机械工程学报

作者：杨友胜, 唐顺军, 王晓东, 冯辅周

单位：1. 中国海洋大学工程学院 青岛 266100;；2. 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室 哈尔滨 150001;；3. 陆军装甲兵学院车辆工程系 北京 100072

关键词：TRIZ理论,水液压电磁阀,物质-场模型,压力补偿,硬补偿；

基金：国家自然科学基金（51275495、51475197）、山东省重点研发计划（2017GGX30106）、山东省自然科学基金（ZR2018MEE023）、中央高校基本科研业务费专项（201562009）和水下机器人技术重点实验室研究基金（SXJQR2017KFJJ04）资助项目。

水深压力直接影响着海洋机电装备的性能及可靠性。以深海水液压电磁阀为例，运用TRIZ理论的物质-场模型及冲突矩阵，阐述水深压力补偿方式，提出水深压力硬补偿的方法。建立硬补偿式深海水液压电磁阀的模型，研制初试样机及试验平台，对其性能及影响因素进行研究。结果表明：①硬补偿式深海水液压电磁阀性能良好：仿真及试验结果基本一致；电磁阀开启压力小，约为0.3 MPa；密封性能优异，关闭状态下，阀的泄漏量为零；阀口全开时压力损失小，额定流量（7 L/min）下的压力损失约为0.25 MPa；动态响应特性良好，开启时间t1 ≤ 30 ms，关闭时间t2 ≤ 63 ms。②硬补偿方法能有效补偿水深压力：水下（2 km以浅）工作时，电磁阀的相对启闭压力、响应时间等与系统工作压力有关，而与水深无关。可为海洋机电装备的水深压力补偿系统的设计提供新方法。

来源：2019年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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