[发明专利]深海高背压环境下海水液压马达的性能测试装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种深海高背压环境下海水液压马达的性能测试装置及试验方法，适用于海水液压马达研制，属于海洋技术领域，尤其适用于海水液压马达在深海高背压环境下性能测试。

技术背景

海洋开发是各个国家争相发展的重要领域，无论是海下救捞、海洋资源勘探、海洋建筑还是海洋国防工程，都需要高效的水下作业工具。

传统的液压是以矿物型液压油作为工作介质，因而存在泄漏污染，系统必须为配置油源的闭式循环系统等一些难以克服的弊端。海水液压传动技术在水下机械臂，水下潜器，水下作业工具等领域都有着不可替代的优势。海洋开发的深度不断增加，工作环境背压越来越高，海水液压传动技术的优势就更为明显。系统传动介质为海水，无需附加沉重的油源，系统直接从海洋中吸入海水作为传动介质，也无需配置压力补偿装置，系统为开式海水液压系统，工作后的海水直接排入海洋，无需考虑冷却问题。海水液压传动技术，降低系统复杂性，系统可靠性高，对环境无污染，极大降低系统重量和成本，因此尤为适合在深海水下工程中应用。

海水液压马达作为海水液压系统的重要执行元件，其性能的优劣直接决定了水下作业系统的性能。若是将研制的海水液压马达直接下放到工作深度的海洋中进行背压环境试验，尤其是在大深度海洋背压试验时，不仅试验条件及技术要求极高，并且需要耗费大量的人力，物力和财力，对于试验数据准确采集更是难以实现。然而通过背压试验来真实可靠的测试海水液压马达在深海环境中工作时的各项主要性能参数，是判断其能否能够再深海可靠工作的依据。目前针对海水液压马达的试验是在实验室内做常压下的试验台试验为主，没有对高背压环境下海水液压马达试验方法的研究，更未见到有关深海高背压环境下海水液压马达的性能测试装置及试验方法。

发明内容

针对上述情况，本发明公开了深海高背压环境下海水液压马达的性能测试装置及试验方法。能够进行拟定海洋深度的模拟试验，实现高背压情况下海水液压马达的性能测试，真实准确地采集海水液压马达在高背压环境下的性能指标。为了实现上述试验，本发明采用如下技术方案：

深海高背压环境下海水液压马达的性能测试装置，该装置包括海水液压马达试验系统，监测系统，深海模拟舱，压力加载系统，循环水冷却系统；其中，海水液压马达试验系统位于深海模拟舱28内部，海水液压马达试验系统主要包括过滤器I1、海水液压泵I3，深海电机2通过联轴器与海水液压泵I3连接，在海水液压泵I3的出口管路支路接有溢流阀I4，通过穿舱管路j接有压力传感器IV23，两位三通电磁阀5的P口与海水液压泵I3的出口相接；两位三通电磁阀5的出水口A、B口分别连接到穿舱管路c和被测海水液压马达6的入口，穿舱管路c通过单向阀I17连接到循环水冷却系统18；被测海水液压马达(6)的出口通过穿舱管路b，依次连接流量计II16和压力传感器II15，之后通过单向阀II14连接到循环水冷却系统18；被测海水液压马达6通过联轴器与海水液压泵II8相连，海水液压泵II8的入口接有过滤器II7，海水液压泵II8的出口管路支路接有溢流阀II9，海水液压泵II8的出口通过穿舱管路a依次连接流量计I10、压力传感器I11，高压流量控制阀12，之后通过单向阀I13连接到循环水冷却系统18，循环水冷却系统18通过穿舱管路d将冷却后的水流回深海模拟舱28内部。

监测系统包括流量计I10、压力传感器I11、流量计II16、压力传感器II15、温度传感器I21、压力传感器III22、液位传感器I24、水下照明摄像系统25，数据采集卡26和工控机27。深海模拟舱28舱体上装有温度传感器21I、压力传感器III22、液位传感器I24，并且都通过信号线连接到数据采集卡26的端子上；水下照明摄像系统25安置在深海模拟舱28内部，水下照明摄像系统25的供电线与信号线通过穿舱水密接口k导出到舱外，并连接到数据采集卡26的端子上；流量计I10、压力传感器I11、流量计II16、压力传感器II15通过信号线与数据采集卡26相连；深海模拟舱28内部的深海电机2的电缆线通过动力电水密接口h导出到舱外，并且与变频调速器19连接，深海电机2的信号线通过信号水密接口i导出到舱外并连接到变频调速器19的端子上，变频调速器19与数据采集卡26通过信号线连接在一起；循环水冷却系统18、压力加载系统20的高压水出口通过穿舱管路e与深海模拟舱28连通，信号控制接在数据采集卡26的端子上；数据采集卡26插装在工控机27内部，上述信号线通过数据采集卡26集成与工控机27相连接。