【摘要】： 近年來,海洋探測技術(shù)成為各個國家研究的熱點,海洋探測器的發(fā)展成為海洋探測成敗的關(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,開關(guān)供排氣閥來完成的,操作人員的工作強度大,而且調(diào)壓的效果也不好。目前,國內(nèi)還沒有研制出能夠完成水艙內(nèi)外壓差自動調(diào)節(jié)的裝置。因此,研制出具有自動調(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,對于促進海洋探測器相關(guān)性能的改進,具有非常重大的意義。本課題正是基于這樣的想法,對定壓差隨動閥的研究作了非常詳細的論述。 第一章,介紹了課題的來源,論述了課題的研究意義和研究內(nèi)容,技術(shù)難點,并概述了國內(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,并對它們進行了仿真分析、及可行性分析,最后確定采用第三種方案。 第三章,設(shè)計了定壓差隨動閥的結(jié)構(gòu),對閥的主要參數(shù)進行了計算,選取了可靠的密封方案,并對重要零件進行了靜態(tài)分析,確保了設(shè)計的可靠性。 第四章,對海水中金屬材料的腐蝕本質(zhì)進行了詳細論述,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)前面的論述對定壓差隨動閥的材料做了合理的配制。 第五章,建立了定壓差隨動閥的數(shù)學(xué)模型,并對影響其調(diào)節(jié)性能的因素進行了仿真分析,優(yōu)化設(shè)計了相關(guān)參數(shù),最后對定壓差隨動閥的調(diào)節(jié)性能進行了仿真分析。 第六章,歸納整理了本論文的主要研究結(jié)果和結(jié)論,對今后需要進一步研究的內(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：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來。閥工作時，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動，使閥口啟閉，通過閥口釋放系統(tǒng)中多余的氣體以控制系統(tǒng)壓加t，從而實現(xiàn)定差壓力△p二Pt一h控制的目的。實際上它是一帶遙控的直動式差壓溢流閥。該閥主要有以下結(jié)構(gòu)特點:(l)采用單級直動式結(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)計一2.1.1基本原理如圖2.1所示，此方案將定壓差隨動閥的兩端各放置一個壓力敏感腔，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時閥芯正好處于零位，如此當(dāng)壓差變動就能帶動閥芯位移變化，從而產(chǎn)生供氣或排氣動作，且壓差變動越大，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，場益 (---石 石’/一/一 ///圖2一1總體設(shè)計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，但是錐閥閥芯閉合與開啟時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(軟件介紹請見第四章)建立的仿真模型如圖2.2所示，調(diào)節(jié)定壓差隨動閥的各項參數(shù)以滿足調(diào)壓要求，最綜確定的隨動閥的主要參數(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

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本文編號：2752541