[发明专利]一种适用于深海装备液压系统的压力负载模拟系统及其应用

说明书

本发明涉及一种适用于深海装备液压系统的压力负载模拟系统及其应用，属于海洋装备检测技术领域，包括活塞式液压缸、三位四通换向阀、工作压力表、工作压力变送器、快换接头、工作压力调节阀、控制器、过滤器、第一电机、第一液压泵、第一单向阀、蓄能器、卸荷阀、节流阀、输入压力变送器、输入压力表和活塞位移传感器；控制器分别与工作压力调节阀、卸荷阀、输入压力变送器、活塞位移传感器和工作压力变送器电连接。本发明能够用于深海装备液压系统的检测，也适用于依靠体积变化获取动力的深海装备液压系统的负载模拟，并能够模拟海水压力随海水深度变化的非线性规律，更为接近海洋的真实情况。

技术领域

本发明涉及一种适用于深海装备液压系统的压力负载模拟系统及其应用，属于海洋装备检测技术领域。

背景技术

随着海洋科学研究和资源利用的发展，人类探索海洋的范围越来越广。在深海开发领域，深海装备成为探索海洋的必要支撑条件。因为液压系统具有布局灵活、功率密度高等优点，深海装备普遍使用液压系统传递动力。对深海装备进行测试时，通常采用在陆地上模拟深海高压环境的方式检测液压系统的可靠性，降低测试成本。

目前，深海压力模拟舱被广泛应用于深海装备的承压测试。深海压力模拟舱内部充满液体，采用压缩体积的方式提高舱体内液体的压力，从而模拟深海高压环境。因此，被测试的设备或元件需要整体放入舱体内部，待测设备的体积受到舱体体积的限制，且深海压力模拟舱主要测试设备或元件所能承受的外压，难以用于内压测试。如申请号为201410144150.X的发明专利公布了一种轴向密封的卡箍快开卧式深海模拟舱，可模拟的最大海水深度为4500米，适用于测试整套设备的外压承受能力。申请号为201410149432.9的发明专利公布了一种深海高背压环境下海水液压泵的性能测试装置及方法，申请号为的201510922440.7的发明专利公布了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，上述两个已公开的专利文献均是测试液压元件在既定海水压力下的工作性能，无法测试液压系统的性能。

为避免海水的腐蚀，深海装备液压系统往往封装在密封舱内部，与海水隔离。若将整套设备置于深海压力模拟舱中测试液压系统性能，则要求模拟舱的尺寸足够大，导致测试成本上升。若单独测试液压元件的性能，则无法反映整个液压系统运行的可靠性，且无法测试液压元件承受内压的能力。此外，对于依靠改变排水体积实现上浮下潜运动的深海装备，其体积变化将导致深海压力模拟舱内的压力发生变化，因而无法用深海压力模拟舱测试该类设备液压系统的性能。深海水压是液压系统负载的主要来源，然而，尚未发现有适用于深海装备液压系统测试的压力负载模拟方案。

此外，海水的密度随深度发生变化，因此海水压力与深度呈非线性相关关系，深海装备从海表面运动至海底的过程中，液压系统承受的压力负载也呈非线性变化规律。而现有的深海压力模拟系统均未考虑海水密度变化引起的海水压力非线性变化，故无法模拟液压系统压力负载的非线性变化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种适用于深海装备液压系统的压力负载模拟系统及其应用，能够用于深海装备液压系统的检测，也适用于依靠体积变化获取动力的深海装备液压系统的负载模拟，并能够模拟海水压力随海水深度变化的非线性规律，更为接近海洋的真实情况。

本发明采用以下技术方案：

一种适用于深海装备液压系统的压力负载模拟系统，包括活塞式液压缸、三位四通换向阀、工作压力表、工作压力变送器、快换接头、工作压力调节阀、控制器、过滤器、第一电机、第一液压泵、第一单向阀、蓄能器、卸荷阀、节流阀、输入压力变送器、输入压力表和活塞位移传感器；