为保证箱体结构强度,同时注重轻量化,对现有阀门执行器箱体结构进行改进设计,通过箱体材料替代、改进局部结构等方法,建立新的三维模型并进行有限元分析,通过计算结果验证了设计的可行性。研究表明,在箱体轴承壳处添加5 mm加强筋结构,用塑料ABS代替铝,同时将箱体侧壁厚度7.5 mm缩减到3.5 mm,强度满足要求,质量减轻16%,大大降低了生产成本。

增量式电动阀门执行器的转角增量与控制脉冲时间长度存在的非线性问题,难以满足终端的执行定位精度指标,针对这一问题,对阀门转角与时间的关系进行了研究,开发了能够实现定位补偿的阀门控制系统。首先,对增量式电动阀门驱动原理进行了分析,建立了MATLAB仿真模型;然后,开发了阀门定位精度测试装置,采用高精度光电编码器精确测量了电动阀门执行器的实际转角,通过实验得出了转角与控制信号时间长度的关系,并拟合出了开度增量与控制脉冲时间长度的函数表达式;通过改变控制信号脉冲时间长度的方式,提出了一种能够实现定位补偿的阀门控制策略;最后,搭建了实验平台,对仿真结果进行了验证,并开发了能够实现定位补偿的阀门控制系统。研究结果表明:当控制脉冲时间长度小于1 s时,补偿后的转角误差率由原来的53%降低到24%,定位精度提高2倍以上;该...

为研究水下2 000 m控制模块SCM液压系统在不同工况下的控制性能,建立水下阀门执行器开启和关闭过程动力学模型、长软管模型、电液换向阀模型,对相关参数进行计算,利用AMESim软件对整个液压系统进行仿真,得出执行器、液压动力源和水下控制模块之间的系统压力、回油压差和执行器活塞杆位移的动态性能关系,同时在SCM测试装置上利用SCM液压系统开启一个和多个阀门执行器,得到开启执行器供油压降对液压系统执行性能的影响。结果表明：该液压系统能对12路油路进行控制,水下紧急关断8个执行器比单个执行器延长17 s;液压系统完全开启和关闭单个执行器的每个动作在10 s以内;开启的油路越多,新开启油路压降就会越小,响应速度越快。

对水下生产系统的液压系统、电力系统和通信系统进行不同工况下的性能分析是保障水下生产装置安全可靠工作的关键.以中海石油（中国）有限公司湛江分公司某气田开发工程项目水下生产系统的液压系统构架及参数分析为例介绍了运用“The Control Simulator”软件进行液压动力分析的要点.分析在最小和最大井口关断压力下阀门的开关响应时间、阀门打开之后压力恢复时间、序列阀门开启时间、ESD指令下关阀响应时间等并将分析结果和实际生产情况进行对比可知该液压系统的各项性能指标均满足相应标准和规范的要求.