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调距桨液压系统热分析计算

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:将系统泵源改为变量泵,比例变量泵的排量调节可以根据系统调距状态的不同与PTO转速状态综合考虑进行调整。系统小流量精确调距阶段,在不同的PTO转速下,比例泵的排量可以根据精确调距阶段的流量需求选择不同的变化规律进行控制,以满足系统调距精度。

调距桨液压系统热分析计算结果见表11.3~表11.5。

表11.3 船舶航行调距

表11.4 调距桨液压系统各元件发热功率

表11.5 不同液压油流量及海水流量下换热器的散热功率

1)PTO转速1 800 r/min时定量泵系统动态温度仿真分析

三联定量泵组成的泵源系统流量输出如图11.8所示。

图11.8 转速与三联泵出口总流量关系图

设定散热器海水端流量为117 L/min,调距桨调距工作时间按10%运行。仿真时间19 000 s(约5.3 h),系统油箱温度仿真结果如图11.9所示。由图中可知,油箱油液温度在19 000 s大致稳定在80℃左右,而在4 000 s(约1.1 h)左右就超过了55℃。

图11.9 定量泵油箱温度曲线

2)PTO转速1 800 r/min时变量泵系统动态温度仿真分析

将系统泵源改为变量泵,比例变量泵的排量调节可以根据系统调距状态的不同与PTO转速状态综合考虑进行调整。系统大流量快速调距阶段,当PTO转速在500~900 r/min区间内时,变量泵排量设定处于最大值500 ml/r,此时变量泵输出流量与PTO转速成正比;当PTO转速在900~1 800 r/min区间内时,比例泵排量受控变化,保持泵输出流量稳定在450 L/min。系统小流量精确调距阶段,在不同的PTO转速下,比例泵的排量可以根据精确调距阶段的流量需求选择不同的变化规律进行控制,以满足系统调距精度。

图11.10 变量泵油箱温度曲线

海水散热流量仍为117 L/min,调距桨系统按照调距时间10%运行,仿真时间为28 000 s,油箱温度如图11.10所示。图中在仿真28 000 s(约7.7 h)后,油箱温度为43℃左右,达到了热平衡,未超过50℃。

图11.11所示为定量泵系统油箱油温与变量泵系统油箱油温的对比(截取15 000 s时的数据)。曲线1为变量泵系统油箱温度,最高温度约为43℃,曲线2为定量泵系统油箱温度,最高温度约为57℃,显然变量泵系统较定量泵系统发热小。

图11.11 定量泵系统与变量泵系统油箱油温对比

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