[发明专利]一种高精度开环调距桨的螺距位置电液伺服控制系统

说明书

本发明涉及一种高精度开环调距桨的螺距位置电液伺服控制系统，所述螺距位置电液伺服控制系统包括操作模块、调距液压模块和调距桨模块；操作模块用于精确控制调距桨移动距离；调距液压模块用于为调距桨模块提供动力油源；调距桨模块在操作模块控制下移动进而调节调距桨叶片的角度。本发明中螺距位置电液伺服控制系统无需复杂的螺距位移反馈装置，即可进行数字化高精确快速响应的螺距位置控制，同时该装置具有高稳定的自适应稳距特性，且无螺距位置控制死区。

技术领域

本发明涉及调距桨控制技术领域，具体涉及一种高精度开环调距桨的螺距位置电液伺服控制系统。

背景技术

国内外对调距桨装置螺距位置控制系统研究相对较为成熟，先后出现过机械式控制、气动控制、电动控制、液压控制、电液伺服控制等多种方式。目前，调距桨螺距位置电液伺服控制应用最为广泛，也最为成熟，基本上都是采用电磁阀、比例阀或伺服阀直接驱动调距液压缸的阀控液压缸闭环控制方式。这种采用液压阀直接驱动调距液压缸的闭环驱动方式，需要复杂的高精度桨叶螺距反馈机构。同时，由于液压系统的动力油源是由固定装置的液压系统提供，经配油器装置，通过旋转的轴内油管输送到旋转的调距液压缸中。同时，因配油器装置存在一定的泄露情况，而且调距桨桨叶在不同工况下，存在严重不均匀伴流场，桨叶所受外载荷力非常复杂，这些都严重影响调距桨螺距的稳定性，一般需要通过控制器设置一定的控制死区来减少这种影响。目前为止，在调距桨螺距位置控制系统的研究中，尚无针对调距桨装置复杂的螺距反馈机构新设计的报道。世界上，各国对调距桨控制系统的研究主要还是集中在电液伺服闭环控制方面，也无其他新的调距桨螺距位置控制方式的相关报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术提出了一种为解决传统调距桨装置控制系统的螺距反馈机构较为复杂和螺距稳距性能差的特点，提供一种不需要复杂的调距桨桨叶螺距反馈机构的高精度开环调距桨螺距位置电液伺服控制系统。

具体的，一种高精度开环调距桨的螺距位置电液伺服控制系统，其特征在于，所述螺距位置电液伺服控制系统包括操作模块、调距液压模块和调距桨模块；

所述操作模块包括步进电机、丝杠和防转机构；所述步进电机的输出轴与所述丝杠一端连接，所述丝杠另一端与所述防转机构的一端连接，所述防转机构的另一端连接所述调距桨模块；

所述调距桨模块包括阀芯杆轴、配油器、高压油管、阀芯、油缸活塞、低压油管、调距油缸、阀套体、桨毂曲柄调距机构、叶根法兰及桨叶；

所述阀芯杆轴一端与所述防转机构连接，另一端沿所述配油器的中心轴线穿过并伸入所述阀套体内；所述阀芯固定设置在所述阀芯杆轴上；所述阀芯杆轴内还设有所述高压油管和低压油管，所述高压油管和低压油管的一端与所述配油器相通，另一端连通所述阀芯；

所述阀套体设有内腔，内腔用于容纳所述阀芯杆轴和阀芯，所述阀套体外侧设有所述油缸活塞，所述内腔在与所述阀芯相匹配的位置设有独立腔体，所述独立腔体开设有两个油孔分别连接所述阀套体外侧，并设置在所述油缸活塞两侧；当所述阀芯在所述阀芯杆轴驱动下移动时，所述阀芯使所述高压油管无法与两个所述油孔中的一个连通；

所述阀套体设置在所述调距油缸中，且所述油缸活塞与所述调距油缸相配合，用于油液推动所述油缸活塞带动所述阀套体移动；

所述阀套体通过所述桨毂曲柄调距机构与所述叶根法兰及桨叶连接，所述阀套体移动使所述桨毂曲柄调距机构转动叶根法兰进而调整桨叶的角度；

所述调距液压模块与所述配油器连接，用于为所述调距桨模块供油。

更进一步地，所述阀芯杆轴设有两个所述阀芯；所述高压油管在所述内腔具有一个开口，设置在两个所述阀芯之间；所述低压油管在所述内腔具有两个开口，分别设置在两个所述阀芯两侧。

更进一步地，所述阀芯杆轴设有两个所述阀芯；所述高压油管在所述内腔具有两个开口，分别设置在两个所述阀芯两侧；所述低压油管在所述内腔具有一个开口，设置在两个所述阀芯之间。