基于海水压力的水下液压系统关键技术研究

发布时间：2020-12-15 23:02

　　水下液压系统在水下作业设备中发挥着重要作用,由于海水的特殊环境,对水下液压系统在可靠性、安全性、体积重量等方面都提出了更高的要求。为了使水下液压系统适应不同深度下的作业要求,在系统中设置压力补偿器,使系统的回油压力与海水压力相等,并随海水深度变化自动调节,从根本上避免了海水压力的影响。然而,对于一些功率不大、作业时间较短的水下作业设备,采用由电池、水下电机、液压泵等组成的水下液压系统,不仅系统结构复杂,同时由于电池、水下电机等工作在海水环境中,对电气系统的可靠性要求极高,一个环节出现问题都会造成系统无法工作,严重降低了系统的可靠性。为此,提出一种利用海水压力为水下液压系统提供动力的方法,利用海水压力和耐压容器之间的压差为水下液压执行器提供动力,这样不仅省去了电池、水下电机、液压泵等设备,简化了水下液压系统的结构,减小了系统的体积和重量,同时还提高了系统的可靠性,此外还可充分利用水下作业设备框架中的耐压空腔,提高水下液压系统的功率重量比。论文以液压油为工作介质的水下液压系统为研究对象,在参阅和分析国内外大量文献和各类水下作业设备液压系统的基础上,采用理论分析、计算机仿真和试验研究相结合的... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 水下液压系统概述
        1.1.1 以液压油为工作介质的水下液压系统
        1.1.2 以海水为工作介质的海水液压系统
        1.1.3 以液压油为工作介质的水下液压系统的优势
    1.2 水下液压系统的发展概况
        1.2.1 水下液压系统的国外研究现状
        1.2.2 水下液压系统的国内研究现状
    1.3 水下液压系统的特点
    1.4 课题的提出与研究内容
        1.4.1 课题的提出
        1.4.2 论文的研究内容
        1.4.3 关键技术
2 两种不同原理的水下液压系统
    2.1 水下液压系统的分类
    2.2 基于压力补偿原理的水下液压系统原理
    2.3 基于压力补偿原理的水下液压系统关键技术研究
        2.3.1 压力补偿器的结构及工作原理
        2.3.2 压力补偿器的静态特性
        2.3.3 补偿压力变化对液压伺服控制系统精度的影响
        2.3.4 补偿压力对压力补偿器元件的影响
        2.3.5 基于容积变化的压力补偿设计方法
        2.3.6 压力补偿器的压力补偿仿真研究
        2.3.7 压力补偿器的压力补偿试验研究
    2.4 本章小结
3 基于海水压力的水下液压系统可行性研究
    3.1 引言
    3.2 基于海水压力的水下液压系统原理
    3.3 基于海水压力的水下液压系统特性
        3.3.1 水下液压系统的压力
        3.3.2 水下液压系统的能量
        3.3.3 水下液压执行器的负载能力
        3.3.4 水下液压执行器的效率
    3.4 基于海水压力的水下液压系统的应用方法
    3.5 基于海水压力的水下能量供给系统研制
        3.5.1 水下能量供给系统的结构及工作原理
        3.5.2 水下能量供给系统的能量转换效率
    3.6 基于海水压力的水下能量供给系统仿真研究
    3.7 基于海水压力的水下能量供给系统深海试验研究
    3.8 本章小结
4 基于海水压力的水下液压系统能量回收技术研究
    4.1 引言
    4.2 基于高速开关原理的液压能量回收系统
        4.2.1 液压能量回收系统的工作原理
        4.2.2 液压能量回收系统的稳态特性
        4.2.3 液压能量回收系统的波动特性
        4.2.4 液压能量回收系统的效率
    4.3 基于高速开关原理的液压能量回收系统仿真研究
    4.4 基于高速开关原理的液压能量回收系统试验研究
        4.4.1 试验装置的建立
        4.4.2 试验结果分析
    4.5 本章小结
5 基于海水压力的水下液压系统负载驱动技术研究
    5.1 引言
    5.2 基于高速开关原理的液压升压系统
        5.2.1 液压升压系统的工作原理
        5.2.2 液压升压系统的稳态特性
        5.2.3 液压升压系统的波动特性
        5.2.4 液压升压系统的动态特性
    5.3 基于高速开关原理的液压升压系统仿真研究
    5.4 基于高速开关原理的液压升压系统试验研究
        5.4.1 试验装置的建立
        5.4.2 试验结果分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]直浸式直流无刷电机在深海液压源中应用研究[J]. 邹波,邓斌,于兰英,曹学鹏,俞祖英,王立云.  海洋技术. 2008(01)
[2]混合动力液压挖掘机液压马达能量回收的仿真及试验[J]. 张彦廷,王庆丰,肖清.  机械工程学报. 2007(08)
[3]海水液压驱动的水下作业工具系统[J]. 刘银水,郭占军,朱碧海,贺小峰,李壮云.  海洋技术. 2006(04)
[4]液压恒压网络系统中液压变压器的发展历程[J]. 姜继海,卢红影,周瑞艳,于庆涛,郭娜.  东南大学学报(自然科学版). 2006(05)
[5]深海ROV及其作业系统综述[J]. 晏勇,马培荪,王道炎,高雪官.  机器人. 2005(01)
[6]水下作业工具深水液压动力源[J]. 王启明,张君,谭定忠,王茁.  应用科技. 2005(01)
[7]拓宽液压变压器调压范围的新方法[J]. 欧阳小平,徐兵,杨华勇.  机械工程学报. 2004(09)
[8]基于开关液压源的大惯性负载速度控制系统[J]. 秦华伟,顾临怡,陈鹰.  机械工程学报. 2004(09)
[9]海水液压作业工具系统的研制[J]. 聂松林,刘银水,余祖耀,李壮云.  海洋工程. 2004(03)
[10]液压电梯中的能量回收技术[J]. 徐兵,林建杰,杨华勇,LinJianjie.  液压与气动. 2004(06)

博士论文
[1]潜器外置设备液压系统的压力补偿研究[D]. 李延民.浙江大学 2005
[2]采用蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究[D]. 徐兵.浙江大学 2001



本文编号：2919048