结合水的理化性质,研发了一种插装式直动水液压溢流阀.该阀的阀芯采用箭头状补偿结构,阀口采用二级阀口.基于CFD(计算流体力学)方法,研究了阀口结构参数对其水力学特性的影响.建立了该阀的数学模型,研制出试验装置,对其静动态特性进行了仿真与试验研究.研究结果表明箭头状补偿结构、合适的阀芯锥角及二级阀口能有效地提高溢流阀的性能,所研制的水液压溢流阀静动态性能良好.

直线动密封是水下直线往复作业装备的关键技术之一,其性能决定着系统的静动态性能、可靠性及寿命等。以格莱圈为研究对象,建立了其物理模型,研究预压缩率及工作压力对最大米塞斯应力的影响。搭建了直线动密封特性试验平台,研究了在不同运动速度、不同单/双侧密封压力下的格莱圈摩擦力特性。结果表明(1)工作压力及预压缩率对格莱圈最大米塞斯应力有较大影响,最大米塞斯应力随预压缩率及工作压力的增加而增大;(2)在工作压力一定时,格莱圈摩擦力随往复运动速度的增加而减小;在运动速度一定时,摩擦力随工作压力的增加而增大;(3)格莱圈两侧受压时的最大米塞斯应力、摩擦力均小于单侧受压时的工况。研究成果为水下往复作业装备的直线动密封的分析与设计提供依据。

水液压传动是一种最常用的海洋能能量转换方式。针对潮流能水轮机及其能量转换的特点,设计了一种动外壳式海水径向柱塞泵,研究了其静态性能;详细分析了关键摩擦副—滚动体与外壳内曲面摩擦副的接触力学特性;建立关键零部件网格模型,对其应力分布规律进行分析。