水压控制元件主要零件的失效机理与失效模式分析

同油压元件相比,水压元件由于水和油在理化性能方面的显著差异而面临着许多新的挑战,本文针对水压控制元件主要零件的失效机理和失效模式进行了分析,分析结果对水压控制元件的材料选择和结构设计具有一定的指导意义。     

基于阀控非对称伺服缸的半主动升沉补偿研究

深海有缆水下机器人在恶劣海况下作业时,常配备相应的升沉补偿系统以提高水下机器人释放和回收作业的安全性。重点研究了基于阀控非对称伺服缸的半主动升沉补偿方式,介绍了与实际系统相似的半主动升沉补偿模型系统,并阐述了系统的功能组成和工作原理。考虑了弹性负载的影响,建立了由伺服放大器、阀控非对称缸和弹簧负载模型等构成的电液位置伺服系统的传递函数模型。在此基础上,根据阀控非对称缸的输入电压与活塞输出速度之间的非线性关系,设计了分段前馈控制器,以提高系统的动态响应性能。最后进行了半主动升沉补偿性能试验,结果证明了所研究的半主动升沉补偿方式的有效性。     

基于电磁阀特性补偿的海水液压可调压载系统广义模型预测控制研究

海水液压是目前最具竞争力的可调压载系统实现方式之一,因其诸多优点,可调压载系统(WHVBS)被公认为是大深度载人潜水器浮力调节的理想方式。为提高现有WHVBS在较高采样频率下的流量控制精度,提出一种基于电磁阀特性补偿(SVC)的广义模型预测控制方法(GPC),并进行仿真验证。结果表明,较GPC所提出的GPCSVC方法能实现较高频率下的小流量精确跟踪,并能避免流量控制元件非线性带来的辨识参数振荡问题。     

水液压柱塞泵柱塞副材料实验研究

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。     

深海液压动力单元振动噪声跨介质传播建模

为有效减少深潜器耐超高压装备仓的体积，深海液压动力单元多封装在箱体内，并置于舷外，通过压力补偿器实现单元内外压力的平衡。然而，由于缺乏壳体屏蔽，置于舷外液压泵的振动噪声更易于被声呐捕捉，造成深潜器隐身能力降低。深海液压泵的振动噪声传递需跨越油液-油箱壁-海水等多种介质，且液体介质属性随海水深度而变化，噪声传递机制异常复杂。采用声-固耦合的声学仿真方法，合理简化液压动力单元的深海液压泵和壳体壁面模型，研究在不同海深下，液体介质属性、深海背压、声速等多种参数对深海液压泵噪声传播距离以及噪声衰减幅度和指向性的影响规律，为提升深潜器隐身性能提供理论依据。     

海水轴向柱塞泵的试验研究

本文主要叙述了海水泵性能的试验方法、内容、过程和试验结果，并进行了分析，这对进一步开展海水液压泵的研究有着重要的实际意义。