qū)動(dòng)調(diào)距液壓缸的閥控液壓缸閉環(huán)控制方式。這種采用液壓閥直接驅(qū)動(dòng)調(diào)距液壓缸的閉環(huán)驅(qū)動(dòng)方式，需要復(fù)雜的高精度槳葉螺距反饋機(jī)構(gòu)。同時(shí)，由于液壓系統(tǒng)的動(dòng)力油源是由固定裝置的液壓系統(tǒng)提供，經(jīng)配油器裝置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的軸內(nèi)油管輸送到旋轉(zhuǎn)的調(diào)距液壓缸中。同時(shí)，因配油器裝置存在一定的泄露情況，而且調(diào)距槳槳葉在不同工況下，存在嚴(yán)重不均勻伴流場(chǎng)，槳葉所受外載荷力非常復(fù)雜，這些都嚴(yán)重影響調(diào)距槳螺距的穩(wěn)定性，一般需要通過(guò)控制器設(shè)置一定的控制死區(qū)來(lái)減少這種影響。目前為止，在調(diào)距槳螺距位置控制系統(tǒng)的研究中，尚無(wú)針對(duì)調(diào)距槳裝置復(fù)雜的螺距反饋機(jī)構(gòu)新設(shè)計(jì)的報(bào)道。世界上，各國(guó)對(duì)調(diào)距槳控制系統(tǒng)的研究主要還是集中在電液伺服閉環(huán)控制方面，也無(wú)其他新的調(diào)距槳螺距位置控制方式的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提出了一種為解決傳統(tǒng)調(diào)距槳裝置控制系統(tǒng)的螺距反饋機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜和螺距穩(wěn)距性能差的特點(diǎn)，提供一種不需要復(fù)雜的調(diào)距槳槳葉螺距反饋機(jī)構(gòu)的高精度開環(huán)調(diào)距槳螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)。

具體的，一種高精度開環(huán)調(diào)距槳的螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述螺距位置電液伺服控制系統(tǒng)包括操作模塊、調(diào)距液壓模塊和調(diào)距槳模塊；

所述操作模塊包括步進(jìn)電機(jī)、絲杠和防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述絲杠一端連接，所述絲杠另一端與所述防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一端連接，所述防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的另一端連接所述調(diào)距槳模塊；

所述調(diào)距槳模塊包括閥芯桿軸、配油器、高壓油管、閥芯、油缸活塞、低壓油管、調(diào)距油缸、閥套體、槳轂曲柄調(diào)距機(jī)構(gòu)、葉根法蘭及槳葉；

所述閥芯桿軸一端與所述防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端沿所述配油器的中心軸線穿過(guò)并伸入所述閥套體內(nèi)；所述閥芯固定設(shè)置在所述閥芯桿軸上；所述閥芯桿軸內(nèi)還設(shè)有所述高壓油管和低壓油管，所述高壓油管和低壓油管的一端與所述配油器相通，另一端連通所述閥芯；

所述閥套體設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔用于容納所述閥芯桿軸和閥芯，所述閥套體外側(cè)設(shè)有所述油缸活塞，所述內(nèi)腔在與所述閥芯相匹配的位置設(shè)有獨(dú)立腔體，所述獨(dú)立腔體開設(shè)有兩個(gè)油孔分別連接所述閥套體外側(cè)，并設(shè)置在所述油缸活塞兩側(cè)；當(dāng)所述閥芯在所述閥芯桿軸驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)時(shí)，所述閥芯使所述高壓油管無(wú)法與兩個(gè)所述油孔中的一個(gè)連通；

所述閥套體設(shè)置在所述調(diào)距油缸中，且所述油缸活塞與所述調(diào)距油缸相配合，用于油液推動(dòng)所述油缸活塞帶動(dòng)所述閥套體移動(dòng)；

所述閥套體通過(guò)所述槳轂曲柄調(diào)距機(jī)構(gòu)與所述葉根法蘭及槳葉連接，所述閥套體移動(dòng)使所述槳轂曲柄調(diào)距機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)葉根法蘭進(jìn)而調(diào)整槳葉的角度；

所述調(diào)距液壓模塊與所述配油器連接，用于為所述調(diào)距槳模塊供油。

更進(jìn)一步地，所述閥芯桿軸設(shè)有兩個(gè)所述閥芯；所述高壓油管在所述內(nèi)腔具有一個(gè)開口，設(shè)置在兩個(gè)所述閥芯之間；所述低壓油管在所述內(nèi)腔具有兩個(gè)開口，分別設(shè)置在兩個(gè)所述閥芯兩側(cè)。

更進(jìn)一步地，所述閥芯桿軸設(shè)有兩個(gè)所述閥芯；所述高壓油管在所述內(nèi)腔具有兩個(gè)開口，分別設(shè)置在兩個(gè)所述閥芯兩側(cè)；所述低壓油管在所述內(nèi)腔具有一個(gè)開口，設(shè)置在兩個(gè)所述閥芯之間。