【摘要】： 近年來(lái),海洋探測(cè)技術(shù)成為各個(gè)國(guó)家研究的熱點(diǎn),海洋探測(cè)器的發(fā)展成為海洋探測(cè)成敗的關(guān)鍵。水艙外與水艙內(nèi)壓差的調(diào)節(jié)正是影響海洋探測(cè)器上浮下潛的重要部分,在以往的壓差調(diào)節(jié)中,是依靠人工跟隨壓差變化,開(kāi)關(guān)供排氣閥來(lái)完成的,操作人員的工作強(qiáng)度大,而且調(diào)壓的效果也不好。目前,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有研制出能夠完成水艙內(nèi)外壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)的裝置。因此,研制出具有自動(dòng)調(diào)節(jié)水艙內(nèi)外壓差并且能保證調(diào)節(jié)精度的壓力控制裝置,對(duì)于促進(jìn)海洋探測(cè)器相關(guān)性能的改進(jìn),具有非常重大的意義。本課題正是基于這樣的想法,對(duì)定壓差隨動(dòng)閥的研究作了非常詳細(xì)的論述。 第一章,介紹了課題的來(lái)源,論述了課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容,技術(shù)難點(diǎn),并概述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于海水液壓元件和壓差調(diào)節(jié)控制相關(guān)方面的研究現(xiàn)狀。 第二章,提出了水艙外與水艙內(nèi)壓差調(diào)節(jié)的三種解決方案,并對(duì)它們進(jìn)行了仿真分析、及可行性分析,最后確定采用第三種方案。 第三章,設(shè)計(jì)了定壓差隨動(dòng)閥的結(jié)構(gòu),對(duì)閥的主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,選取了可靠的密封方案,并對(duì)重要零件進(jìn)行了靜態(tài)分析,確保了設(shè)計(jì)的可靠性。 第四章,對(duì)海水中金屬材料的腐蝕本質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)論述,分析了金屬材料和非金屬材料在海水中的耐腐蝕性能,并依據(jù)前面的論述對(duì)定壓差隨動(dòng)閥的材料做了合理的配制。 第五章,建立了定壓差隨動(dòng)閥的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)影響其調(diào)節(jié)性能的因素進(jìn)行了仿真分析,優(yōu)化設(shè)計(jì)了相關(guān)參數(shù),最后對(duì)定壓差隨動(dòng)閥的調(diào)節(jié)性能進(jìn)行了仿真分析。 第六章,歸納整理了本論文的主要研究結(jié)果和結(jié)論,對(duì)今后需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容和研究方向提出了展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH134
【圖文】：

圖1.2定壓差壓力控制閥結(jié)構(gòu)原理圖圖1.2所示為定差壓力控制閥結(jié)構(gòu)原理圖，閥體內(nèi)分上、下兩腔，由閥芯及膜片將其隔離開(kāi)來(lái)。閥工作時(shí)，閥芯受到系統(tǒng)壓加，向上的作用力、遙控壓力p*和調(diào)壓彈簧向下的作用力等諸力的作用而上下運(yùn)動(dòng)，使閥口啟閉，通過(guò)閥口釋放系統(tǒng)中多余的氣體以控制系統(tǒng)壓加t，從而實(shí)現(xiàn)定差壓力△p二Pt一h控制的目的。實(shí)際上它是一帶遙控的直動(dòng)式差壓溢流閥。該閥主要有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(l)采用單級(jí)直動(dòng)式結(jié)構(gòu)，閥芯直接作為力比較元件，響應(yīng)速度快;(2)采用膜片放大結(jié)構(gòu)，上、下腔的微小差壓力勿，一p、)通過(guò)膜片放大后直接作用于閥芯，可有效提高定差壓力控制精度;(3)閥芯與閥套間采用間隙配合

2.1總體方案設(shè)計(jì)一2.1.1基本原理如圖2.1所示，此方案將定壓差隨動(dòng)閥的兩端各放置一個(gè)壓力敏感腔，左端的通入艙內(nèi)海水，右端的通入艙外海水，調(diào)定兩個(gè)壓力敏感腔的彈簧，使當(dāng)艙外海水壓力比艙內(nèi)海水高0.2MPa時(shí)閥芯正好處于零位，如此當(dāng)壓差變動(dòng)就能帶動(dòng)閥芯位移變化，從而產(chǎn)生供氣或排氣動(dòng)作，且壓差變動(dòng)越大，閥芯位移越大，則氣體流量越大。~~~一石乃代了產(chǎn)了 了 lll一、 、儷儷，場(chǎng)益 (---石 石’/一/一 ///圖2一1總體設(shè)計(jì)方案一原理圖此系統(tǒng)中，擁有換向節(jié)流作用的閥芯結(jié)構(gòu)可采用錐閥式與滑閥式兩種。錐閥式有節(jié)流能力好(線性度好、可調(diào)范圍寬)的特點(diǎn)，但是錐閥閥芯閉合與開(kāi)啟時(shí)氣壓受力面積相差很大

從而減小供排氣量，并防止壓差稍有波動(dòng)而產(chǎn)生的供排氣振蕩。2.1.2仿真分析及主要參數(shù)確定在AMEsim軟件中(軟件介紹請(qǐng)見(jiàn)第四章)建立的仿真模型如圖2.2所示，調(diào)節(jié)定壓差隨動(dòng)閥的各項(xiàng)參數(shù)以滿(mǎn)足調(diào)壓要求，最綜確定的隨動(dòng)閥的主要參數(shù)為:(l)左側(cè)海水壓力敏感腔:活塞直徑100mm，活塞桿直徑50Inln，彈簧剛度29.5N/InIn，彈簧零位預(yù)緊力 1378.IN;O④岑端端端 lll衛(wèi)衛(wèi)石圖2一2仿真模型(2)設(shè)計(jì)右側(cè)海水壓力敏感腔:活塞直徑100mm，活塞桿直徑SOmm，彈簧剛度29.5N/mm

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2752541