[发明专利]一种开式海水液压系统在深海模拟环境下的试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开式海水液压系统在深海模拟环境下的试验方法，用于模拟深海4500m海水液压元件的性能试验研究。

技术背景

随着经济和社会快速发展，人类越来越重视海洋的开发和利用，海水液压传动是一种新型绿色液压传动技术，在海洋的开发与利用方面，具有不可比拟的优势。为确保在深海工作的海水液压元件的安全性和可靠性，需对海底（尤其是深海）工作的海水液压系统中的各元件进行高背压条件下的水密性、承压强度、疲劳等试验。目前对海水液压元件的试验方法多采用将所有被测元件安装在实验装置上，并将其送到预定海洋深度进行试验，这种试验方法不仅受到众多因素的限制，如供电问题、试验装置重量等问题，并且成本较高、试验复杂，由于海底存在众多不确定因素，也降低了试验的安全性，严重影响海水液压元件的真实性能评价的准确性。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于公开了一种开式海水液压系统在深海模拟环境下的试验方法用于模拟深海4500m下海水液压元件的性能测试研究，完全避免了海洋试验的众多不理性因素，使试验更加简单、安全，降低试验成本，并且解决了试验供电问题和试验设备重量限制问题，增加的试验的安全性和准确性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种开式海水液压系统在深海模拟环境下的试验方法，该开式海水液压系统在深海模拟环境下的试验方法包括海水液压泵性能测试试验方法、海水液压马达性能测试试验方法和海水液压缸耐压试验方法；三种测试方法分别通过海水液压泵测试单元29、海水液压马达测试单元30、海水液压缸测试单元31完成；该测试装置的集成方式为海水液压泵10通过吸水过滤器I9与深海模拟高压舱1相连，深海电机11通过联轴器接海水液压泵10，海水液压泵10的高压出水口分别与溢流阀I13、电磁截止阀12的进水口和三位四通电磁换向阀22的P口相连，海水液压泵10的高压出水口处还安装压力传感器II21，溢流阀I13和电磁截止阀12出水口一起与深海模拟高压舱1相连，节流阀7安装在深海模拟高压舱1的外部，其进水口通过穿舱高压出水管8穿过深海模拟高压舱1与海水液压泵10的出水口相连，而其出水口依次通过流量计I6、冷却器5，经穿舱高压进水管4接入深海模拟高压舱1内，三位四通电磁换向阀22的出水口A、B口分别与海水液压马达18和深海模拟高压舱1相连，海水液压马达18的出水口和泄水口17与深海模拟高压舱1相连，流量计II23和流量计III15分别安装在海水液压马达18的进出水口处，加载泵16通过联轴器与海水液压马达18相连，其进水口通过吸水过滤器II14与深海模拟高压舱1相连，其高压出水口与单向阀20相连，单向阀20的出水口安有压力表II24，单向阀20和溢流阀II19二者并联后一起与两位三通电磁换向阀25的进水口相连，溢流阀II19的出水口与深海模拟高压舱1相连，两位三通电磁换向阀25的出水口与液压缸28的无杆腔相连，液压缸28的有杆腔通过单向节流阀26与深海模拟高压舱1相连，其活塞杆与固定弹簧27相连。

试验前首先按试验要求调定溢流阀I13和溢流阀II19的开启压力，单向节流阀26的通流量，然后按深海模拟开式海水液压系统原理图将液压元件集成后安装在深海模拟高压舱内。

开始试验时，使节流阀7处全开状态，深海电机11驱动海水液压泵10在额定转速下空载运转，海水液压泵10出口压力为零，一定时间后，使电磁截止阀12通电闭合，调节节流阀7的通流量使海水液压泵10载荷迅速升高至溢流阀I13的调定压力，当再次控制电磁截止阀12失电后，海水液压泵10卸荷。在海水液压泵空载运转和加载运转过程中，分别通过水下摄像机观测海水液压泵10出口处压力表II21指针变化和深海模拟高压舱1外部流量计I6数值变化，即反应海水液压泵10的工作性能。

海水液压泵试验后，将电磁截止阀12断电，三位四通电磁换向阀22左侧电磁铁Y2通电，三位四通电磁换向阀22工作在左位，溢流阀I19处于“常闭”作安全阀使用，此时海水液压泵10输出的流量一部分通过深海模拟高压舱1外面的节流阀7排出，另一部分则进入海水液压马达18，海水液压马达18驱动加载泵16工作，背压则由溢流阀II19建立，转速可以通过改变节流阀7通流量来调节，通过水下摄像机观测加载泵16出口处压力表III24指针变化、海水液压马达18进出口处流量计II23和流量计III15数值变化，即可反映海水液压马达18工作性能。