定压差随动控制阀的研制

发布时间：2020-07-12 21:59

【摘要】： 近年来,海洋探测技术成为各个国家研究的热点,海洋探测器的发展成为海洋探测成败的关键。水舱外与水舱内压差的调节正是影响海洋探测器上浮下潜的重要部分,在以往的压差调节中,是依靠人工跟随压差变化,开关供排气阀来完成的,操作人员的工作强度大,而且调压的效果也不好。目前,国内还没有研制出能够完成水舱内外压差自动调节的装置。因此,研制出具有自动调节水舱内外压差并且能保证调节精度的压力控制装置,对于促进海洋探测器相关性能的改进,具有非常重大的意义。本课题正是基于这样的想法,对定压差随动阀的研究作了非常详细的论述。第一章,介绍了课题的来源,论述了课题的研究意义和研究内容,技术难点,并概述了国内外关于海水液压元件和压差调节控制相关方面的研究现状。第二章,提出了水舱外与水舱内压差调节的三种解决方案,并对它们进行了仿真分析、及可行性分析,最后确定采用第三种方案。第三章,设计了定压差随动阀的结构,对阀的主要参数进行了计算,选取了可靠的密封方案,并对重要零件进行了静态分析,确保了设计的可靠性。第四章,对海水中金属材料的腐蚀本质进行了详细论述,分析了金属材料和非金属材料在海水中的耐腐蚀性能,并依据前面的论述对定压差随动阀的材料做了合理的配制。第五章,建立了定压差随动阀的数学模型,并对影响其调节性能的因素进行了仿真分析,优化设计了相关参数,最后对定压差随动阀的调节性能进行了仿真分析。第六章,归纳整理了本论文的主要研究结果和结论,对今后需要进一步研究的内容和研究方向提出了展望。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH134
【图文】：

差压,力控制,定压,阀芯

图1.2定压差压力控制阀结构原理图图1.2所示为定差压力控制阀结构原理图，阀体内分上、下两腔，由阀芯及膜片将其隔离开来。阀工作时，阀芯受到系统压加，向上的作用力、遥控压力p*和调压弹簧向下的作用力等诸力的作用而上下运动，使阀口启闭，通过阀口释放系统中多余的气体以控制系统压加t，从而实现定差压力△p二Pt一h控制的目的。实际上它是一带遥控的直动式差压溢流阀。该阀主要有以下结构特点:(l)采用单级直动式结构，阀芯直接作为力比较元件，响应速度快;(2)采用膜片放大结构，上、下腔的微小差压力勿，一p、)通过膜片放大后直接作用于阀芯，可有效提高定差压力控制精度;(3)阀芯与阀套间采用间隙配合

原理图,总体设计方案,原理图,锥阀

2.1总体方案设计一2.1.1基本原理如图2.1所示，此方案将定压差随动阀的两端各放置一个压力敏感腔，左端的通入舱内海水，右端的通入舱外海水，调定两个压力敏感腔的弹簧，使当舱外海水压力比舱内海水高0.2MPa时阀芯正好处于零位，如此当压差变动就能带动阀芯位移变化，从而产生供气或排气动作，且压差变动越大，阀芯位移越大，则气体流量越大。~~~一石乃代了产了了 lll一、、俪俪，场益 (---石石’/一/一 ///图2一1总体设计方案一原理图此系统中，拥有换向节流作用的阀芯结构可采用锥阀式与滑阀式两种。锥阀式有节流能力好(线性度好、可调范围宽)的特点，但是锥阀阀芯闭合与开启时气压受力面积相差很大

仿真模型,随动阀,海水压力,活塞直径

从而减小供排气量，并防止压差稍有波动而产生的供排气振荡。2.1.2仿真分析及主要参数确定在AMEsim软件中(软件介绍请见第四章)建立的仿真模型如图2.2所示，调节定压差随动阀的各项参数以满足调压要求，最综确定的随动阀的主要参数为:(l)左侧海水压力敏感腔:活塞直径100mm，活塞杆直径50Inln，弹簧刚度29.5N/InIn，弹簧零位预紧力 1378.IN;O④岑端端端 lll卫卫石图2一2仿真模型(2)设计右侧海水压力敏感腔:活塞直径100mm，活塞杆直径SOmm，弹簧刚度29.5N/mm

【参考文献】