大深度海水浮力调节集成阀组的研制

发布时间：2017-12-11 00:05

  本文关键词：大深度海水浮力调节集成阀组的研制

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【摘要】：海水液压式浮力调节是载人深潜器最佳的浮力调节方式,浮力调节控制阀组又是海水液压浮力调节系统的核心组件。浮力调节集成阀组包括截止阀、安全阀以及压力平衡阀,其工作原理即通过切换截止阀开启状态和逻辑组合,实现排水和注水功能。本文面向8000米大深度潜水器浮力调节系统,重点解决了高压密封、系统集成、高压形变及流道流阻等技术难点,并研制出了超高压浮力调节集成阀组样机。本文首先根据集成阀组工作原理提出了集成阀组的总体方案以及截止阀、平衡阀、安全阀的性能指标,并解决了截止阀、平衡阀和安全阀高压密封技术难点,完成了关键结构参数的设计和验证。同时根据集成阀组之间的连接关系,对阀组进行了整体集成设计,完成壳体内部流道和外部接口设计。针对大深度工作环境的特殊要求,对集成阀组进行了耐压分析,利用有限元工具得出了80MPa压力下壳体不同工况的受力状态,并依据集成阀组的小体积、低重量的轻型化原则,完成了壳体结构的优化改进。其次对集成阀组不同流道以及组成各流道的典型结构进行了仿真分析,得出了典型流道的流场特性,并在此基础上对整体流道进行优化改进,通过优化,流阻从0.036MPa减少到0.024MPa。最后研制出了超高压集成阀组样机,并搭建试验平台,对集成阀组进行了80MPa陆地台架试验,根据试验结果对集成阀组进行了改进,同时也验证了仿真分析的结果并检验了集成阀组的可行性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P715.5

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本文编号：1276392