摘要：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。

摘要：结合水的理化性质,建立动座式节流阀阀口计算流体力学模型,对其水力特性包括流场、压力场、气蚀、流量压差特性、液动力特性等进行研究。在此基础上,研制一种新型的动座式水液压节流阀,该阀阀座台阶面上压力相等,使阀座所受轴向静压力得以平衡,采用伞状阀座有效补偿由于水冲击振动所引起的液动力;在流体经阀座进入阀芯的喷入口处,设计阀芯中杆结构,使喷出流体的液动力通过阀芯中杆传导在阀芯上,降低了液动力对阀座的冲击和侵蚀。采用Fluent软件建立相应的仿真模型,并就输入压力、阀芯锥角和阀口尺寸对系统动态特征的影响进行仿真分析,在此基础上搭建水液压试验台对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:动座式节流阀阀口处压力迅速降低,开度越小,压降越大;二级阀口处压力变化大而低,易发生气穴现象;引流孔、合适的阀芯锥角及二级阀口结构可有效降低主阀口的工作压差及液动力,减少阀口的气蚀,能有效地提高节流阀的工作性能和使用寿命。