1沪东中华造船集团上海江南长兴造船有限责任公司生产运行部；2上海航天能源股份有限公司
摘要：液压推进技术能够提高船舶动力系统的性能，能够有效应用在海上运输行业中。基于此，本文首先阐述了船舶液压推进技术及其优点，其次从船舶动力系统液压回路设计、液压伺服控制系统模糊算法、船舶液压动力系统仿真分析这三方面，探讨了液压传动和液压控制在船舶动力系统中的应用，希望为相关人员提供有效参考，提高船舶动力系统的设计水平。
关键词：船舶动力系统；液压传动；液压控制；船舶液压推进技术
引言：随着海上物流量的增加，船舶承载量不断提升，而船舶动力系统作为船舶的心脏，此系统性能的优劣直接影响船舶工作效率及运输稳定性。因此企业提升对船舶动力系统的要求。我国技术人员研究发现，船舶液压推进技术可以通过液压传动与液压控制的方式提升动力系统性能，下面本文对液压传动与液压控制的具体应用进行分析。
1.船舶液压推进技术及其优点
1.1船舶液压推进技术
随着航运事业的发展，企业对船舶动力系统性能要求逐渐提升。目前，我国已投入大量时间和精力进行船舶动力系统的研发，其中船舶推进技术作为是一种新兴的动力技术逐渐被应用在船舶动力系统中。该技术由荷兰与美国造船公司共同研发，其应用效果较好，已经得到业内的认同。但是我国工业起步较晚，对于该技术研究较为落后。现如今，国家也已经开始利用船舶液压推进技术完善船舶动力系统，并取得较好效果。液压推进装置是利用液压推进技术研发的设备，其属于船舶动力系统的核心部分，由螺旋桨、液压马达、液压泵等部分组成。在具体运行过程中，定量泵可以带动液压马达，推进船舶螺旋桨运转，对船舶方向和速度进行调整。而其中的双向溢流阀与单双向配合工作，可以降低水流对船舶的冲击程度，提升推进性能与航运动力。
1.2应用船舶液压推进技术的优点
船舶液压技术与传统推进方式有较大差别，其更为先进，比较适用于现代船舶运输中，该技术具有以下几方面优点。第一，应用船舶液压推进技术开发变频液压调速器可以有效调节系统速度，提升系统工作效率、降低能源消耗、达成液压回路效果，避免运行期间出现溢流和节流损失的问题。第二，船舶液压推进系统可以提升调速范围，主轴运行能够超出额定转速，尤其在恒功率状态下，调速范围可提升至额定转速的七倍左右[1]。第三，推进系统中的定量泵在进行变频液压调速时，能够有效降低噪声污染，改善工作环境。第四，与传统推进系统相比，应用液压推进技术的动力系统调速精确度更高，变频器输入分辨率可达0.01Hz。第五，在船舶动力系统中应用液压推进技术，不仅可以提升船舶运行的安全稳定性，还能够延长系统使用寿命。
2.液压传动和液压控制在船舶动力系统的应用
2.1船舶动力系统的液压回路设计
船舶液压推进技术分为液压传动与液压控制技术两大部分，要想有效将此技术融合在船舶动力系统中，首先要注重船舶动力系统的基础设计，即液压回路设计。设计要考虑以下方面，第一，技术人员需要设计合理的推进回路，以满足船舶推进动力，要准备反向制动阀、液压泵报警、蓄能器等设备，回路设计如图1。第二，在推进回路工作过程中，一旦发生回路低压侧压力过高问题，可能影响液压元件性能，使其遭受损失。所以工作人员需要安装有阻尼孔的冲洗阀，构建冲洗回路，在液压推进时将水流量压力控制在一定范围内，使其趋于平缓，从而达成液压系统保护目的。第三，高压溢流回路是液压回路中的重要组成部分，其在系统换向时可以起到延缓压力冲击、避免船舶动力系统负载过高的作用，一旦液压回路水流压力值超过此范围，溢流阀能够立刻开启，引导高压液体流入低压侧内。因此在设计时需要准备高压溢流阀，将溢流压力设置为360bar。第四，技术人员还需要准备换向阀法与压力检测阀等元件，进行压力切断回路设计，在船舶运行期间，通过压力检测阀元件判定液压回路的压力，在检测值超出基础压力时，及时切断压力回路，停止动力系统运行。这一设计可以控制液压泵输出流量，避免动力系统出现过大溢流损失，增强能量消耗。
图 2 液压马达转速与船速的动态响应
结束语：综上所述，为了满足现代船舶动力需求，提升推进性能，相关部门人员可以应用船舶液压推进技术对船舶进行液压传动与液压控制，并大力推广该项技术。而我国技术人员仍需投入时间与精力，深入研发液压推进技术中的液压回路、模糊算法等问题，从而将该技术与动力系统融合，有效节省能源，提升船舶系统性能，促进海上物流行业发展。
参考文献：
[1]王希贵. 船用动力后传动系统齿轮抗胶合承载性能分析及实验研究[D].哈尔滨工业大学,2018.
[2]郭谋. 多体船纵向运动控制半物理仿真系统研究[D].哈尔滨工程大学,2017.
论文作者:1刘彪,2徐宝居,1乐挺
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/12
标签：液压论文; 船舶论文; 动力论文; 系统论文; 回路论文; 技术论文; 压力论文; 《防护工程》2018年第36期论文;