大深度剖面式潜水器浮力驱动系统研究

发布时间：2021-10-08 11:34

　　本文提出一种新型的高压浮力驱动系统,具有体积小、重量轻、调节体积大、调节精度高和能耗低等优点,能够改善目前剖面式潜水器浮力调节系统的工作性能。文中首先介绍了剖面式潜水器浮力驱动系统的研究现状,分析总结了目前浮力驱动系统的优势和不足;然后基于深海机动浮标,考虑海水密度变化和耐压壳体压缩量的影响,系统阐述了新型浮力驱动系统的工作原理、设计过程和关键技术等核心问题;最后,对浮力驱动系统的工作过程进行系统的测试/试验,通过分析结果得到该浮力驱动系统具有较好的工作性能的结论。本文设计和研制的浮力驱动系统为独立的工作单元,模块化度高、性能强劲,能够在一定程度上推进我国大深度剖面式潜水器的发展。 

【文章来源】：海洋技术学报. 2020,39(05)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

大深度剖面式潜水器系统基本组成

浮力驱动系统原理图如图2所示，系统主要包含内油箱（含活塞、滤网）、高压油泵（含驱动电机）、高压零泄露电磁阀、自研自保持机械阀、单向阀、外油囊、压力传感器、拉线传感器和气泵系统等，图3为浮力驱动系统的实物图。结合剖面式潜水器的工作状态，浮力驱动系统要求具有3种典型工作模式，对应图中3条油路，分别为水面低压回油、水下高压回油和水下高压泵油：图3 浮力驱动系统实物图

图2 浮力驱动系统原理图(1）水面低压回油：当潜水器漂浮在水面或100 m以浅的水深中需要下潜时，液压油在油囊外部水压的情况下，从外部油囊通过图2中最左边的油路，经过自研自保持机械阀流入内部油箱中，减小载体的浮力开始下潜。由于开阀的过程很短、电流很小，其对电能的消耗很小，可忽略不计；

【参考文献】：
期刊论文
[1]水下滑翔机浮力调节系统研制[J]. 杨海,刘雁集.  中国舰船研究. 2018(06)
[2]深海剖面测量浮标节能研究[J]. 陈鹿,崔维成,潘彬彬.  中国造船. 2017(03)
[3]基于国产第一代Argo浮标的结构优化设计[J]. 商红梅,桑阳,张永红.  海洋技术学报. 2016(06)
[4]深海油囊式浮力调节系统的研制[J]. 高世阳,崔汉国,张奇峰,张巍,杜林森,范云龙.  液压与气动. 2016(10)
[5]海洋环境监测技术研究[J]. 于建军.  绿色科技. 2016(16)
[6]中国Argo海洋观测十五年[J]. 刘增宏,吴晓芬,许建平,李宏,卢少磊,孙朝辉,曹敏杰.  地球科学进展. 2016(05)
[7]深海水下滑翔器浮力驱动系统设计[J]. 杨燕,孙秀军,王延辉.  海洋技术学报. 2016(02)
[8]水下滑翔机浮力系统的机理和调节性能[J]. 倪园芳,马捷,王俊雄.  船海工程. 2008(01)



本文编号：3424079