定压差随动控制阀的研制

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1. 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 研究目的
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 水液压传动技术及其优越性
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.2.3 国内研究现状
• 1.3 关键技术分析
• 1.4 本文主要研究内容
• 2. 总体技术方案设计
• 2.1 总体方案设计一
• 2.1.1 基本原理
• 2.1.2 仿真分析及主要参数确定
• 2.1.3 可行性分析
• 2.2 总体方案设计二
• 2.2.1 基本原理
• 2.2.2 仿真分析及主要参数确定
• 2.2.3 可行性分析
• 2.3 总体方案设计三
• 2.3.1 基本原理
• 2.3.2 仿真分析及主要参数确定
• 2.3.3 可行性分析
• 3. 定压差随动阀的结构与参数设计
• 3.1 定差减压阀设计
• 3.1.1 定差减压阀工作原理
• 3.1.2 定差减压阀阀芯形式选择
• 3.1.3 定差减压阀结构设计
• 3.1.4 定差减压阀主要参数的计算
• 3.1.5 定差减压阀阀芯静态分析
• 3.2 压差比较器的设计
• 3.2.1 压差比较器总体结构设计
• 3.2.2 活塞密封方案的选择
• 3.2.3 控制杆的静态分析
• 3.3 供排气主阀设计
• 3.3.1 供排气主阀结构设计
• 3.3.2 供排气主阀主要参数的计算
• 3.3.3 主阀关键部件静态分析
• 3.4 定压差随动阀总体结构
• 4. 定压差随动阀材料的分析与研究
• 4.1 金属在海水中的腐蚀分析
• 4.1.1 金属在海水中的电化学腐蚀机理
• 4.1.2 电偶腐蚀
• 4.1.3 点腐蚀
• 4.1.4 缝隙腐蚀
• 4.1.5 腐蚀疲劳
• 4.2 金属在海水中的耐腐蚀性能
• 4.2.1 不锈钢材料
• 4.2.2 铝和铝合金
• 4.2.3 铜和铜合金
• 4.2.4 钛和钛合金
• 4.3 非金属材料在海水中的耐腐蚀性能
• 4.3.1 高分子材料
• 4.3.2 工程陶瓷
• 4.4 定压差随动阀材料的选择
• 4.4.1 材料选配原则
• 4.4.2 定压差随动阀材料的选配方案
• 5. 定压差随动阀仿真分析
• 5.1 仿真软件的介绍
• 5.2 定差减压阀建模
• 5.3 压差比较器和供排气主阀建模
• 5.4 定差随动阀整体仿真分析
• 5.4.1 弹簧刚度对定压差随动阀性能影响的仿真分析
• 5.4.2 弹簧预紧力对定压差随动阀性能影响的仿真分析
• 5.4.3 定压差调节阀的调节特性仿真分析
• 6. 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 硕士期间参与的项目
• 致谢