针对潜水器海水液压浮力调节特殊工况需求,提出了满足双向密封要求的电磁截止阀总体结构。围绕双向电磁截止阀低流阻特性和高密封性能设计要求,分析了阀口开度对截止阀流阻的影响,阀座微倒角和密封力对截止阀密封比压的影响,提出了基于流阻和密封性能的综合性能设计方法,获得了阀口开度的优选区间。研制了海水液压电磁截止阀样机,测试了流阻特性、密封性能和吸入效率。结果表明:样机在额定流量3 L/min时流阻小于640 Pa,在1 MPa下实现双向零泄漏,吸入效率超过98.7%。

针对水润滑摩擦副材料极限比功(pv值)不明导致水液压柱塞泵的设计缺乏依据的问题,对1Cr17Ni2与碳纤维增强聚醚醚酮(CFRPEEK)配对副材料开展了极限pv值研究。首先对泵内三大摩擦副进行了运动和受力分析,获得了各摩擦副的接触比压和比功;基于此,采用销-盘接触形式,研究了不同接触比压和滑动速度下1Cr17Ni2与CFRPEEK的摩擦系数和磨损率的变化规律,提出了以摩擦性能显著恶化为判据的极限pv值评价方法,得到了CFRPEEK的极限pv值为20~30 MPa·m/s;最后,经过200 h耐久性考

滑靴副作为大排量柱塞泵的重要摩擦副,其底面结构是影响大排量柱塞泵综合性能的关键因素。为设计一种适用于大排量柱塞泵的滑靴底面结构,改善大排量柱塞泵滑靴副的综合性能,通过构建剩余压紧力条件下滑靴副总效率数学模型,以滑靴副总效率为优化目标,引入黑洞-蚁群优化算法对大排量柱塞泵滑靴底面结构参数进行优化设计。通过仿真的方法分析了不同柱塞腔压力以及不同转速对优化前后滑靴副总效率的影响,结果表明,基于黑洞-蚁群优化算法得到的

海水液压技术由于其与海洋环境相容、具有海深压力自动补偿功能、运行成本低、工作介质易处理、难燃、系统组成简单、清洁等优点，已在国内外的深海装备中得到了成功应用。介绍海水液压技术的优点及国内外研究简况。分析液压元件与系统采用海水直接作为工作介质所面临的关键技术问题，同时分析深海环境对元件的性能产生影响，包括海深压力和温度对介质特性的影响、海水介质的颗粒污染、海深压力对摩擦副的影响等；从新原理、新材料、新结构、新工艺等方面分析相应的解决措施。介绍几个海水液压技术在深海装备中应用的实例：①潜水器浮力微调采用海水液压浮力调节系统，替代油压和气压浮力调节系统，具有结构简单，性能可靠等优点，是目前大深度潜器普遍采用的形式；②海水液压驱动水下作业机械手，是今后水下作业机械手...

海水液压泵是海水液压浮力调节系统的核心。在分析海水泵噪声机理的基础上，研究了壳体材料、配流阀等方面对海水泵振动噪声的影响。经测试，海水泵在额定工况条件下的噪声小于64dB(A)，振动小于135dB。

海水液压电磁阀组是深潜器浮力调节系统中的关键元器件，控制海水注入／排除动作的切换。该阀组由四个双向电磁插装阀集合而成，当阀长时间处于开启状态，电磁铁温度升高、推力下降。该文研究分析了导致海水液压电磁阀热态失效的若干因素，包括电磁铁温升对推力的影响、海水电磁阀开启过程中的自感效应及瞬态液动力等。针对这些因素提出了可变电压驱动，选择合理的工作制和动作周期，增大电磁铁线圈散热面积．改善流道降低瞬态液动力影响等优化措施。

海水液压技术由于其与海洋环境相容,具有海深压力自动补偿功能、运行成本低、工作介质易处理、难燃、系统组成简单、清洁等优点,已在国内外的深海装备中得到了成功应用.采用海水液压浮力调节系统替代油压和气压浮力调节系统,具有结构简单、性能可靠等优点,是目前大深度潜水器采用的主要形式.介绍了海水液压浮力调节的国内外简况,分析了深海环境对元件性能产生的影响,包括海深压力和温度对介质特性的影响,海水介质的颗粒污染、海深压力对摩擦副的影响等;从新结构、新材料、新工艺等方面提出了相应的解决措施.最后,重点介绍了我国在海水液压浮力调节技术研究方面的进展.

配流阀是阀配流式水压柱塞泵的重要部件,它影响水压柱塞泵的整体性能,其中包括容积效率、噪声等.通过系统的对比实验,研究了配流阀阀座材料对水压柱塞泵容积效率和噪声的影响.实验结果表明配流阀阀座材料对水压柱塞泵的容积效率影响不大,而对噪声影响明显,杨氏模量越大噪声越大.

以水液压柱塞泵为试验对象，采用17-4PH和1Cr17Ni2两种不锈钢材料与碳纤维增强型聚醚醚铜（CFRPEEK）作为柱塞副配对材料，进行整机的性能试验，并测量了柱塞副试验前后的尺寸变化，对比分析了两种配对副材料的摩擦学性能。试验结果表明，柱塞副材料为1Cr17Ni2/CFRPEEK的水泵容积效率、机械效率和总效率均高于柱塞副材料为17-4PH/CFRPEEK的水泵，1Cr17Ni2的耐磨性优于17-4PH，且CFRPEEK缸套比不锈钢柱塞更耐磨。总的来说，1Cr17Ni2/CFRPEEK摩擦副的摩擦学性能优于174PH/CFRPEEK的摩擦副。

液压传动(包括油液压和水液压)具有刚性好、结构紧凑、承载能力高、功率重量比大、响应速度快等突出优点在深海高压环境下压力补偿相对容易;同时液压传动的失效模式为渐进式(如压力、流量逐渐下降等)给设备操作人员提供预警时间可有效避免突发式的故障提高设备的安全性因此液压技术在深海装备上得到了广泛的应用。在分析液压技术在深海装备中应用的优点的基础上概述其国内外研究现状介绍深海液压技术的几个典型应用:(1)潜水器浮力调节系统;(2)水下作业工具;(3)水下作业机械手。最后对深海液压技术存在的问题进行了分析和展望指出深海环境下介质特性变化和结构形变是需要关注的两个重要问题;随着元器件不断丰富和成熟海水液压技术会在深海装备中发挥更大的作用。