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船舶主锅炉燃油压差调节器数字化样机的研究
| 论文题名： | 船舶主锅炉燃油压差调节器数字化样机的研究 |
| 关键词： | 船舶;蒸汽动力装置;蒸汽锅炉;燃油压差调节器;控制系统;仿真方法;数字化样机 |
| 摘要： | 在船舶动力技术不断发展的今天，蒸汽动力装置仍被大量用作大型舰船的主动力装置。船用主锅炉的发展趋势是在尺寸相对变化较小的情况下，其蒸发量越来越大。随着对船舶续航力要求的不断提高，因此在保证系统响应性能的前提下，对主锅炉燃烧系统的经济性的要求越来越高，这就对主锅炉燃烧控制系统提出了更高的要求。 燃油压差调节器是船用主锅炉燃烧控制系统的重要组成部分，起着保持燃油压力和燃油调节滑阀前后压差在一定规定值，以适应锅炉燃烧和负荷要求的重要作用。船用主锅炉燃油压差调节器的工作状态对船舶主锅炉是否正常工作具有重要影响，要求我们必须对其进行详细的研究。由于船用主锅炉运行时负荷变化范围较大，变化频繁，因此燃油压差调节器工作情况复杂；而且由于燃油压差调节器的结构以及机构运动的复杂性，因此对其进行控制特性、运动学和动力学等仿真研究比较困难。 基于多体运动学和动力学理论，本文提出了实现船舶主锅炉燃烧控制系统燃油压差调节器运动学仿真和动力学仿真的方法。文章以某型舰主动力系统的增压主锅炉燃烧控制系统燃油压差调节器为研究对象，将该燃油压差调节器系统进行适量简化，根据功能和结构将其划分为测量放大机构、扩大器、伺服器、旁通旋塞、支架组件等子系统，运用三维建模软件Pro/ENGINEER建立各子系统的三维实体模型；在已建立的零件三维实体模型的基础上，采用自底向上的装配方法，完成各子系统的虚拟装配，在此基础上实现燃油压差调节器的总装配；在 Mechanism/Pro模块中完成调节器系统模型的刚体设置、简单约束设置后，将装配模型导入机械系统动力学分析软件ADAMS中，添加复杂约束和驱动，完成了燃油压差调节器的运动学仿真，重点给出了测量放大机构杠杆和伺服器活塞的运动规律；对模型施加系统载荷、摩擦力等载荷，得到燃油压差调节器的完整虚拟样机模型，完成了燃油压差调节器系统的动力学仿真，得到了该系统运行过程中的受力特性。对燃油压差调节器虚拟样机模型的运动学和动力学仿真分析得到的样机运动参数和动力性能参数进行分析，可以看出，燃油压差调节器关键运动部件的运动规律符合机构原理的要求，关键部件在机构运行过程中受力没有超过正常范围，运行平稳，不存在受力突变。 本文的研究，验证了将虚拟样机技术应用到船舶主锅炉燃烧控制系统燃油压差调节器中的可行性，得出的规律及数据为此类系统的研究和设计提供了参考。 |
| 作者： | 任强 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 肖民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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