一种新型船用主推调距桨液压伺服系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶液压伺服自动化控制领域，尤其涉及一种新型船用主推调距桨液压伺服系统和方法。
【背景技术】
[0002]调距桨液压伺服系统的原理是利用液压油传递动力和控制信号，通过各种液压元件，与机械、电气等综合构成控制回路，从而实现桨距控制自动化，常应用于各种吨位的船舶、舰艇等变距桨控系统智能化控制领域。区别于传统的定距桨，调距桨液压伺服系统驱动调距桨的桨叶，可以实现桨叶在船舶航行中任意调节，从而使得船舶在不调整驱动柴油机实时输出功率的前提下，使得船舶获得大小不同的推进力，进而改变船舶航速，这样不仅可以避免频繁调整柴油机，降低船舶能耗，还可实现对航速的连续调整。
[0003]调距桨在海洋船舶市场得到广泛应用，但作为调距桨核心部分的调距桨液压伺服系统，仍然不够完善，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0004]1.可靠性不足，不能满足海上恶劣的使用环境。
[0005]2.功能的单一，集成度差。
[0006]3.原理设计不完善，未考虑减少发热、节能目的。
【发明内容】
[0007]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种新型船用主推调距桨液压伺服系统和方法。
[0008]为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种新型船用主推调距浆液压伺服系统，所述浆毂12的螺旋桨轴穿过齿轮箱11内部，其关键在于，包括:第一双联泵组1、比例阀5、油压调节阀6、梭阀7、第一电磁换向阀8齿轮箱11、浆毂12、调节器；
[0009]调节器信号输出端连接比例阀5信号接收端，通过调节器的输出信号大小控制比例阀5阀芯的运动，所述比例阀5进口油路连接第一双联泵组1，所述比例阀5出口油路连接梭阀7，所述梭阀7出口油路连接油压调节阀6外控油口端，所述比例阀5另一出口油路连接第一电磁换向阀8，所述第一电磁换向阀8出口油路连接浆毂12油缸，推动伺服活塞运动。
[0010]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，所述第一双联泵组I包括:第一伺服泵1.1、第一加速泵1.2、第一电机、第一单向阀30、第二单向阀31、第二电磁换向阀10 ；
[0011]第一伺服泵1.1出口油路连接第一单向阀30进口油路，所述第一单向阀30出口油路连接比例阀5进口油路，第一加速泵1.2出口油路连接第二单向阀31进口油路，所述第二单向阀31出口油路连接第二电磁换向阀10进口油路，所述第一电磁换向阀8出口油路连接浆毂12A 口和B 口，所述第二电磁换向阀10出口油路连接浆毂A 口和B 口，所述第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀10分别根据控制信号控制油路变换，从而分别连接出口油路的A 口或者B 口，第一电机分别连接控制第一伺服泵1.1和第一加速泵1.2 ;
[0012]还包括:重力油箱13、冷却器14、回油过滤器15、第三单向阀32、液位继电器35 ;
[0013]重力油箱13回油口连接油箱进油口，所述回油过滤器15出口油路连接油箱，所述回油过滤器15进口油路连接冷却器14，所述冷却器14进口油路连接第三单向阀32，所述重力油箱13安装液位继电器35，当重力油箱13所储油量达到阈值后通过液位继电器35进行操作。
[0014]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，还包括:手摇泵16、手动换向阀17、第四单向阀33、第一高压球阀36、第二高压球阀37 ；
[0015]手摇泵16出口油路连接第四单向阀33进口油路，所述第四单向阀33出口油路连接手动换向阀17进口油路，所述手动换向阀17出口油路分别连接第一高压球阀36进口油路和第二高压球阀37进口油路，所述第一高压球阀36出口油路连接浆毂12B 口，所述第二高压球阀37出口油路连接浆毂12A 口。
[0016]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，还包括:提升泵组18、节流阀19、第五单向阀20、第六单向阀21、第一压力继电器22、第七单向阀34 ；
[0017]提升泵组18出口油路连接第七单向阀34进口油路，所述第七单向阀34出口油路分别连接节流阀19进口油路和第五单向阀20进口油路，所述第五单向阀20进口油路一端连接提升泵组18出口油路，另一端连接油箱进油口，用于提升泵组18油压超过阈值是，防止提升泵组18油压过高，所述节流阀19出口油路连接重力油箱13W 口，所述第七单向阀34出口油路还连接浆毂12SP 口，在所述第七单向阀34出口油路和浆毂12SP 口之间设置第一压力继电器22感应线圈。
[0018]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，还包括吸油滤器29，
[0019]所述吸油滤器29进口油路一端连接油箱油口，所述吸油滤器29出口油路连接第一双联泵组I进口油路，所述吸油滤器29出口油路还连接第二双联泵组2进口油路，所述吸油滤器29出口油路还连接提升泵组18进口油路。
[0020]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，还包括:第三高压球阀38、第四高压球阀39 ；
[0021]所述第三高压球阀38连接第一电磁换向阀8的油路和浆毂12B 口之间，所述第三高压球阀38用于油路的通断，所述第四高压球阀39连接第二电磁换向阀10的油路和浆毂12A 口之间，所述第四高压球阀39用于油路的通断。
[0022]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，还包括:压力传感器25、第二压力继电器26、第三压力继电器27 ；
[0023]压力传感器25安装在第一双联泵组I和比例阀5之间，用于探测第一双联泵组I和比例阀5之间的油路压力，所述第二压力继电器26安装在第一双联泵组I和比例阀5之间，所述第三压力继电器27安装在第一双联泵组I和单向阀30之间。
[0024]所述的新型船用主推调距浆液压伺服系统，优选的，还包括:第二双联泵组2、第三电磁换向阀9、第四压力继电器28 ;
[0025]所述第二双联泵组2与第一双联泵组I并联，同时通过比例阀5传输油路油压，所述第三电磁换向阀9与第一电磁换向阀8并联，所述第三电磁换向阀9出口油路连接油箱进油口，所述第三电磁换向阀9用于紧急状态下油路卸荷，所述第四压力继电器28连接在第二双联泵组2的第二伺服泵2.1和单向阀之间。
[0026]本发明还公开一种新型船用主推调距浆液压伺服方法，其关键在于，包括如下步骤:
[0027]SI，第一双联泵组启动后，第一伺服泵1.1出口的液压油经过第一单向阀30，到达比例阀5的进口，通过换向阀8，实现船用浆的正车和倒车，稳距工况时，比例阀5位于中位，油压调节阀6被打开，液压油经油压调节阀6、第二单向阀32、冷却器14和回油过滤器15回至主油箱，然后选择步骤S2-S4之一或任意组合进行调节；
[0028]S2，在进行船用桨叶螺距精确比例微调时，当伺服遥控箱发送前进的电信号时，该前进信号作用在比例微分调节器ro上，该调节器将电信号放大后作用在比例阀5的电磁线圈上，使比例阀5的阀芯右移，比例阀5的右位接通，压力油进入梭阀7的右端，使该阀的阀芯向左移，液压油进入到油压调节阀6的外控油口端，使压力调节阀6关紧；
[0029]另一路液压油经过第一电磁换向阀8和第三高压球阀38进入配油环，并经过中空的螺旋桨轴内的输油管进入桨毂12油缸左侧，推动伺服活塞向右移动；同时伺服活塞右侧的液压油经中空的螺旋桨轴与输油管之间的环形通道回油，并经过A 口，第四高压球阀39、第一电磁换向阀8、比例阀5、第三单向阀32、冷却器14和回油过滤器15回至主油箱；
[0030]在螺旋桨桨叶转动的同时，中空的螺旋桨轴内部的输油管及传动杆也随之移动，传动杆的一端有两个位置变送器，其中一个位置变送器把位移信号转换成电信号，反馈到伺服遥控箱内，该信号再和螺距指令信号相比较，进行比例微分调节；另一个位置变送器把位移信号转换成电信号，该信号传输给螺距表用于螺距指示；
[0031]当可调螺距螺旋桨转到规定的螺距时，螺距指令的电信号就会取消，比例阀5回到中位，完成主推调距桨螺距的精确比例调节，即进入稳距工况；
[0032]S3，当伺服遥控箱发出后退的电信号时，该后退信号作用在比例微分调节器ro上，该调节器将电信号放大后作用在比例阀5的电磁线圈上，使比例阀5的阀芯左移，比例阀5的左位接通，压力油进入梭阀7的左端，使该阀的阀芯向右移，液压油进入到油压调节阀6的外控油口端，使压力调节阀6打开；
[0033]另一路液压油经过第一电磁换向阀8和第三高压球阀38进入配油环，并经过中空的螺旋桨轴内的输油管进入桨毂12油缸右侧，推动伺服活塞向左移动；同时伺服活塞左侧的液压油经中空的螺旋桨轴与输油管之间的环形通道回油，并经过B 口，第四高压球阀39、第一电磁换向阀8、比例阀5、第三单向阀32、冷却器14和回油过滤器15回至主油箱；
[0034]在螺旋桨桨叶转动的同时，中空的螺旋桨轴内部的输油管及传动杆也随之移动，传动杆的一端有两个位置变送器，其中一个位置变送器把位移信号转换成电信号，反馈到伺服遥控箱内，该信号再和螺距指令信号相比较，进行比例微分调节；另一个位置变送器把位移信号转换成电信号，该信号传输给螺距表用于螺距指示；
[0035]当可调螺距螺旋桨转到规定的螺距时，螺距指令的电信号就会取消，比例阀5回到中位，至此完成主推调距桨螺距的精确比例调节，即进入稳距工况；
[0036]S4,在进行调距桨螺距快速大幅调节时，当伺服遥控箱给出前进的电信号时，该