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浮力调节海水液压泵振动噪声研究(论文).pdf

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浮力调节海水液压泵振动噪声研究(论文).pdf 第1页
制造工程设计J ” I"ngineeringOesign【 浮 力 调 节 海 水 液 压 泵 振 动 噪 声 研 究 Study on the Vibration Noise of Buoyancy Regulation Seawater Hydraulic Pump 邵 德 伟 (中国核工业二三建设有限公司,北京 101300) SHAO De.wei (ChinaNuclearIndustry23ConstructionCo.Ltd.,Beijing 101300,China) 【摘 要】在航海事业中,潜水器在大海洋深度环境工作中,会在诸多因素的影响下,导致浮力和重力产生一定的动态变化。这种现 象的出现,时潜水作业具有较大的影响。为此,论文对浮力调节海水液压泵展开分析,同时,重点研究浮力调节海水液压泵的振动噪 声控制。 【Abstract]Undertheinfluenceofmanyfactors,the submersiblewill causeacertaindynamic changeinbuoyancyandgravity.Theappearance ofthis phenomenon has a great influence on the aquanaut work.For this purpose,this paper firstly analyzes the buoyancy regulation seawater hydraulicpump.Atthe sametime,thevibrationnoisecontrolofthe seawaterhydraulicpumpismain1ystudied. 【关键词】浮力调节;液压泵;振动噪声 【Key3,'vords]buoyancyregulation;hydraulicpump;vibrationnoise 【中图分类号]TH137.51 【文献标志码】A 【文章编号】1007.9467(2018)09.0139.02 [DOI]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2018.09.267 1 浮 力 调 节 海 水 液 压 泵 在航海领域的深海工作中,浮力调节海水液压泵是深海 装备的重要部分。加强对浮力调节海水液压泵的了解 ,对提高 深海工作水平有重要的作用。通过对海水液压泵的分析 ,可以 明确该液压泵的总体结构方案 ,是由阀配流油水分离式固定 间隙强制回程柱塞泵。图 1为浮力调节海水泵结构示意图,根 据图 1可知,其具有独立性的零部件 ,通常可以分为 1 1种。其 中,后端盖、压出阀、壳体 、主轴 、吸人阀等是突出该海水泵优 势的重要部件 。这种液压泵类型的优势 ,主要体现为 4点: (1)结构简单 ,应用时具有一定的便捷性和快捷性川;(2)回程 可靠 ,能够在较短的时间内 ,实现稳定的回程 ;(3)自吸性能 好,能够提高自主吸收水平 ;(4)抗污染能力强,在深海工作中 不容易受到污染,具有环保特征。 在分析浮力调节海水液压泵时,掌握液压泵的工作原理 【作者简介1/~11德伟(1982~),男,江苏盐城人,工程师,从事电力、石 化、环保工程施工管理及研究。 图 1 浮力调节海水泵结构示意图 l一后端盖;2一缸体;3一压出阀;4一柱塞套;5—壳体;6一柱塞 与滑靴组件;7一主轴;8—轴承;9一机械密封;lO一裸堵;1 l—吸入阀 尤为重要。通过分析可以明确,该液压泵在工作时 ,主要是在 电机的带动下,促进主轴旋转 ,柱塞在主轴旋转工作后,借助 斜盘的作用在缸体中完成往复性运动。斜盘在不停转动期 间,部分柱塞会借助连杆伸出缸孔。这种情况下的柱塞腔容 积明显增大 ,且其内部的海水压力显著降低。在这个压差的 影响下 ,海水经过吸入阀和进水口进入柱塞腔内,关闭压出 阀。浮力调节海水液压泵的阀配流与盘流相比 ,其容积效率 更高。 】39 l工程建设与设计 I Construction&m t 2 浮 力 调 节 海 水 液 压 泵 的 振 动 噪 声 控 制 分 析 2.1浮 力调 节海 水液压 泵 振动 噪声 的产生 在深海工作中,浮力调节海水液压泵的振动噪声产生的 原因相对较多。在对浮力调节海水液压泵的振动噪声进行有 效控制前,对其振动噪声的原因加以分析十分必要。浮力调节 海水液压泵振动噪声的原因包括 :(1)液压泵的主轴以斜轴结 构为主,因此 ,在质量分布方面,其分布不是十分均匀,会在一 定程度上导致液压泵工作时出现不平衡现象,由此产生液压 泵振动和噪声;(2)液压力的径向一般是作用在斜盘上的,而 其径向分力呈现出周期变化的特点,这种周期性的变化也会 导致液压泵主轴轴系与斜盘之间产生振动和噪声;(3)在深海 中水的气化压力相对较高。在这种情况下,柱塞吸入行程时 , 液压泵的管路和柱塞腔压力会明显低于水中空气的分离压 , 从而导致液压泵出现气穴现象,在气穴的影响下产生气穴振 动和噪声。 2.2利 用壳 体实 现对 振动 噪声 的控制 控制浮力调节海水液压泵的噪声时 ,利用壳体实现对振 动噪声的有效控制尤为必要。图 2为海水液压泵振动的传递 路径图 ,根据图中内容可知,无论在哪种振动路径传递中,都 有壳体的参与。因此,能证实壳体是液压泵重要的噪声辐射 体。在控制海水液压泵时,可以通过对壳体的分析和了解,实 现对振动噪声的控制。 图 2 海水液压泵振动的传递路径图 表 1为液压泵柱塞泵不同材料和壁厚的模态分析 ,由于 本文主要研究的是柱塞泵的自由模态,因此,其前 6个阶段的 模态为 0。由表 1数据可以看出,若柱塞泵的壁厚增加,其壳体
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