【正文】 ⑧蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)（圖38）參照了蓄能器的結(jié)構(gòu)，外形上和蓄能器相似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理和前面所提及的方案③、④相似。此種結(jié)構(gòu)也可以看成是將方案②中活塞去掉，這樣結(jié)構(gòu)簡化很多，所以可以看成是對方案②的改進。該結(jié)構(gòu)利用膠皮的良好伸展性，通過膠皮傳遞海水的壓力，從而保證了油箱內(nèi)外壓力保持平衡。最后將油箱的長度選定為68㎝。因為整個油箱的側(cè)面都成圓弧形，這樣雜質(zhì)回順著油箱壁滑落到油箱最底部的排油槽里，隨著油液往外排出，雜質(zhì)也就很輕松地隨著油液往外排出了。顯然選用第二種方法的水下電動機比較合理，在還沒有完整資料的情況下，在此基礎(chǔ)上對電動機進行改進，設(shè)計出一個在理論上行得通的水下電動機。因為海水的腐蝕性，液壓動力單元最外層與海水接觸部分材料要選用特殊材料，并且希望這種材料的面積盡量小且形狀規(guī)則，如果電動機和液壓泵放在油箱外面，這樣必將增加外殼材料表面積，也會使得外殼的形狀相對復(fù)雜隨之而來的裝配和焊接問題就會更多，這里采用將電動機和液壓泵放在油箱內(nèi)部。③柜式液壓動力源。①上置式液壓動力源。靜密封結(jié)構(gòu)已經(jīng)選定，接下來就是對動密封結(jié)構(gòu)的選取。設(shè)備的密封性能是評價機械產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，對密封的基本要求是嚴密、可靠、壽命長，并且力求結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)簡單，制造維修方便，成本低廉。在參閱了大量資料后，由于條件有限不能對此類產(chǎn)品進行驗證，但應(yīng)該說在性能方面能滿足設(shè)計要求，由于本結(jié)構(gòu)不是本文的重點，在此只對其原理進行簡單描述。用膠填實密封是將膠及細導(dǎo)線直接澆注在小孔中，實現(xiàn)密封。該傳感器沒有移動部件存在，所以抗震和抗沖擊性很強，由于這種壓力傳感器采用了金屬隔膜，因而表現(xiàn)出了非常好的耐腐蝕性和抗過載性。管路易拆式雙筒回油過濾器（2YH）YLH型箱上回油過濾器。不同用途的液壓系統(tǒng)對油液的過濾精度要求不同。（1)過濾器的分類過濾器按濾芯分為兩大類，既深度型濾芯和表面型濾芯過濾器。圖22 泵的外形結(jié)構(gòu)及主要尺寸圖 液壓泵與電動機之間連接的設(shè)計傳統(tǒng)的設(shè)計，電動機和液壓泵之間是通過一個聯(lián)軸器連接在一起的，電動機的轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸器傳遞到液壓泵，但是這種連接方式占用的體積較大，且工作時聯(lián)軸器會發(fā)出很大的噪聲，會影響它在某些場合的應(yīng)用，并且會降低效率，所以在結(jié)構(gòu)上準(zhǔn)備選擇液壓泵輸出軸和電動機輸出軸連成一體的通軸結(jié)構(gòu)，這樣在結(jié)構(gòu)上能簡化很多，噪聲問題也會有很大的改善。最高壓力：25MPa。深海液壓系統(tǒng)用液壓泵的設(shè)計還要考慮振動和噪聲問題，因為如果振動和噪聲較高會影響整個執(zhí)行系統(tǒng)上其他設(shè)備（如聲納等）的正常運行。③ 變量形式多。此外，因葉片有安裝傾角，固轉(zhuǎn)子必須按規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向使用。就排量而言，液壓泵分為定量泵和變量泵。并且電動機內(nèi)充有壓力補償油，電動機內(nèi)外壓平衡，軸與聚四氟乙烯環(huán)間還會形成油膜，從而保證了軸伸處的深水可靠動密封。因此在前、后端蓋處采用O形圈進行密封。相對而言，交流電動機，特別是三相交流異步電動機的維護和操作方便、堅固耐用、工作可靠，雖然調(diào)速性能沒有直流電動機好，功率因數(shù)低，但液壓泵對電動機速度控制要求不高，異步電動機已經(jīng)可以很好地控制速度，所以交流電動機的應(yīng)用范圍還是相當(dāng)廣的。 液壓傳動的缺點（1）使用液壓傳動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔； （2）對液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高； （3）液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平； （4）液壓傳動對油溫變化較敏感，這會影響它的工作穩(wěn)定性。它們的作用是根據(jù)需要無級調(diào)節(jié)液動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調(diào)節(jié)控制。 液壓傳動的基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動。20 世紀初康斯坦丁在如此嚴峻的行業(yè)背景下，我們的技術(shù)人員經(jīng)過不斷的改革和創(chuàng)新使得我國的磨具水平有了較大的提高，大型、復(fù)雜、精密、高效和長壽命的液壓有上了新臺階。從某種程度上說，工具是先進水平?jīng)Q定著生產(chǎn)力的提高發(fā)展與變革，是伴隨著勞動工具的發(fā)展與變革。本文設(shè)計內(nèi)容為開發(fā)一套6000m深海液壓動力單元，工作壓力位21MPa、額定排量35mL/min。作為液壓動力源，在考慮了一般陸地環(huán)境必須注意的問題，如液壓系統(tǒng)的污染、泄露、液壓沖擊、振動和噪聲外，還必須要考慮在深海環(huán)境下的新的問題。制造業(yè)是任何一個發(fā)達國家的基礎(chǔ)工業(yè)，是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。液壓式每個機制制造方面目前普遍的，它可以大批量生產(chǎn)，節(jié)省人力物資，效率相對高，操作方便，結(jié)構(gòu)合理，它的成本低廉，適合廣大人群所承受的能力。尼斯克(G其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。 輔助元件除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件各種管接頭(擴口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾等及油箱等，它們同樣十分重要。因此液壓傳動不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在15℃~60℃范圍內(nèi)較合適。深海電動機設(shè)計的難點在于其密封技術(shù)，由于深海環(huán)境下巨大的外界壓力以及海水的強導(dǎo)電性能，故電動機一般采用內(nèi)部充油設(shè)計，并進行壓力補償。軸伸處的密封屬于動密封，是水下電動機中最難解決的問題之一。組合密封只是在O形圈內(nèi)環(huán)增加了聚四氟乙烯環(huán)，所以尺寸、重量及安裝方法與O形圈類似，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單等特點。按構(gòu)成密封工作容積的方法和吸、排油機理可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵四類，如圖21所示。（3） 柱塞泵柱塞泵依靠柱塞在缸中往復(fù)運動形成密封工作容積的變化實現(xiàn)吸油與排油。改變柱塞形成，即能改變泵的排量，可構(gòu)成多種變量泵。而在振動和噪聲指標(biāo)滿足要求的情況下，一般路上液壓系統(tǒng)用液壓泵均可滿足深海的使用要求。當(dāng)然制成通軸也會有一定的問題，首先這根軸就是一個單件生產(chǎn)的零件，成本比較高，而且怎么將電動機和泵的內(nèi)部元件連接在一起，能不能連接上還是個問題，因為軸的兩端分別連接著電動機的轉(zhuǎn)子和液壓的內(nèi)部元件。深度型過濾器強迫介質(zhì)流過多層濾材，當(dāng)介質(zhì)流過相互糾纏的通道時污染物被捕獲。液壓私服系統(tǒng)對油液過濾精度要求最高；液壓高的系統(tǒng)中由于液壓元件間隙小，對油液過濾精度要求也較高。ZUA型回油過濾器。有規(guī)格為0~100MPa的產(chǎn)品，本設(shè)計選擇此型號的壓力傳感器。膠密封的原理是：膠是“流變密封材料”，可將導(dǎo)線索要穿過的小孔看成阻尼孔，在高壓下，膠呈流動性，沿小孔形成壓力降，而當(dāng)壓力小到一定值后，膠又失去流動性而成固態(tài)，從而保證了密封。圖24中，上墊密封材料下墊9上、下表面都有通孔，三個零件通孔位置一致，便于穿線。因大多數(shù)密封件是易損件，故應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度較高。本系統(tǒng)設(shè)計的液壓動力源需在電動機和液壓泵的連接處安裝一個動密封裝置，因為深海電動機內(nèi)部的電動機油和液壓系統(tǒng)使用的液壓油不是同一種，不能將其混合在一起。泵組布置在油箱之上的布置方式稱為上置式。將泵組和油箱整體置于封閉型柜體內(nèi)的結(jié)構(gòu)稱為柜式液壓動力源。一般陸地環(huán)境使用的普通三相異步電動機，電動機外殼內(nèi)是有空氣的，這樣就是需要在電動機軸的出口處加動密封裝置，防止液壓油進入電動機線圈內(nèi)，因為當(dāng)海水深度達到6000m時，壓力將達到60MPa，所以對這個密封裝置的要求很高。電動機的壓力平衡部分一般放在電動機的尾部，改進后的設(shè)計也是從尾部進行。兩用油箱是指液壓油與機器中的其他目的的用油的公用油箱。本系統(tǒng)的油箱容量按經(jīng)驗公式來計算，因為系統(tǒng)工作時，整個油箱是浸泡在海水里的，并且海底的溫度一般為4℃左右，所以整個系統(tǒng)的散熱習(xí)慣是非常好的，相當(dāng)于是冷水，沒有必要從散熱的角度來計算油液的容積。要使系統(tǒng)內(nèi)部油液壓力增大，可以向油箱內(nèi)加入更多的油液，在體積不變的情況下，油液越多壓力就會越大，但是在深海，這種方法是行不通的。圖32 改進后的活塞結(jié)構(gòu)③外置氣囊型結(jié)構(gòu)是在油箱的外面接上一個或數(shù)個裝了油液的氣囊，氣囊中的油液和油箱相通，當(dāng)液壓裝置還在陸地時，氣囊是鼓的，當(dāng)潛入深海時隨著壓力的增大氣囊逐漸被壓扁，從而保證了油箱內(nèi)外壓力的平衡，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖33所示。但它在油箱外形大小相同的情況下，所裝的油箱相對較少。 圖38 蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)的氣囊比較大，所以一般情況下需要一個氣囊就能滿足體積變化的要求，而不用像內(nèi)、外置氣囊結(jié)構(gòu)那樣安裝多個氣囊。雖然油箱有了壓力平衡裝置后，在深海所承受的壓差約為零，但還是要承受較大的內(nèi)壓，同時還會打出許多螺紋孔用于其他部件的安裝和固定，所以選定油箱壁的厚度為10㎜.油箱的制作方法選取鑄造工藝。選用Ti合金材料橡膠按其來源，快分為天然橡膠和合成橡膠。② 特種橡膠。 表44金屬材料的力學(xué)性能材料牌號熱軋板（厚度大于4mm）冷軋板（~4mm）Nb/MPaN5/%Nb/MPaN5/%NS3336903153069028540NS3346902854069031530NS3366902753069027530表44中的Nb為材料的拉伸和壓縮強度極限，其值遠遠大于油箱壁受到的60的壓力，所以油箱的金屬外壁材料在海底承受幾十兆帕的壓力是沒有問題的。②由于本設(shè)計不清楚油液出口以外的具體工作情況，所以執(zhí)行器的體積差不得而知，但是可以根據(jù)經(jīng)驗公式，取油箱油液容量的10%作為其體積差，則可以求其體積。9月初，在指導(dǎo)老師的推薦下我選擇了“液壓動力單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計”作為我的畢業(yè)設(shè)計題目。這次畢業(yè)設(shè)計的說明書寫作過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。謝辭轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在美麗的廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院度過了第三個年頭，這三年是我人生中很重要的三年，我不僅能夠接觸到傳道授業(yè)解惑的良師，還能認識許在多方面比我優(yōu)秀的同學(xué)、朋友。這種學(xué)習(xí)模式的大大提高了學(xué)習(xí)的自主能動性，發(fā)揮了團隊合作精神。152按時、全面、獨立地完成畢業(yè)設(shè)計（論文）的各項任務(wù)，表現(xiàn)出較強的綜合分析問題和解決問題的能力，以及完成課題任務(wù)的質(zhì)量情況。254概念使用正確，語言表達準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴謹，條理清楚，邏輯性強。此外還要感謝我們小組的其他成員，在設(shè)計的整個過程中，我們相互討論，也解決了一定的問題，從你們身上我看到了“認真”二字，在無形中也促使我更加用心的完成本次設(shè)計。這里留下了我求學(xué)的足跡，這里見證了我成長的點滴。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮，記憶最深的是每一步小小思路實現(xiàn)時那幸福的心情，為了畢業(yè)設(shè)計我曾打字到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅而毫無疲憊。在導(dǎo)師細心的指導(dǎo)下，我終于對自己現(xiàn)在的設(shè)計方向和方法有了一定的掌握。④由于深海作業(yè)，海水的溫度基本上恒定不變的，所以由于溫度影響而造成的體積變化dv4也為0。通過圖41中的尺寸可以粗略計算出其體積為27L左右，也就是說此氣囊能提供27L的體積變化差。主要有：乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠聚硫橡膠、氯化聚乙烯橡膠等。 化學(xué)組成成分是不飽和的橡膠烴。加Zn塊實踐證明采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料是可行的。使用蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)作為壓力平衡結(jié)構(gòu)，考慮到安裝方便，就把其放在油箱的上背面，但是為了系統(tǒng)在初始的狀態(tài)下氣囊內(nèi)就能裝滿有油液，氣囊結(jié)構(gòu)的最高位置要低于油箱壁的最高位置。使用單個氣囊雖然已經(jīng)