介绍了所研制的先导式纯水溢流阀及其工作原理。从流场控制的角度,研究了先导式纯水溢流阀抑制汽蚀方法。应用CFD技术对溢流阀主阀流道内的流场流态进行仿真,获得了单级节流、带高压引流的单级节流、多级节流和带高压引流的多级节流4种结构下的压力和汽穴分布图像。在不同压力、阀口开度等多种条件下,对先导式纯水溢流阀进行了试验研究。结果表明,利用多级节流和高压引流补偿相结合的方法能有效抑制汽蚀、提高纯水溢流阀性能。

水液压柱塞泵是水液压系统关键元件,现有直线电机驱动的水液压柱塞泵一般都采用单向阀配流,阀配流式柱塞泵存在配流阀响应滞后的问题,为了解决这个问题,提出了一种音圈电机直线驱动水液压往复柱塞泵结构。本文介绍了音圈电机驱动水液压柱塞泵的工作原理,建立了柱塞泵的流量数学模型。应用AMESim软件,构建了仿真模型。仿真结果表明,柱塞间隙为(8~10)μm时,柱塞泵的容积效率约为92%,双音圈电机输入运动信号相位差为3π/2时,柱塞泵的流量脉动最低,平均流量最大。随着柱塞泵两腔无效容积增大,柱塞泵的流量脉动增加。通过分析柱塞泵闭死容积的影响,柱塞阀芯部分配流遮盖量应取0.75mm。

水压人工肌肉与气动人工肌肉因介质压缩性差异,驱动控制过程和特性不同.为了实现对新研制的高强度水压人工肌肉的驱动控制并分析其静态特性,提出了新的水压人工肌肉压力控制回路,建立了测试试验系统.压力控制回路调压试验表明,在水液压比例节流阀10%~90%输入范围内,水压人工肌肉驱动压力可实现较大范围的线性调节;静态试验结果表明,水压人工肌肉收缩量、驱动压力和输出力满足理论关系式.所研制的水压人工肌肉能够承受4MPa的内部水压力和14kN的负载拉力,通过静态特性试验及与现有静态模型比较分析,获取了模型参数,为水压人工肌肉机械关节的驱动与控制提供了条件.

水下攻千斤作业是沉船打捞的关键环节。设计一种基于非开挖钻进的水下攻千斤电液驱动系统,对钻进过程的钻进及旋转负载进行研究,分析钻头承受的切削阻力、海底泥压力、冷却液作用力以及钻杆受到的摩擦阻力的影响,并基于压力流量复合控制提出了水下非开挖钻进电液驱动系统,采用比例溢流阀控制液压马达两腔压力,采用比例换向阀控制进入液压马达的流量。采用AMESim软件对水下非开挖钻进电液驱动系统进行仿真分析,结果表明,其基本能够实现在不同海底地质条件下恒压连续钻进,保证沉船打捞水下攻千斤作业的顺利进行。

利用高速水射流的冲击动能,可以实现钢制结构表面除漆除锈的目的。通过理论分析并计算出影响清洗效率的主要参数的最优值,采用试验分析方法验证喷嘴孔径、单喷嘴靶距、射流压力等清洗参数的优选结果。根据最优清洗参数,进行清洗盘行进速度与压力对清洗效果的影响的试验;研究清洗盘工作时喷嘴的运动,提出一种清洗盘喷嘴布置结构设计,以及一种新型清洗盘工作的运动方式。

喷水推进具有噪声低、空泡性能好、易于矢量调节等优点,已成为水下机器人(ROV)推进技术的研究热点。喷水推进依靠喷嘴将泵产生的压力能转化为高压水动能,产生的反推力是压力和黏性阻力作用在高压腔以及喷嘴上的综合效果,该反推力的大小是推进性能研究的重点。对几种不同形状和参数的喷嘴反推力进行仿真和试验对比。采用Fluent软件对喷嘴进行流场内部仿真,并且通过后处理文件计算出喷嘴的反推力大小。现有测量喷嘴反推力的相关试验装置与实际工况存在较大差异,根据螺旋桨系柱推力试验方法,提出并设计一种新的喷嘴反推力测试装置。该试验装置动力由岸基高压海水泵源供给,通过溢流阀调节喷嘴入口压力,喷嘴固定在ROV框架上,利用拉力传感器测量ROV框架在喷嘴射流驱动下的系柱拖力,进而得到喷嘴射流反推力与输入压力的关系。该试验装置...

为测量低速域水下遥控机器人水动力系数,设计了一套水下遥控机器人水动力试验系统。通过水动力仿真模拟获得水下遥控机器人模型合适的壁面距离,以及以最大设计速度与角速度运动时受到的水动力与水动力矩。根据仿真结果确定负载需求,设计了包括由卷扬机和直线导轨驱动的拖曳试验台以及由伺服电机与旋转减速器驱动的旋转试验台的试验系统。

该文介绍了所研制的新型纯水换向阀.该阀在结构上改变传统的间隙密封为直接密封从而实现了零泄漏.在不同压力、流量等多种条件下对所研制的纯水换向阀静动态特性进行了试验研究分析了影响电液纯水换向阀动态特性的因素.结果表明:该阀在额定工况的压力损失低于1.1 MPa换向时间低于0.025 s换向冲击峰值低于0.8 MPa.换向迅速而且换向冲击较小阀的动态响应特性较好.连续换向达万次实验后主要零部件无异常现象阀换向可靠其性能基本达到了现有同类油压换向阀的水平.

针对具有高压引流和二级节流新型结构阀口的先导式纯水溢流阀进行仿真和试验研究,建立阀的AMESim仿真模型,分析先导阀导向间隙、阻尼孔直径、敏感腔体积、阀芯质量以及弹簧刚度等不同参数对先导式纯水溢流阀特性的影响,在纯水液压综合性能试验台上进行先导式纯水溢流阀的静动态试验,并对仿真和试验结果进行对比分析。仿真与试验结果表明,液阻直径是先导式纯水溢流阀最主要的影响参数,而阀芯质量变化的影响则基本可以忽略;在小于20 L/min的小流量工况下的定压精度较低,而大于20 L/min的大流量工况下的定压精度较高;阀的动态响应试验表明,入口压力超调量小于30%,并且压力上升时间小于80 ms。

介绍了自行研制的纯水卸荷溢流阀的结构特点及工作原理,并对其进行了实验研究,测试了其静动态性能,分析了影响纯水卸荷溢流阀动态特性的因素.试验研究结果表明该阀在额定压力下,其静动态性能可满足使用要求.