高背壓多功能海水液壓摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)研發(fā).pdf

1、地球是一顆藍(lán)色的星球,其71％的面積由海洋覆蓋并且蘊(yùn)含著巨大的自然資源,合理有效地開(kāi)發(fā)與利用海洋資源是解決當(dāng)今社會(huì)面臨的人口爆炸、資源匱乏、經(jīng)濟(jì)衰退的最主要的路徑;發(fā)展海洋軍事,加強(qiáng)海防建設(shè)也是各國(guó)的首要任務(wù),然而由于海水特殊的理化特性以及復(fù)雜多變的海洋環(huán)境,開(kāi)發(fā)海洋急需高效、穩(wěn)定、耐久的海洋設(shè)備以及成熟的海洋工程理論為前提。
　　(海)水液壓傳動(dòng)技術(shù)就是使用(海)水代替?zhèn)鹘y(tǒng)礦物液壓油作為介質(zhì)的液壓傳動(dòng)技術(shù),已經(jīng)成為流體傳動(dòng)領(lǐng)域中

2、最具有發(fā)展?jié)摿Φ膫鲃?dòng)技術(shù),在海洋軍事與海洋資源開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用價(jià)值極其重要。作為海水液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的核心動(dòng)力與執(zhí)行元部件,軸向海水柱塞泵與馬達(dá)的性能與壽命直接決定了海水液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行工作,而在柱塞泵、馬達(dá)中,關(guān)鍵摩擦副:柱塞/缸體孔、滑靴/斜盤、配流盤/缸體與海水潤(rùn)滑性環(huán)境下的滑動(dòng)軸承是其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵與難點(diǎn),加之海水液壓元件摩擦副的摩擦磨損理論與材料發(fā)展尚未成熟,所以在實(shí)驗(yàn)室中模擬這三對(duì)關(guān)鍵摩擦副與海水滑動(dòng)軸承的實(shí)際工況,探究它們的摩

3、擦機(jī)理與材料的最優(yōu)配對(duì),對(duì)海水液壓泵的設(shè)計(jì)與材料選擇具有十分重要的理論及實(shí)際價(jià)值。
　　本文針對(duì)深海(2000米以淺)實(shí)際環(huán)境環(huán)境,提出研發(fā)高背壓(20MPa以內(nèi))多功能海水液壓摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)。陳述了軸向斜盤式柱塞泵中的柱塞/缸體孔、滑靴/斜盤以及滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)模擬的設(shè)計(jì)以及如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)缸式閥配流的方案;對(duì)摩擦副構(gòu)件進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算與力學(xué)分析;針對(duì)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)采用了閥配流方案,并設(shè)計(jì)了平板式配流閥,然后對(duì)其參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,并通過(guò)

4、AMESim軟件對(duì)單柱塞閥配流系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真,得到配流閥基本能夠滿足配流性能;設(shè)計(jì)了承壓20MPa的快開(kāi)門式海水高壓艙,使用Pro/E軟件對(duì)其進(jìn)行了受力分析,驗(yàn)證了高壓艙的設(shè)計(jì)滿足要求;對(duì)試驗(yàn)臺(tái)壓力控制系統(tǒng):柱塞出口壓力控制系統(tǒng)、滑動(dòng)軸承壓力加載控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與介紹;最后以柱塞副數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為例,闡述了對(duì)摩擦副水膜厚度、水膜溫度以及水膜壓力數(shù)據(jù)采集的方案的設(shè)計(jì)、傳感器的選型、安裝、密封與走線方式,其中集流環(huán)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)