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集成式抽真空装置设计及应用*

2018-03-13付佳杰

机械研究与应用 2018年1期

付佳杰,杨 屹

(中国船舶重工集团公司第七一○研究所,湖北 宜昌 443000)

0 引 言

随着海洋资源越来越受到重视,无人潜水器(Unmanned Underwater Vehicle,简称UUV)通过携带各种载荷来探测海洋得到了广泛关注[1]。载荷可以是水下勘探设备、监测设备和各种潜标浮标等[2]。这种UUV是由载荷和运载平台组成的一个多体系统[3-4]。载荷作为UUV的一部分,其被释放后,UUV一般会由于浮力发生变化而瞬间失去平衡,若该浮力变化没有及时得到补偿,UUV的水中状态会失控,发生危险。因此,必须对释放载荷后的UUV进行浮力补偿。目前,常用的浮力补偿方法是通过UUV内部补偿容器进水来实现[5-6]。为了提高补偿容器进水量和进水速率,从而提高UUV的浮力补偿效率,需要对UUV补偿容器进行预先抽真空处理,该集成式抽真空装置就是针对某UUV补偿容器抽真空设计的。

1 结构组成及工作原理

1.1 总体结构

抽真空装置主要由真空泵、底板、箱体、电控柜、脚轮、真空计、控制面板、电气接口、排气口、进气口、注油口、扶手等组成。抽真空装置结构组成图如图1所示。

图1 抽真空装置结构组成图

抽真空装置主要作用是抽除UUV补偿容器内部空气,使得补偿容器能够以较快的速度进满水。通过进水补偿试验测试得出,当补偿容器内部绝对真空度为500 Pa,UUV在水下15 m水深启动进水补偿时,补偿时间约为3.9 s,进水量可达到补偿容器容积的99.1%,满足UUV总体指标要求。根据真空度要求,真空泵选用市场上常用的直联旋片式真空泵[7]。针对UUV水中工作环境,补偿容器进水后,内部会残留少许水分,选用带有气镇阀的直连旋片式真空泵,可以在抽真空的同时抽除容器内部残留的水蒸气。……

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