【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下作业装备，尤其是一种基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统与测试方法。
技术介绍
1、基于海水压力驱动的海水缸由于其无需水下液压源供能，在简化系统结构、提升系统可靠性等方面具有显著优势。尤其适用于工作深度大、功率小，单个潜次仅需完成一次动作(如夹紧、释放、剪切等)的场合。
2、其基本原理是：无杆腔直接连通海水环境，有杆腔通过管路、电磁截止阀与耐压罐连接。在下潜之前，耐压罐内充满常压空气，有杆腔内充满常压油液。在下潜到预定深度需要作业时，通过控制系统发出控制指令，打开电磁截止阀，有杆腔内的油液流入常压的耐压罐中，在压力差作用下，活塞伸出，推动执行机构完成动作。
3、为了限制海水缸的动作速度，使执行机构运动更加平稳，通常在有杆腔到耐压罐的泄油管路上设置节流孔。节流孔太小，油缸运动速度太低，降低了作业效率；节流孔太大，可能出现速度冲击、“撞缸”等风险。因此节流孔的开口量对海水缸的输出速度特性影响很大。
4、另外，由于海水缸活塞伸出过程中，有杆腔内的油液泄到常压的耐压罐内，耐压罐内的气体不断被压缩，压力随之增大，将造成海水缸回油压力增大，引起其输出力特性的变化。耐压罐越大，对输出力的影响越小，但是同时造成体积和重量的增大。因此，适当的耐压罐体积也是海水缸设计需要重点关注的方面。
5、因此，在海水缸设计完成之后，常常需要进行大量的试验，来获得不同深度下，海水缸的输出力特性及其与耐压罐体积的关系，节流孔开口量与输出速度的关系规律等，以检验是否满足设计要求，积累试验数据，并为
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统与测试方法，从而可以用于在陆上进行海水缸的设计验证，获得不同压力下，海水缸的输出力特性以及输出速度特性等，可为海水缸的优化设计提供参考。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，包括试验台架、环境压力模拟水液压系统、加载液压系统和控制系统；
4、所述试验台架的结构为：包括安装基座，安装基座上铰接有被试海水缸，被试海水缸上设置有海水缸进水接头，被试海水缸的活塞杆端通过螺纹连接有过渡结构，过渡结构中间开有孔，孔内穿有长轴，还包括波纹管安装座，波纹管安装座与过渡结构的外端面之间安装有波纹管，波纹管安装座中心开有螺纹孔，螺纹孔上安装有波纹管接头，波纹管接头通过管路与环境压力模拟水液压系统连接；波纹管两侧对称安装有一号加载油缸和二号加载油缸，一号加载油缸的活塞杆耳环套在长轴上，并在此活塞杆耳环内安装一号过孔式测力传感器，二号加载油缸的活塞杆耳环套在长轴上，并在此活塞杆耳环内安装二号过孔式测力传感器；长轴两端分别对称开有导向孔，导向孔内穿有一号导向杆和二号导向杆，二号导向杆外侧还安装有位移传感器；
5、所述环境压力模拟水液压系统的结构为：包括与水箱连接的高压水泵，高压水泵的输出端通过管路依次串联有高压过滤器和一号电磁换向阀，电磁换向阀的输出端分别连接被试海水缸和波纹管，高压过滤器和电磁换向阀之间的管路上安装有一号比例溢流阀和一号压力传感器；
6、所述加载液压系统的结构为：包括与液压油箱连接的液压泵，液压泵的输出端通过管路连接二号电磁换向阀，二号电磁换向阀的输出端分别连接一号加载油缸和二号加载油缸，液压泵的输出端还连接有安全阀，二号电磁换向阀与一号加载油缸之间的管路上还安装有二号压力传感器和二号比例溢流阀；
7、所述控制系统用于对环境模拟水液压系统的输出水压力进行设定、调节以及闭环控制，用于加载液压系统加载力的设定与闭环控制，用于被试海水缸位移信号的采集、显示。
8、作为上述技术方案的进一步改进：
9、所述过渡结构的截面呈横向的“t”字型。
10、所述过渡结构的中心轴线与长轴的中心轴线垂直。
11、所述波纹管安装座呈“l”型结构。
12、所述一号加载油缸和二号加载油缸均用加载油缸安装座固定。
13、一号过孔式测力传感器和二号过孔式测力传感器均是穿在长轴上的。
14、所述二号压力传感器用于采集加载液压系统的输出压力，采集的信号反馈至试验控制系统。
15、一号过孔式测力传感器、二号过孔式测力传感器采集的一号加载油缸和二号加载油缸的推力也反馈至试验控制系统，试验控制系统通过调节二号比例溢流阀的开口量，使加载系统的输出力按照给定的规律变化。
16、一种如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统的测试方法，包括如下操作步骤：
17、s1：准备工作；
18、试验前，先将被试海水缸安装在试验台架上；
19、被试海水缸的有杆腔内充满海水；
20、将环境压力模拟水液压系统的出水管路分别连接波纹管接头和海水缸进水接头；
21、将加载液压系统的出油管路分别连接一号加载油缸、二号加载油缸的无杆腔；
22、s2：试验工作；
23、通过试验控制系统设定环境压力模拟水液压系统的一号比例溢流阀的调定值，作为深海环境压力对海水缸的作用力；
24、设定加载液压系统的输出力值，使一号加载油缸、二号加载油缸的输出力按照给定的规律变化；
25、试验过程中，控制系统采集并记录海水缸的位移曲线；
26、通过分析被试海水缸的位移曲线，即可得到在一定海水压力下，一定外负载下，被试海水缸的输出速度特性；
27、假设该速度特性不理想，可调整被试海水缸的节流口大小，再次试验，可得到优化的速度；
28、保持加载力不变，调整环境压力设定值，重复试验，可得到不同压力下，被试海水缸的输出速度变化规律，从而获得应用在不同作业深度的被试海水缸的输出特性；
29、保持环境压力不变，调节加载力，重复试验，可得到海水缸在不同负载下的运动特性，不断增大加载力，直到被试海水缸的输出速度为零，可获得最大负载能力；
30、保持加载力为零，不断降低环境压力设定值，重复试验，直到被试海水缸刚好不运动，即可得到被试海水缸的最小启动压力。
31、本专利技术的有益效果如下：
32、本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过试验台架、环境压力模拟水液压系统、加载液压系统和控制系统的互相配合工作，可以方便的在陆上进行海水缸的设计验证，获得不同压力下，海水缸的输出力特性以及输出速度特性等，可为海水缸的优化设计提供参考，试验周期短，成本低。
33、本试验系统可在陆地上开展基于海水压力驱动的海水缸的性能测试工作，无需在压力筒内进行，大大简化了试验系统，缩短了试验时间，节省了试验费本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：包括试验台架(1)、环境压力模拟水液压系统(2)、加载液压系统(3)和控制系统；
2.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述过渡结构(108)的截面呈横向的“T”字型。
3.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述过渡结构(108)的中心轴线与长轴(106)的中心轴线垂直。
4.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述波纹管安装座(110)呈“L”型结构。
5.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述一号加载油缸(112)和二号加载油缸(114)均用加载油缸安装座(113)固定。
6.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：一号过孔式测力传感器(107)和二号过孔式测力传感器(116)均是穿在长轴(106)上的。
7.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系
8.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：一号过孔式测力传感器(107)、二号过孔式测力传感器(116)采集的一号加载油缸(112)和二号加载油缸(114)的推力也反馈至试验控制系统，试验控制系统通过调节二号比例溢流阀(304)的开口量，使加载系统的输出力按照给定的规律变化。
9.一种如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：包括试验台架(1)、环境压力模拟水液压系统(2)、加载液压系统(3)和控制系统；
2.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述过渡结构(108)的截面呈横向的“t”字型。
3.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述过渡结构(108)的中心轴线与长轴(106)的中心轴线垂直。
4.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述波纹管安装座(110)呈“l”型结构。
5.如权利要求1所述的基于海水压力驱动的海水缸性能陆上测试系统，其特征在于：所述一号加载油缸(112)和二号加载油缸(114)均用加载油缸安装座(113)固定。
6.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗升，许可，焦慧锋，王瑞，郝诚，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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