大深度剖面式潛水器浮力驅動系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-10-08 11:34
本文提出一種新型的高壓浮力驅動系統(tǒng),具有體積小、重量輕、調節(jié)體積大、調節(jié)精度高和能耗低等優(yōu)點,能夠改善目前剖面式潛水器浮力調節(jié)系統(tǒng)的工作性能。文中首先介紹了剖面式潛水器浮力驅動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,分析總結了目前浮力驅動系統(tǒng)的優(yōu)勢和不足;然后基于深海機動浮標,考慮海水密度變化和耐壓殼體壓縮量的影響,系統(tǒng)闡述了新型浮力驅動系統(tǒng)的工作原理、設計過程和關鍵技術等核心問題;最后,對浮力驅動系統(tǒng)的工作過程進行系統(tǒng)的測試/試驗,通過分析結果得到該浮力驅動系統(tǒng)具有較好的工作性能的結論。本文設計和研制的浮力驅動系統(tǒng)為獨立的工作單元,模塊化度高、性能強勁,能夠在一定程度上推進我國大深度剖面式潛水器的發(fā)展。
【文章來源】:海洋技術學報. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
大深度剖面式潛水器系統(tǒng)基本組成
浮力驅動系統(tǒng)原理圖如圖2所示,系統(tǒng)主要包含內油箱(含活塞、濾網(wǎng))、高壓油泵(含驅動電機)、高壓零泄露電磁閥、自研自保持機械閥、單向閥、外油囊、壓力傳感器、拉線傳感器和氣泵系統(tǒng)等,圖3為浮力驅動系統(tǒng)的實物圖。結合剖面式潛水器的工作狀態(tài),浮力驅動系統(tǒng)要求具有3種典型工作模式,對應圖中3條油路,分別為水面低壓回油、水下高壓回油和水下高壓泵油:圖3 浮力驅動系統(tǒng)實物圖
圖2 浮力驅動系統(tǒng)原理圖(1)水面低壓回油:當潛水器漂浮在水面或100 m以淺的水深中需要下潛時,液壓油在油囊外部水壓的情況下,從外部油囊通過圖2中最左邊的油路,經(jīng)過自研自保持機械閥流入內部油箱中,減小載體的浮力開始下潛。由于開閥的過程很短、電流很小,其對電能的消耗很小,可忽略不計;
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水下滑翔機浮力調節(jié)系統(tǒng)研制[J]. 楊海,劉雁集. 中國艦船研究. 2018(06)
[2]深海剖面測量浮標節(jié)能研究[J]. 陳鹿,崔維成,潘彬彬. 中國造船. 2017(03)
[3]基于國產第一代Argo浮標的結構優(yōu)化設計[J]. 商紅梅,桑陽,張永紅. 海洋技術學報. 2016(06)
[4]深海油囊式浮力調節(jié)系統(tǒng)的研制[J]. 高世陽,崔漢國,張奇峰,張巍,杜林森,范云龍. 液壓與氣動. 2016(10)
[5]海洋環(huán)境監(jiān)測技術研究[J]. 于建軍. 綠色科技. 2016(16)
[6]中國Argo海洋觀測十五年[J]. 劉增宏,吳曉芬,許建平,李宏,盧少磊,孫朝輝,曹敏杰. 地球科學進展. 2016(05)
[7]深海水下滑翔器浮力驅動系統(tǒng)設計[J]. 楊燕,孫秀軍,王延輝. 海洋技術學報. 2016(02)
[8]水下滑翔機浮力系統(tǒng)的機理和調節(jié)性能[J]. 倪園芳,馬捷,王俊雄. 船海工程. 2008(01)
本文編號:3424079
【文章來源】:海洋技術學報. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
大深度剖面式潛水器系統(tǒng)基本組成
浮力驅動系統(tǒng)原理圖如圖2所示,系統(tǒng)主要包含內油箱(含活塞、濾網(wǎng))、高壓油泵(含驅動電機)、高壓零泄露電磁閥、自研自保持機械閥、單向閥、外油囊、壓力傳感器、拉線傳感器和氣泵系統(tǒng)等,圖3為浮力驅動系統(tǒng)的實物圖。結合剖面式潛水器的工作狀態(tài),浮力驅動系統(tǒng)要求具有3種典型工作模式,對應圖中3條油路,分別為水面低壓回油、水下高壓回油和水下高壓泵油:圖3 浮力驅動系統(tǒng)實物圖
圖2 浮力驅動系統(tǒng)原理圖(1)水面低壓回油:當潛水器漂浮在水面或100 m以淺的水深中需要下潛時,液壓油在油囊外部水壓的情況下,從外部油囊通過圖2中最左邊的油路,經(jīng)過自研自保持機械閥流入內部油箱中,減小載體的浮力開始下潛。由于開閥的過程很短、電流很小,其對電能的消耗很小,可忽略不計;
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水下滑翔機浮力調節(jié)系統(tǒng)研制[J]. 楊海,劉雁集. 中國艦船研究. 2018(06)
[2]深海剖面測量浮標節(jié)能研究[J]. 陳鹿,崔維成,潘彬彬. 中國造船. 2017(03)
[3]基于國產第一代Argo浮標的結構優(yōu)化設計[J]. 商紅梅,桑陽,張永紅. 海洋技術學報. 2016(06)
[4]深海油囊式浮力調節(jié)系統(tǒng)的研制[J]. 高世陽,崔漢國,張奇峰,張巍,杜林森,范云龍. 液壓與氣動. 2016(10)
[5]海洋環(huán)境監(jiān)測技術研究[J]. 于建軍. 綠色科技. 2016(16)
[6]中國Argo海洋觀測十五年[J]. 劉增宏,吳曉芬,許建平,李宏,盧少磊,孫朝輝,曹敏杰. 地球科學進展. 2016(05)
[7]深海水下滑翔器浮力驅動系統(tǒng)設計[J]. 楊燕,孫秀軍,王延輝. 海洋技術學報. 2016(02)
[8]水下滑翔機浮力系統(tǒng)的機理和調節(jié)性能[J]. 倪園芳,馬捷,王俊雄. 船海工程. 2008(01)
本文編號:3424079
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