水下液压同步控制系统研究

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1、48液压与气动2013年第7期DOI:10．11832/j．issn．1000－4858．2013．07．014水下液压同步控制系统研究石生龙StudyontheUnderwaterHydraulicSynchronousControlSystemSHISheng-long(中国船舶重工集团公司第七一〇研究所，湖北宜昌443003)摘要:结合某型UUV水下液压同步控制系统研制，分析了水下液压系统在设

2、计上的特殊要求及解决措施，分析了同步马达同步控制误差的产生原因以及如何在设计、安装及调试过程中消除或减小同步误差。介绍了闭式水下液压系统的注油及排气方法;对同步控制系统进行了均载及偏载同步测试，分析了偏载、温度及油液黏度对同步精度的影响。关键词:水下液压系统;同步控制误差;注油及排气;偏载同步测试中图分类号:TH137文献标志码:B文章编号:1000-4858(2013)07-0048-04引言液压系统结构和特性的要求;液压传动技术具有在水下设备中应用的独特优(2)要有可靠的密封性。水下液压系统

3、对密封性势，其功率重量比大，相同功率下能够减小水下设备的要求极高，一旦海水渗入到液压系统内部，将导致液压体积和重量，易获得较大的力或力矩，系统结构简单、系统不能正常工作;可靠性高、快速性好、传动平稳，易于防止过载，易于实(3)重量要轻，体积要小。满足水下载体布置和现功率调节，便于提高水下设备的效率，减少动力消收放的要求;耗。液压传动技术的众多优势使其在水下设备中得到(4)安装、检修方便。便于进行维修以及功能的了广泛应用。快速恢复;某型水下200mmUUV动作机构长度将近8m，(5)机械加工工艺合

4、理及耐腐蚀等。满足海水和由于任务的要求，机构中间位置不允许支撑，同时为减海洋环境下长时间工作的要求。轻机构的水中重量，其刚度和强度也会受到一定的影1．2水下液压系统的设计措施响，为防止其在动作过程中产生过大变形甚至遭到破在实际设计过程中，针对水下液压系统的实际要坏，必须要求同步动作。本研究结合该水下机构的同求、具体的工作环境等特点采用一些相关技术措施:步控制，分析研究水下液压同步控制系统的特殊要求1)采用闭式结构及解决措施，研制一套水下液压同步控制系统并进行由于水下液压系统工作在海水环境中，而工

5、作介试验验证。质是液压油，因此必须将系统设计成封闭结构。1水下液压系统的特殊要求及设计措施2)设置压力补偿器1．1水下液压系统的特殊要求水下液压系统与普通液压系统的重要不同点在于水下液压系统要在大深度水下工作，考虑到工作其环境压力相差很大，而且随着水深的变化，环境压力环境的不同以及液压系统故障对水下设备的工作风险不断变化，水下液压系统在深度达到一定程度时，必须具有较大的影响，水下液压系统的设计难度和复杂性要高于陆地或船舶中的液压系统。相对普通液压系统收稿日期:2013-01-10其特殊要求如下:

6、作者简介:石生龙(1985—)，男，辽宁辽阳人，助理工程师，硕(1)要有足够的强度。适应不同水深压力变化对士，主要从事液压技术方面的科研工作。2013年第7期液压与气动49采用水深压力补偿的方式工作。水下液压系统设置压图1为研制成功的水下液压同步控制系统液力补偿器有以下几个方面的作用。首先，避免了海水压源。压力对液压系统的影响，通过对系统回油压力的补偿，使系统压力建立在外界海水压力的基础上，这样液压

7、系统执行器的负载能力不受海水压力的影响，系统可以按照常规液压系统的方法来设计;其次，减小了系统的体积和重量，由于采用了压力补偿，油箱、阀箱等不必采用耐压结构，一些非受力部件还可采用尼龙等非金属材料，不仅重量轻，而且抗海水腐蚀性能较好;第1．水密接插件2．注油排气阀3．集成阀板4．油箱5．压力补偿器6．皮囊与弹簧组7．导向杆8．标尺三，有效防止海水渗入到液压系统内部，由于弹簧的预图1水下液压同步控制系统液压源压缩力作用，使系统的回油压力略高于外界海水压力，2同步控制方案选择及消除同步误差的措施这样

8、既使产生微渗漏，也只是液压油向外渗出，外界海2．1同步控制方案的选择水则无法渗入到液压系统内部，保证了液压系统的安在液压系统中，实现液压同步的回路较多，包括同全;第四，消除了单出杆缸、蓄能器等在工作过程中造步阀同步回路，调速阀同步回路，液压缸串联同步回成的体积变化对油箱的影响，起到了体积补偿的作用;路，同步马达同步回路，闭环控制同步回路等，而在实第五，改善液压泵吸入条件，有利于泵的平稳运行。3)选择体积小、重量轻的元件际的应用中，需要根据液压系统的执行机构，工作条件及同步精度要求等来合理选择同步