CN113653707B - 一种超深水动力单元测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超深水动力单元测试系统，包括支架底板，所述支架底板的顶部安装有油泵，所述油泵的顶部安装有连接器，所述连接器的顶部连接有有电机，所述支架底板的顶部安装有压力控制与测量系统，所述支架底板的顶部安装有油箱，所述油箱的顶部密封安装有超深水压力补偿器，所述油泵的输处端安装有油管，所述油管的表面安装有阀门。本发明通过设置有油管、铠装层和隔温层，可加强油管管体的整体强度，此外通过隔温层内部填充的隔温棉，可确保油管管体内部温度保持恒定，不会受到外部环境温度影响，避免油管管体内部传送的液体发生热胀冷缩现象，进而确保液体容积的恒定和传送至装置内部，保持机械冲量恒定，进而确保装置测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及深水动力测试技术领域，具体为一种超深水动力单元测试系统。
背景技术
随着海洋大规模开发，海上油气开采平台、水下空间站等海洋工程对超深水锚固桩及海底基础建设所必须的超深水海洋液压打桩锤提出了更高的适应性需求，且我国超深水海洋液压打桩锤研发才刚刚开始，超深水液压动力系统在超深水压力环境下的性能测试对于超深水海洋液压打桩锤性能稳定尤为必要，超深水海洋液压打桩锤是一种体型庞大的工程施工设备，很难建设一个庞大的压力仓来进行产品测试，为了验证其超深水环境的适应性，对其液压动力单元部件逐个进行超深水环境压力下功能性试验与测试。
现有的深水动力测试系统存在的缺陷是：
1、对比文件CN104913903A公开了一种水动力实验装置，“包括：水槽、水动力系统以及流量调节器。水槽内设置有至少一条水流通道。水动力系统分别连接水槽的进水端、水槽的出水端，用于驱动水槽内水流的流动。其中，水槽的进水端包括位于同一条水流通道侧壁上至少两个高度位置处的进水口。流量调节器设置在每个进水口与水动力系统之间，用于调节每个进水口的进水量。通过调节流量调节装置，来控制处于不同高度位置处进水口的进水量，从而调节位于水槽内的流速梯度，即处于不同高度位置处的水流速度，能够提高水动力扰动装置与实际水流流动情况的模拟能力，以获得更加准确的实验数据”，但是该测试装置在进行相关检测操作时，忽视了水体传送时在不同压力条件下对传送管道的冲击预防，此外液体易受到外界环境温度影响，发生热胀冷缩或者相应的结冰现象，均可干扰传送液体的实际体积，无法保证液体机械能的恒定；
2、对比文件CN107725541A公开了一种井下液压支架液压油过滤装置，“通过海绵转子和内套筒内壁之间配合形成往复的吸入排出，对液压油内的煤粉进行过滤的装置。其特征在于固定环置于外筒体底部，且和外筒体共轴，所述外筒体为圆台，内部开有圆柱形空腔，固定环中开有进液孔，两个限位环置于固定环底部，所述两个限位环内外圈分布，两个限位环之间置有密封胶垫，所述密封胶垫内置有磁铁，安装板通过多个橡胶棒置于外筒体顶部，支撑架置于安装板上，驱动电机置于安装板上，连接轴一端置于驱动电机的电机轴上，另一端穿过外筒体延伸至固定环中部位置，多个弹性薄板等角度置于连接轴上，且沿圆周方向分布，单个弹性薄板沿轴向延伸，海绵转子置于连接轴上”，该装置内部的过滤器无法实现便捷式的替换，在过滤器发生堵塞时，未能及时进行清理，影响过滤器的有效过滤性；
3、对比文件CN104890830A公开了一种电机油泵总成、转向系统和车辆，“包括：电机组件；内隔音罩；油泵组件，所述油泵组件设在所述内隔音罩内，所述油泵组件与所述内隔音罩限定出填充有低压油的内层隔音腔，所述内层隔音腔与所述油泵组件的低压腔连通；预紧缓冲组件，所述预紧缓冲组件包括活塞和弹性件，所述活塞与所述隔音罩腔配合且与所述油泵组件的上端盖形成为一体，所述弹性件弹性夹设在所述隔音罩腔的底壁与所述活塞之间；其中，所述隔音罩腔与所述油泵组件的高压腔连通，以使所述活塞在油压的作用下压紧所述上端盖。本发明的电机油泵总成，轻量化水平高，工作噪音小，电机油泵总成的脉动波动小，输出稳定，工作能效高”，但是该装置在工作时，忽视了电机与油泵之间联轴器工作环境的保护，使得电机、联轴器和油泵在进行转矩传送时，易发生超负荷现象，影响转矩的稳定输出；
4、对比文件CN104236849A公开了一种水下航行体水动力测量系统，“包括抗空化尾部支撑键(2)、航行体前体(3)、尾部测力六分力天平(4)、前体测力六分力天平(5)、软刷(6)、封严部件(7)、航行体内天平支架(8)、前体天平支撑杆(9)和尾部天平支撑杆(10)；尾部测力六分力天平(4)制作成水下航行体尾部形状，既作为水下航行体尾部，同时能够测量水下航行体尾部承受的水动力；航行体前体受力可通过天平内支架传导至前体测力六分力天平，通过前体六分力天平直接测量航行体前体的水动力；航行体尾部和前体连接处通过封严部件和软刷进行封严设计。本发明可以准确地分体测量出航行体前体和尾部的水动力，减小尾部水动力波动对测量的影响”，但是该测量系统在检测时忽视了相关待检测零部件表面受到检测时相关作用力的影响，可能会出现细微的表面缺陷，导致装置的检测测试结果全面性不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超深水动力单元测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超深水动力单元测试系统，包括支架底板，所述支架底板的顶部安装有油泵，所述油泵的顶部安装有连接器，所述连接器的顶部连接有电机，所述支架底板的顶部安装有压力控制与测量系统，且压力控制与测量系统位于油泵的一侧，所述支架底板的顶部安装有油箱，且油箱位于压力控制与测量系统的后方，所述油箱的顶部密封安装有超深水压力补偿器，所述油泵的输处端安装有油管，所述油管的表面安装有阀门；
所述油管的内壁环绕安装有铠装层，所述铠装层的内壁环绕安装有隔温层，所述隔温层的内壁环绕安装有防腐层。
优选的，所述油管的内部安装有过滤器，所述过滤器通过橡胶膨胀套环、卡合槽、拉绳、垫圈和滤网组成，所述油管的内壁安装有橡胶膨胀套环，所述橡胶膨胀套环的内壁设有内陷的卡合槽，所述卡合槽的内部嵌合连接有垫圈，所述垫圈的内部安装有滤网，所述橡胶膨胀套环的内壁安装有对称布置的拉绳，且拉绳的一端延伸出油管的内部。
优选的，所述连接器的内部安装有柔性联轴器，所述柔性联轴器的输出端与油泵连接，所述柔性联轴器的输入端与电机的输出端连接，所述连接器的正面安装有排气管和抽气泵，且抽气泵位于排气管的下方，所述排气管的尾端和抽气泵的输出端均延伸进连接器的内部，所述排气管的表面安装有电子阀。
优选的，所述超深水压力补偿器的顶部密封连接有顶盖，所述顶盖的底部安装有横板，所述横板的底部安装有液压缸，所述液压缸的输出端连接有挤压杆，所述挤压杆的尾端连接有压板，所述压板的底部安装有两组对称布置的压力感应器，所述压板的底部安装有内陷的CCD相机，且CCD相机位于压力感应器的中间，所述压板的底部四角均连接有牵引绳，所述牵引绳的尾端连接有活塞圆盘，且活塞圆盘的直径与超深水压力补偿器的内径相同，所述CCD相机和压力感应器均与PLC显示器电性连接，所述控制按钮与增压泵电性连接，所述超深水压力补偿器的表面安装有通气管。
优选的，所述压力控制与测量系统的内部安装有增压泵，所述增压泵的输入端与油管的尾端连接，所述增压泵的输出端连接有导管，且导管的尾端延伸进油箱的内部，所述压力控制与测量系统的顶部安装有PLC显示器和控制按钮，且控制按钮位于PLC显示器的一侧。
优选的，所述超深水压力补偿器的内壁固定有套环，且套环位于超深水压力补偿器的下方，所述套环的内侧壁安装有高弹性膜，所述高弹性膜的底部安装有保护膜。
优选的，所述油箱的内壁环绕安装有荷叶膜。
优选的，所述套环和高弹性膜将超深水压力补偿器的内部分成气油两腔，其中气腔位于油腔的上方，所述油腔与油箱连接。
优选的，所述支架底板的顶部安装有储油仓，所述储油仓的顶部安装有自吸泵，所述自吸泵的输入端连接有软管，所述软管的尾端延伸进油箱的内部，所述软管的表面安装有控制阀，所述自吸泵的输出端与油泵的输入端连接。
优选的，该装置的工作步骤如下：
S1、在使用本装置进行相应的超深水动力单元测试操作前，可先将超深水压力补偿器的顶盖取下，随时将需要测试的液压动力单元部件搁置在活塞圆盘的顶部，之后垂直将顶盖以及液压缸等结构投放进超深水压力补偿器的内部，之后将顶盖与超深水压力补偿器进行密封封堵处理；
S2、之后关闭控制阀，通过控制按钮调整增压泵的增压功率，随即启动油泵和电机，继而可将储油仓内部存放的液压油经过加压处理后抽送进油箱内部，经过加压处理后的液压油具有一定的机械运动速度，此时可继续向上冲击，进而经过超深水压力补偿器内部的油腔冲击套环内部的高弹性膜，此时高弹性膜在弹性作用下向上拱起，可对活塞圆盘及其顶部放置的液压动力单元部件予以抬升处理，创造模拟出超深水环境，此外，通过高弹性膜的隆起，可扩大油腔内部的空间，进而起到相应的压力补偿效果；
S3、此时启动液压缸，可产生向下的挤压作用，进而可对正在上升的活塞圆盘予以压制挤压处理，在挤压过程中，压力感应器可对挤压的压力予以检测，而CCD相机则可对挤压处理过程中搁置在活塞圆盘表面的液压动力单元部件进行表面缺陷检测，以此实现装置的超深水动力单元测试操作；
S4、之后可启动自吸泵，将油箱内部的液压油体经过过滤器的过滤处理后转移回储油仓的内部，为进行下一次超深水动力单元测试做准备；
S5、在经过长时间使用后，滤网的表面被液压油中的杂质予以封堵，降低过滤器的过滤效果，此可将油管的一端从装置内部拆离，随即将露出油管内部的拉绳拽动，在此过程中，两根拉绳与橡胶膨胀套环形成三角结构，在施力过程中，可促使拉绳与橡胶膨胀套环连接的部位发生压缩形变，进而使得原本与防腐层内壁紧密贴合的橡胶膨胀套环可与防腐层之间形成间隙，以此方便将橡胶膨胀套环拽出油管的内部，之后将橡胶膨胀套环从垫圈的表面剥离，对过滤器整体进行清洗，以此保证过滤器的持续过滤；
S6、此外，在液压油体经过油管内部时，可通过隔温层实现油管管体内部温度的恒定，进而避免液压油体在转移过程中受到外界温度影响发生热胀冷缩现象，干扰后续检测结果的准确性；
S7、在电机和油泵组合成为动力单元时，通过柔性联轴器可缓冲电机与油泵工作时的负载，进而确保油泵的稳定进行，此外在柔性联轴器工作时，启动抽气泵，可对连接器的内部填充与环境压力相当的压缩空气，保证连接器内部气压处于恒定高压状态，进而保持连接器内部稳定性，确保电机、柔性联轴器和油泵之间的稳定连接，确保油泵的稳定工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过安装有油管、铠装层和隔温层，通过铠装层的设计，可加强油管管体的整体强度，进而使得油管管体内部液压油油体在输送时可保证油管管体不会发生胀裂事故，此外通过隔温层内部填充的隔温棉，可确保油管管体内部温度保持恒定，不会受到外部环境温度影响，避免油管管体内部传送的液体发生热胀冷缩现象，进而确保液体容积的恒定和传送至装置内部，保持机械冲量恒定，进而确保装置测试结果的准确性。
2、本发明通过安装有过滤器、橡胶膨胀套环、卡合槽、拉绳、垫圈和滤网，在需要对过滤器进行清洗替换时，可拽动拉绳，进而拉动橡胶膨胀套环和与之卡合连接的垫圈离开油管内部，随即可对垫圈以及滤网进行相应的更换清洁处理。
3、本发明通过安装有连接器、柔性联轴器、抽气泵和排气管，通过柔性联轴器可为电机与油泵的连接处提供负载缓冲，进而保护电机的使用寿命，此外抽气泵的使用，可使得连接器内部保持高压环境，进而保护柔性联轴器对电机转轴的稳定传送。
4、本发明通过安装有超深水压力补偿器、压板、活塞圆盘、液压缸、压力感应器、CCD相机、牵引绳和高弹性膜，在高弹性膜受到液压油体的冲击时可向上隆起，进而对活塞圆盘形成一定的托举效果，此后在液压缸、压力感应器和CCD相机的配合下，可对装置检测的液压单元部件进行相应的挤压和表面缺陷检测，以此提高装置检测的全面性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的超深水压力补偿器、套环和油管安装结构示意图；
图3为本发明的电机、油泵和油管安装结构示意图；
图4为本发明的压板、活塞圆盘、液压缸、压力感应器、CCD相机和牵引绳安装结构示意图；
图5为本发明的套环安装结构示意图；
图6为本发明的油管和过滤器安装结构示意图；
图7为本发明的过滤器组装结构示意图；
图8为本发明的油箱和荷叶膜安装结构示意图；
图9为本发明的油管剖面结构示意图。
图中：1、电机；2、连接器；201、柔性联轴器；202、抽气泵；203、排气管；3、油泵；4、压力控制与测量系统；401、PLC显示器；402、控制按钮；403、增压泵；5、超深水压力补偿器；501、压板；502、活塞圆盘；503、液压缸；504、压力感应器；505、CCD相机；506、牵引绳；6、套环；601、高弹性膜；602、保护膜；7、油箱；701、荷叶膜；8、过滤器；801、橡胶膨胀套环；802、卡合槽；803、拉绳；804、垫圈；805、滤网；9、油管；901、铠装层；902、隔温层；903、防腐层；10、支架底板；1001、储油仓。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2、图3和图9，本发明提供的一种实施例：一种超深水动力单元测试系统，包括支架底板10和油管9，支架底板10的顶部安装有油泵3，油泵3的顶部安装有连接器2，连接器2的顶部连接有电机1，且压力控制与测量系统4位于油泵3的一侧，支架底板10的顶部安装有油箱7，且油箱7位于压力控制与测量系统4的后方，油箱7的顶部密封安装有超深水压力补偿器5，油泵3的输处端安装有油管9，油管9的表面安装有阀门；
具体的，在装置工作时，通过支架底板10可为装置进行相关组件的安装提供支架扶持作用，通过电机1提供的转矩，可带动油泵3将机械能转变为液压油的压力能的能量转换，进而实现相应的液压油抽取操作。
油管9的内壁环绕安装有铠装层901，铠装层901的内壁环绕安装有隔温层902，隔温层902的内壁环绕安装有防腐层903。
具体的，铠装层901的内部安装有纵横布置的连接结构，因此可确保其强度，因而可在油管9内部液压油油体液压压力较大时保证油管9的稳定运输，此外隔温层902的内部填充有保温棉，以此可保持油管9内部稳定的恒定，进而避免在进行检测操作时液压油油体受到外部环境温度影响发生热胀冷缩现象，以此确保液压油油体状态的稳定，使其进入油腔内部后仍可保留有稳定的体积容量，进而确保其进入油腔内部后冲量的恒定，以此保证装置检测结果的稳定性，通过防腐层903，可为油管9内壁提供防护，避免液压油油体中相关成分对管体内壁的腐蚀，保护油管9的安全。
请参阅图6和图7，本发明提供的一种实施例：一种超深水动力单元测试系统，包括过滤器8，油管9的内部安装有过滤器8，过滤器8通过橡胶膨胀套环801、卡合槽802、拉绳803、垫圈804和滤网805组成，油管9的内壁安装有橡胶膨胀套环801，橡胶膨胀套环801的内壁设有内陷的卡合槽802，卡合槽802的内部嵌合连接有垫圈804，垫圈804的内部安装有滤网805，橡胶膨胀套环801的内壁安装有对称布置的拉绳803，且拉绳803的一端延伸出油管9的内部。
具体的，垫圈804的表面环绕布置有一层凸环，可与橡胶膨胀套环801内部的卡合槽802实现嵌合连接，进而加强垫圈804以及橡胶膨胀套环801之间的连接稳定性，之后捏紧橡胶膨胀套环801的表面，缩小其局部外径后将其塞入油管9内部，之后橡胶膨胀套环801通过自身的膨胀特性可与油管9内壁的防腐层903紧密贴合，在此状态下，油管9内部液压油体传送过程中不会造成过滤器8的移动，使得滤网805可正常进行过滤工作；
在装置使用一段时间后，需要对滤网805进行清洗处理，此时可将油管9的一端拆离，之后将拉绳803的一端拽住，同时牵引拖拽拉绳803的一端，可使得橡胶膨胀套环801与拉绳803连接位置产生局部凹陷，此此时空气进入凹陷内部，橡胶膨胀套环801可较为顺利从油管9内壁牵引离开，之后将橡胶膨胀套环801从垫圈804表面剥离，对滤网805进行相应的清洗操作即可。
请参阅图1和图3，本发明提供的一种实施例：一种超深水动力单元测试系统，包括连接器2，连接器2的内部安装有柔性联轴器201，柔性联轴器201的输出端与油泵3连接，柔性联轴器201的输入端与电机1的输出端连接，连接器2的正面安装有排气管203和抽气泵202，且抽气泵202位于排气管203的下方，排气管203的尾端和抽气泵202的输出端均延伸进连接器2的内部，排气管203的表面安装有电子阀。
具体的，通过柔性联轴器201，可在电机1与油泵3连接处形成缓冲作用，避免电机1与油泵3之间的刚性连接，进而保护电机1的使用寿命，此外在装置进行检测操作时，可启动抽气泵202，进而向连接器2的内部填充与环境压力相当的压缩空气，使得密闭安装的连接器2内部保持恒定的高压状态，在此状态下，连接器2内部的空气没有起火危险，不怕超负荷，为柔性联轴器201提供稳定转矩的传送提供前提条件，以此满足油泵3的稳定抽吸，进而提高装置检测结果的准确性，在检测工作结束后，可启动电子阀，将排气管203打开，将连接器2内部填充的压缩气体予以释放，进而方便内部相关组件的拆装。
请参阅图1、图2和图4，本发明提供的一种实施例：一种超深水动力单元测试系统，包括超深水压力补偿器5，超深水压力补偿器5的顶部密封连接有顶盖，顶盖的底部安装有横板，横板的底部安装有液压缸503，液压缸503的输出端连接有挤压杆，挤压杆的尾端连接有压板501，压板501的底部安装有两组对称布置的压力感应器504，压板501的底部安装有内陷的CCD相机505，且CCD相机505位于压力感应器504的中间，压板501的底部四角均连接有牵引绳506，牵引绳506的尾端连接有活塞圆盘502，且活塞圆盘502的直径与超深水压力补偿器5的内径相同，CCD相机505和压力感应器504均与PLC显示器401电性连接，控制按钮402与增压泵403电性连接，超深水压力补偿器5的表面安装有通气管。
具体的，在进行相应的检测操作前，可将顶盖从超深水压力补偿器5的顶部取下，之后可将待检测的液压动力单元部件放在活塞圆盘502的表面，之后将顶盖放置回超深水压力补偿器5顶部并予以密封处理，在液压油油体进入超深水压力补偿器5内部的油腔内部后，可启动液压缸503，继而带动挤压杆向下挤压，对通过牵引绳506悬垂在活塞圆盘502表面的液压动力单元部件予以挤压，在此过程中，活塞圆盘502顶部的液压动力单元部件既受到来自高弹性膜601的托举作用，还受到挤压杆的挤压作用，此时压力感应器504和CCD相机505可分别对液压动力单元部件进行承受压力的检测和表面缺陷的检测，进而获得较为全面的检测测试结果。
请参阅图1、图5和图8，本发明提供的一种实施例：一种超深水动力单元测试系统，包括压力控制与测量系统4，支架底板10的顶部安装有压力控制与测量系统4，压力控制与测量系统4的内部安装有增压泵403，增压泵403的输入端与油管9的尾端连接，增压泵403的输出端连接有导管，且导管的尾端延伸进油箱7的内部，压力控制与测量系统4的顶部安装有PLC显示器401和控制按钮402，且控制按钮402位于PLC显示器401的一侧。
具体的，通过压力控制与测量系统4内部的控制按钮402，可调整增压泵403的增压功率，进而调整液压油进入油箱7以及油腔内部的机械能大小，进而可控制动力单元的压力输出，通过PLC显示器401可对压力感应器504和CCD相机505检测的结果予以展示，进而方便检测人员快速了解检测结果，获取检测数据。
套环6和高弹性膜601将超深水压力补偿器5的内部分成气油两腔，其中气腔位于油腔的上方，油腔与油箱7连接，超深水压力补偿器5的内壁固定有套环6，且套环6位于超深水压力补偿器5的下方，套环6的内侧壁安装有高弹性膜601，高弹性膜601的底部安装有保护膜602。
具体的，在超深水压力补偿器5油腔内部的液压油油体撞击高弹性膜601和保护膜602时，可对高弹性膜601和保护膜602形成抬升处理，进而可模拟超深水压情境下水体的浮力状态，为装置进行超深水动力单元测试提供技术条件，此外保护膜602可将液压油油体与高弹性膜601隔离，进而为高弹性膜601提供隔离保护，避免液压油体中的相关组分对高弹性膜601的腐蚀，保护高弹性膜601的使用寿命和弹性。
油箱7的内壁环绕安装有荷叶膜701。
具体的，荷叶膜701可凭借其表面的张力避免液压油油体粘附在油箱7内壁，进而确保检测过程中的液压油油体可全部转移至油腔内部，减少油体残余，进而提高装置检测结果的准确性。
支架底板10的顶部安装有储油仓1001，储油仓1001的顶部安装有自吸泵，自吸泵的输入端连接有软管，软管的尾端延伸进油箱7的内部，软管的表面安装有控制阀，自吸泵的输出端与油泵3的输入端连接。
具体的，在检测结束后，可启动自吸泵，继而将油箱7内部的液压油体转移回储油仓1001内部，为后续进行超深水动力单元测试提供便利。
该装置的工作步骤如下：
S1、在使用本装置进行相应的超深水动力单元测试操作前，可先将超深水压力补偿器5的顶盖取下，随时将需要测试的液压动力单元部件搁置在活塞圆盘502的顶部，之后垂直将顶盖以及液压缸503等结构投放进超深水压力补偿器5的内部，之后将顶盖与超深水压力补偿器5进行密封封堵处理；
S2、之后关闭控制阀，通过控制按钮402调整增压泵403的增压功率，随即启动油泵3和电机1，继而可将储油仓1001内部存放的液压油经过加压处理后抽送进油箱7内部，经过加压处理后的液压油具有一定的机械运动速度，此时可继续向上冲击，进而经过超深水压力补偿器5内部的油腔冲击套环6内部的高弹性膜601，此时高弹性膜601在弹性作用下向上拱起，可对活塞圆盘502及其顶部放置的液压动力单元部件予以抬升处理，创造模拟出超深水环境，此外，通过高弹性膜601的隆起，可扩大油腔内部的空间，进而起到相应的压力补偿效果；
S3、此时启动液压缸503，可产生向下的挤压作用，进而可对正在上升的活塞圆盘502予以压制挤压处理，在挤压过程中，压力感应器504可对挤压的压力予以检测，而CCD相机505则可对挤压处理过程中搁置在活塞圆盘502表面的液压动力单元部件进行表面缺陷检测，以此实现装置的超深水动力单元测试操作；
S4、之后可启动自吸泵，将油箱7内部的液压油体经过过滤器8的过滤处理后转移回储油仓1001的内部，为进行下一次超深水动力单元测试做准备；
S5、在经过长时间使用后，滤网805的表面被液压油中的杂质予以封堵，降低过滤器8的过滤效果，此可将油管9的一端从装置内部拆离，随即将露出油管9内部的拉绳803拽动，在此过程中，两根拉绳803与橡胶膨胀套环801形成三角结构，在施力过程中，可促使拉绳803与橡胶膨胀套环801连接的部位发生压缩形变，进而使得原本与防腐层903内壁紧密贴合的橡胶膨胀套环801可与防腐层903之间形成间隙，以此方便将橡胶膨胀套环801拽出油管9的内部，之后将橡胶膨胀套环801从垫圈804的表面剥离，对过滤器8整体进行清洗，以此保证过滤器8的持续过滤；
S6、此外，在液压油体经过油管9内部时，可通过隔温层902实现油管9管体内部温度的恒定，进而避免液压油体在转移过程中受到外界温度影响发生热胀冷缩现象，干扰后续检测结果的准确性；
S7、在电机1和油泵3组合成为动力单元时，通过柔性联轴器201可缓冲电机1与油泵3工作时的负载，进而确保油泵3的稳定进行，此外在柔性联轴器201工作时，启动抽气泵202，可对连接器2的内部填充与环境压力相当的压缩空气，保证连接器2内部气压处于恒定高压状态，进而保持连接器内部稳定性，确保电机1、柔性联轴器201和油泵3之间的稳定连接，确保油泵3的稳定工作。
工作原理：在使用本装置进行相应的超深水动力单元测试操作前，可先将超深水压力补偿器5的顶盖取下，随时将需要测试的液压动力单元部件搁置在活塞圆盘502的顶部，之后垂直将顶盖以及液压缸503等结构投放进超深水压力补偿器5的内部，之后将顶盖与超深水压力补偿器5进行密封封堵处理；
之后关闭控制阀，通过控制按钮402调整增压泵403的增压功率，随即启动油泵3和电机1，继而可将储油仓1001内部存放的液压油经过加压处理后抽送进油箱7内部，在液压油体经过油管9内部时，可通过隔温层902实现油管9管体内部温度的恒定，进而避免液压油体在转移过程中受到外界温度影响发生热胀冷缩现象，干扰后续检测结果的准确性，经过加压处理后的液压油具有一定的机械运动速度，此时可继续向上冲击，进而经过超深水压力补偿器5内部的油腔冲击套环6内部的高弹性膜601，此时高弹性膜601在弹性作用下向上拱起，可对活塞圆盘502及其顶部放置的液压动力单元部件予以抬升处理，创造模拟出超深水环境，此外，通过高弹性膜601的隆起，可扩大油腔内部的空间，进而起到相应的压力补偿效果，此时启动液压缸503，可产生向下的挤压作用，进而可对正在上升的活塞圆盘502予以压制挤压处理，在挤压过程中，压力感应器504可对挤压的压力予以检测，而CCD相机505则可对挤压处理过程中搁置在活塞圆盘502表面的液压动力单元部件进行表面缺陷检测，以此实现装置的超深水动力单元测试操作；
之后可启动自吸泵，将油箱7内部的液压油体经过过滤器8的过滤处理后转移回储油仓1001的内部，为进行下一次超深水动力单元测试做准备；
在经过长时间使用后，滤网805的表面被液压油中的杂质予以封堵，降低过滤器8的过滤效果，此可将油管9的一端从装置内部拆离，随即将露出油管9内部的拉绳803拽动，在此过程中，两根拉绳803与橡胶膨胀套环801形成三角结构，在施力过程中，可促使拉绳803与橡胶膨胀套环801连接的部位发生压缩形变，进而使得原本与防腐层903内壁紧密贴合的橡胶膨胀套环801可与防腐层903之间形成间隙，以此方便将橡胶膨胀套环801拽出油管9的内部，之后将橡胶膨胀套环801从垫圈804的表面剥离，对过滤器8整体进行清洗，以此保证过滤器8的持续过滤。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种超深水动力单元测试系统，包括支架底板（10），其特征在于：所述支架底板（10）的顶部安装有油泵（3），所述油泵（3）的顶部安装有连接器（2），所述连接器（2）的顶部连接有电机（1），所述支架底板（10）的顶部安装有压力控制与测量系统（4），且压力控制与测量系统（4）位于油泵（3）的一侧，所述支架底板（10）的顶部安装有油箱（7），且油箱（7）位于压力控制与测量系统（4）的后方，所述油箱（7）的顶部密封安装有超深水压力补偿器（5），所述油泵（3）的输处端安装有油管（9），所述油管（9）的表面安装有阀门；
所述油管（9）的内壁环绕安装有铠装层（901），所述铠装层（901）的内壁环绕安装有隔温层（902），所述隔温层（902）的内壁环绕安装有防腐层（903），所述超深水压力补偿器（5）的顶部密封连接有顶盖，所述顶盖的底部安装有横板，所述横板的底部安装有液压缸（503），所述液压缸（503）的输出端连接有挤压杆，所述挤压杆的尾端连接有压板（501），所述压板（501）的底部安装有两组对称布置的压力感应器（504），所述压板（501）的底部安装有内陷的CCD相机（505），且CCD相机（505）位于压力感应器（504）的中间，所述压板（501）的底部四角均连接有牵引绳（506），所述牵引绳（506）的尾端连接有活塞圆盘（502），且活塞圆盘（502）的直径与超深水压力补偿器（5）的内径相同，所述CCD相机（505）和压力感应器（504）均与PLC显示器（401）电性连接，控制按钮（402）与增压泵（403）电性连接，所述超深水压力补偿器（5）的表面安装有通气管。
2.根据权利要求1所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述油管（9）的内部安装有过滤器（8），所述过滤器（8）通过橡胶膨胀套环（801）、卡合槽（802）、拉绳（803）、垫圈（804）和滤网（805）组成，所述油管（9）的内壁安装有橡胶膨胀套环（801），所述橡胶膨胀套环（801）的内壁设有内陷的卡合槽（802），所述卡合槽（802）的内部嵌合连接有垫圈（804），所述垫圈（804）的内部安装有滤网（805），所述橡胶膨胀套环（801）的内壁安装有对称布置的拉绳（803），且拉绳（803）的一端延伸出油管（9）的内部。
3.根据权利要求1所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述连接器（2）的内部安装有柔性联轴器（201），所述柔性联轴器（201）的输出端与油泵（3）连接，所述柔性联轴器（201）的输入端与电机（1）的输出端连接，所述连接器（2）的正面安装有排气管（203）和抽气泵（202），且抽气泵（202）位于排气管（203）的下方，所述排气管（203）的尾端和抽气泵（202）的输出端均延伸进连接器（2）的内部，所述排气管（203）的表面安装有电子阀。
4.根据权利要求1所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述压力控制与测量系统（4）的内部安装有增压泵（403），所述增压泵（403）的输入端与油管（9）的尾端连接，所述增压泵（403）的输出端连接有导管，且导管的尾端延伸进油箱（7）的内部，所述压力控制与测量系统（4）的顶部安装有PLC显示器（401）和控制按钮（402），且控制按钮（402）位于PLC显示器（401）的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述超深水压力补偿器（5）的内壁固定有套环（6），且套环（6）位于超深水压力补偿器（5）的下方，所述套环（6）的内侧壁安装有高弹性膜（601），所述高弹性膜（601）的底部安装有保护膜（602）。
6.根据权利要求1所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述油箱（7）的内壁环绕安装有荷叶膜（701）。
7.根据权利要求5所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述套环（6）和高弹性膜（601）将超深水压力补偿器（5）的内部分成气油两腔，其中气腔位于油腔的上方，所述油腔与油箱（7）连接。
8.根据权利要求1所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于：所述支架底板（10）的顶部安装有储油仓（1001），所述储油仓（1001）的顶部安装有自吸泵，所述自吸泵的输入端连接有软管，所述软管的尾端延伸进油箱（7）的内部，所述软管的表面安装有控制阀，所述自吸泵的输出端与油泵（3）的输入端连接。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种超深水动力单元测试系统，其特征在于，该测试系统的工作步骤如下：
S1、在使用本装置进行相应的超深水动力单元测试操作前，可先将超深水压力补偿器（5）的顶盖取下，随时将需要测试的液压动力单元部件搁置在活塞圆盘（502）的顶部，之后垂直将顶盖以及液压缸（503）等结构投放进超深水压力补偿器（5）的内部，之后将顶盖与超深水压力补偿器（5）进行密封封堵处理；
S2、之后关闭控制阀，通过控制按钮（402）调整增压泵（403）的增压功率，随即启动油泵（3）和电机（1），继而可将储油仓（1001）内部存放的液压油经过加压处理后抽送进油箱（7）内部，经过加压处理后的液压油具有一定的机械运动速度，此时可继续向上冲击，进而经过超深水压力补偿器（5）内部的油腔冲击套环（6）内部的高弹性膜（601），此时高弹性膜（601）在弹性作用下向上拱起，可对活塞圆盘（502）及其顶部放置的液压动力单元部件予以抬升处理，创造模拟出超深水环境，此外，通过高弹性膜（601）的隆起，可扩大油腔内部的空间，进而起到相应的压力补偿效果；
S3、此时启动液压缸（503），可产生向下的挤压作用，进而可对正在上升的活塞圆盘（502）予以压制挤压处理，在挤压过程中，压力感应器（504）可对挤压的压力予以检测，而CCD相机（505）则可对挤压处理过程中搁置在活塞圆盘（502）表面的液压动力单元部件进行表面缺陷检测，以此实现装置的超深水动力单元测试操作；
S4、之后可启动自吸泵，将油箱（7）内部的液压油体经过过滤器（8）的过滤处理后转移回储油仓（1001）的内部，为进行下一次超深水动力单元测试做准备；
S5、在经过长时间使用后，滤网（805）的表面被液压油中的杂质予以封堵，降低过滤器（8）的过滤效果，此可将油管（9）的一端从装置内部拆离，随即将露出油管（9）内部的拉绳（803）拽动，在此过程中，两根拉绳（803）与橡胶膨胀套环（801）形成三角结构，在施力过程中，可促使拉绳（803）与橡胶膨胀套环（801）连接的部位发生压缩形变，进而使得原本与防腐层（903）内壁紧密贴合的橡胶膨胀套环（801）可与防腐层（903）之间形成间隙，以此方便将橡胶膨胀套环（801）拽出油管（9）的内部，之后将橡胶膨胀套环（801）从垫圈（804）的表面剥离，对过滤器（8）整体进行清洗，以此保证过滤器（8）的持续过滤；
S6、此外，在液压油体经过油管（9）内部时，可通过隔温层（902）实现油管（9）管体内部温度的恒定，进而避免液压油体在转移过程中受到外界温度影响发生热胀冷缩现象，干扰后续检测结果的准确性；
S7、在电机（1）和油泵（3）组合成为动力单元时，通过柔性联轴器（201）可缓冲电机（1）与油泵（3）工作时的负载，进而确保油泵（3）的稳定进行，此外在柔性联轴器（201）工作时，启动抽气泵（202），可对连接器（2）的内部填充与环境压力相当的压缩空气，保证连接器（2）内部气压处于恒定高压状态，进而保持连接器内部稳定性，确保电机（1）、柔性联轴器（201）和油泵（3）之间的稳定连接，确保油泵（3）的稳定工作。
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2021
- 2021-08-14 CN CN202110933597.5A patent/CN113653707B/zh active Active
Patent Citations (7)
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