针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙...

液压泵功率密度定义为输出功率与质量的比值。对质量和体积有严格要求的诸如深海机电、航空航天和仿生机器人等领域,功率密度是液压泵研发与选用的重要指标。基于结构和材料2个方面,对比分析了国内外知名液压公司3类液压泵(齿轮泵,叶片泵和柱塞泵)的功率密度特性。结果表明:液压泵功率密度范围为0.18~7.35 kW/kg,齿轮泵功率密度最大为7.35 kW/kg,叶片泵为5.41 kW/kg,斜盘式柱塞泵为3.54 kW/kg;力平衡式或间隙自动补偿式结构的液压泵功率密度较高;铝、钛等

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。

细水雾是指使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生水微粒，它具有高效、环保、耗水量低、破坏性小、获取方便等优点，在消防、表面冷却等领域应用广泛。设计研制了一款手提活塞式高压细水雾发生器，建立了其数学模型，对其充水及喷雾过程进行了仿真研究。详细分析了充水速度、喷雾瞬间压力、活塞直径等参数对活塞运动特性、腔内压力及温度的影响。得出结论：充水速度对充水时间、腔内压力及温度、活塞运动特性影响大，而对充水结束后状态影响小；喷雾瞬间压力对喷雾时间、活塞运动的平稳性及腔内压力均有较大影响；活塞直径对活塞运动特性有较大的影响，而对喷雾时间及腔内压力无明显影响；在满足设计指标下，活塞直径及喷雾瞬间压力越小越好。研究成果为设计高压细水雾发生器提供了依据。

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。

为了研发高性能的海水径向柱塞泵,建立了轴配流副的三维模型,对配流副的水力学特性进行研究,分析了液动力矩的产生机理,进一步建立配流轴液动力矩的物理模型,运用MATLAB软件模拟仿真液动力矩的变化规律。搭建试验台架,并采用开通流孔的方式,减小液压侧向力对试验结果的影响,在海水介质条件下,测试了配流轴的液动力矩随转速和配流窗口压差的变化,验证了配流副的液动力矩模型的准确性。结果表明,配流副转速较低时,所受液动力矩的波动较大,转速较高时,所受液动力矩较为平稳;全平衡结构配流轴所受液动力矩不随转角变化,只与配流轴转速和配流窗口的压差有关。

因为水与油的理化性质不同，所以以海，淡水为工作介质的水压传动元件的设计不能按传统油压理论及实验依据来选择其系数。本文对多种型式的水压阀阀口流量系数进行了实验研究，为设计水压元件提供了基础实验数据。

水压传动由于其环境友好、不燃等诸多优点越来越受到重视.基于水压传动的细水雾在许多欧美国家被用在木材干燥窑的湿度调节技术中.同常规干燥技术相比,这种方法具有安全可靠、维护简单等优点.本文结合国内外水压传动技术的研究情况,对这种技术的优越性及其关键技术问题进行了分析和总结.

介绍了一种能直接以海淡水作为工作介质的水压减压阀，针对其泄漏、气蚀拉丝侵蚀和污染等技术问题，提出了相应的解决措施。试验研究表明，该阀的性能指标满足了使用要求，其研究结果对于其它类型的水压阀的研制具有借鉴意义。

本文将介绍作者自行研制的水压阀阀口流动特性的实验装置,用该装置完成了各种典型水压阀阀口流动特性以及空化影响流动特性的实验研究,依据实验的结果完成了水压元件性能试验台所需各类水压阀的研制.