基于海水润滑的中高压海水液压泵设计研究

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液压动力单元的结构设计

广西工业职业技术学院设计说明书课题名称：液压动力单元的结构设计姓名：农万康专业：机电一体化专业班级：机电0833起止日期：2010年9月至2010年11月指导教师：苏玲娇广西工业职业技术学院设计说明书（学生填写）题目：液压动力单元的结构设计液压动力单元的结构设计摘要随着个国的经济飞速发展和世界人口的不断增加人类消耗的自然资源越来越多，陆地的资源正在日益减少。

开发“蓝色经济”共同面临和急需解决的问题便是采用先进的跨科学的技术手段来探索。

因此，设计一个能适应海洋环境的液压动力源已迫在眉睫。

本文设计内容为开发一套6000M深海液压动力单元，工作压力为21MP，额定排量35mL/min,作为液压动力源在考虑了一般陆地环境必须注意的问题，如液压系统的污染、泄漏、液压冲击、振荡和噪音外，还必须考虑在深海环境下的新问题重点归纳来包括压力平衡问题、密闭问题、电缆的接口问题以及材料防腐蚀问题。

众所周知，海洋深处有很大的压力的，而且随着深度的加深，压力也就越大，当到达6000米时，压力为60MPa。

如果这么大的压力都由液压动力源来承担，再加上系统工作所要的压力，液压泵的负担是很重的，而且这样也不经济，液压动力单元的效率会非常低，同时整个结构的外壳也必须做得很厚以承受水压。

这样就加大了系统的重量，在系统的密封工作方面也带来很大的难度，所以必须要设计一个特别装置来平衡系统的内外压力。

本文就针对这问题经过详细分析后，设计出一套适合的压力平衡装置，同时也对压力平衡后的系统平衡问题、密闭问题、电缆的接口问题以及材料防腐蚀问题进行了分析。

关键词: 动力单元压力平衡压力系统第一章前言。

1 1.1液压传动的发展概况11.3第一章前言1.1液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。

如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

中高压海水液压泵(马达)试验台的研制

ｌ．５油压调节阔
图１海水泵马达试验台系统原理圈
２试验台中各类水压控制阀的研制研制水压试验台的关键问题之一是水压压力阀和流量调节阀的研制。水压阀阀口中水流动的高雷诺
数、化等特征不仅带来了射流冲蚀、蚀，且加剧空气而
究工作。
维普资讯
２００２年第３期
液压与气动
１３
和高分子材料，而且在结构上采用了多级节流的结构形式，于阀芯的振动问题也采用了专门减振缓冲装对置加以解决。图２为应用新型工程材料设计的水压换向阀的结
了阀的噪声和阀芯的振动。阀芯和阀套之间的摩擦副
压系统的温度水的气化压力随温度的升高而升
高很快，少系统的发热和控制试验温度有利于减减轻气蚀，因此试验台还设置了机械反馈式功率回收装置功率回收不仅可以减少系统的发热，且还而可以减少试验成本和缩短试验周期，别是对高压特大流量的水压元件的寿命试验尤为有利。试验过程中的压力、量、度、矩、速等数据由计算流温转转机自动采集并及时处理和记录有关试验结果。
适当地比阀座的锥角大有利于减轻气蚀。此外，压该力阀还采用了特殊的气液减振装置来减轻阀芯的

船用细水雾灭火系统用海水轴向柱塞泵设计及其实验研究

助项目（０９２３。２０００）
作者简介：阮俊（９４）男，１８一，湖北鄂州人，硕士研究生，主要从事水液压技术及其可靠性的研究工作。
滑性差、蚀性强等特点，压水泵的研制对材料性腐高
能、加工工艺和设计理论提出了更高的要求。目前，国
内高压水泵的研究还仅仅停留在实验室阶段，研究所的样机性能还远未达到实用化的要求。本文研制的高压水泵主要应用于船用细水雾灭火
泵的优点，用格莱圈结构实现油水分离，满足滚动轴承油润滑的需要，采既又保证输出高压水的可靠密封，配
流阀采用径向布置结构，吸入阀和压出阀位于同一径向孔内，于密封件的更换与维修，别适合于维护使便特空间比较小的船舱。实验结果表明，泵各项性能指标均能满足设计要求。该关键词：塞泵；柱油水分离；流阀；配高压细水雾
（．中科技大学机械学院，１华湖北武汉
４０７；．３０４２武钢冷轧厂，湖北武汉
１０２）０１４
４０８；３００
３北京工业大学机电学院，北京．
摘
要：文研制了一种船用高压细水雾系统的海水泵。该泵综合了曲柄连杆柱塞泵和斜盘轴向柱塞该
收稿日期：０９１—３２０ —０１
水泵结构型式主要有等离心式泵，曲柄连杆三柱

基于一种新型海水液压泵的动力学分析

ＴｙｐｅｏｆＳｅａｗａｔｅｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＰｕｍｐ
ＸｉｅＺｈａｏｍｉｎｇ
（ＷｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｚｈｏｕ５４３００２，Ｃｈｉｎａ）
・
２９・
谢朝明：基于一种新型海水液压泵的动力学分析
谢朝明（梧州学院，３００２）
要】通过对海水泵系统等效力学模型的构建，描绘出系统从启动到停止全部三个过程海水泵系统的动力随时间变化
的规律。建立以回转运动的斜盘为等效构件，以斜盘的摆角作为广义坐标求解所得出的等效转动惯量与等效力矩所构成的等效力学模型，进行动力特性分析。并通过等效构件有效地将整个系统动力特性折算到等效构件上，求解出三个阶段海水泵
笔者已成功开发设计一种新结构的斜盘连杆式的轴向柱塞水压泵，该泵采用油水分离及阀配流结构，它一共有７根连杆、７个柱塞，每根连杆的两端分别铰接到斜盘、柱塞，当泵工作时，泵轴带动斜盘作圆锥摆转，柱塞被连杆带动，从而达到吸水和压水。具体结构如下页图１所示。
收稿日期：２０１３ — ０４ — １６
第２３卷第３期２０１３年６月
梧州学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＷＵＺＨＯＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｎｏ．３Ｖｏ１．２３
Ｊｕｎ．２０１３
基于一种新型海水液压泵的动力学分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇａｎｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｄｅｌｓｙｓｔｅｍｏｆｓｅａｗａｔｅｒｐｕｍｐ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓｔｈｅｌａｗｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｏｖｅｒｔｉｍｅｄｕｉｎｒｇａｌｌｔｈｅｔｈｒｅｅｓｔａｇｅｓｆｒｏｍｓｔａｒｔｉｎｇｔｏｓｔｏｐｐｉｎｇｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｆｓｅａｗａｔｅｒｐｕｍｐ．Ｔｈｅｎ，ａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

海水淡化轴向柱塞泵滑靴副的结构设计

中图分类号：Ｔ３２Ｈ３．１Ｈ２；Ｔ１７５文献标识码：Ａ文章编号：０５０５（０１２４— １０２１）５— ８５０１—
ＴｈｅＤｅｉｎｆｒｔｌｐｒＰａｒｏｈｉｌＰｉｔｎＰｕｐＵｓｄａｓｇｏｈｅＳｉｐｅｉｆｔｅＡｘａｓｏｍｅｓ
ｐｓｏｕａｏｂｄｉｅａｅｎｔｅｏｌｎ．ｅｒｄｎａｔｓｕｅｉｇｆｒｅｆｃｏｓｓｌｅｈｎｔｅｏｌｏｅｗｈｎｉｔｎｐｍｐｈｓｔｅｍｏｆｄｂｓｄｏｈｉｏｅＴｈｅｕｄｎｑｅｚｎｏｃａｔｒｉｍａｌｒｔａｈｉｎｅｉ
ａＨｉｈＰｒｓｕｅＰｕｍｐｉｅｗａｅｓｌｔｏｇｅｓｒｎＳａｔｒＤｅａｉｉｎｎａ
ＺｈｉｉｎＺｈｕＨｕａａｇＪｏａ
（ｔｔｙＬｂｏｌｉｏｅｒｎｍｉｓｎａｄＣｎｒｌＺｅｉｎｉｒｉ，ｎｚｏｈｊｎ０７，ｈｎＳａｅＫｅａｆＦｕｄＰｗｒａｓｓｉｎｏｔ，ｈｊｇＵｎｖｓｙＨａｇｈｕＺｅｉｇ３０２Ｃｉａ）Ｔｏｏａｅｔａ１
ＡｂｔａｔＢｅａｓｆｔｅｐｏｕｒｃｔｏｈｒｃｅｆｓａｔｒｔｅｄｓｇｔｏｏｈｌｐｒｏｈｅｗａｅｘａｓｒｃ：ｃｕｅｏｈｏｒｌｂｉａｉｎｃａａｔｒｏｅｗａｅ，ｈｅｉｎｍｅｈｄｆｒｔｅｓｉｅｆｔｅｓａｔｒａｉｌｐ

FPSO海水提升泵隔水套工装设计研究

32船舶标准化工程师 2019/1隔水套，可以满足船舶在不进坞的情况下，完成水下结构的安装、焊接、油漆等作业。

2 隔水套设计及安装方法“MV26”轮海水提升泵水下部分在其安装位置距离船舶舭龙骨仅有600 mm 左右的距离。

与普通隔水套相比，海水提升泵专用隔水套由于受到船舶舭龙骨的影响，严重干涉了隔水套的安装及拆除空间，对其安装及拆除影响较大。

隔水套在安装及使用时，由于自身尺寸较大，因而受到水压及涌浪对结构强度及密封性影响非常大。

这些因素都增加了隔水套的设计难度。

设计隔水套时，首先根据海水提升泵的外形尺寸，确定隔水套的外形尺寸为3 200 mm×6 200 mm ×17 230 mm 。

由于舭龙骨的影响，隔水套结构不能与船舶底板相连，因此隔水套只能在舭龙骨前将结构形式进行提升，使之与船舶外板连接，如图1所示。

图1 隔水套使用横剖面为限制隔水套的上下移动，在船舶外板上安装限位卡板及拉拽吊耳，当隔水套到位后可使用手拉葫芦将隔水套拉紧。

在隔水套与船舶外板接触区域安装橡胶条，当手拉葫芦拉紧时，隔水套挤压橡胶条[3]，便形成水密封堵，保证隔水套水密。

利用排水泵将水套内的水排除后，便形成水密空间，可进行焊接、油漆等作业。

由于隔水套吃水较深，且受涌浪冲击，需要利用有限元软件对其强度进行分析，以保证了隔水套在使用时的安全。

为保证隔水套的顺利安装及拆除，需使用三维仿真技术对整个安装、拆除过程进行仿真模拟，如图2所示，这样便保证了施工的顺利进行。

图2 隔水套使用过程三维模拟隔水套的实际使用流程如下：1）在“MV26”轮进坞阶段，预先在船体外板水套安装区域增加5枚限位卡板及6枚10 t 锁紧吊耳，4枚20 t 锁紧吊耳，卡板为水套的限位装置，吊耳为水套安装时的拉拽生根点。

海水提升泵区域新安装的卡板及锁紧吊耳由于无法拆除将永久保留在船体外板上。

2）将隔水套吊运至海水提升泵安装处，由于隔水套浮力较大，需向隔水套中注水使其下沉。

海深自适应回油路压力补偿器设计及试验研究

海深自适应回油路压力补偿器设计及试验研究海深自适应油路压力补偿器设计及试验研究引言：在海洋工程和海洋开发中，深水操作是一项重要且具有挑战性的任务。

在深海环境中，海洋采油设备通常承受着巨大的压力。

为了确保设备的安全运行和延长其寿命，研究开发高效的油路压力补偿器显得尤为重要。

一、问题描述：在深海环境中，海水压力以及海底油井开采引起的压力差异对海底油井地面设备的运行产生较大的影响。

传统的压力补偿方法受限于油路中压力传递的特性，难以实现海深自适应的要求。

因此，本研究旨在设计一种适应海洋工程需求的油路压力补偿器。

二、设计原理：本文拟设计并试验一种基于机械原理的海深自适应油路压力补偿器。

该补偿器包含两个关键部分，即补偿腔与压力调节机构。

（一）补偿腔设计：为了实现自适应油路压力补偿，本研究设计了一个可变容积的补偿腔。

该补偿腔的容积将根据外界海水压力变化而自动调整。

在设计过程中，为了保证系统的稳定性和灵敏性，需要仔细选择补偿腔的材料以防止泄漏，并考虑其结构设计以满足不同的工作条件。

最后，将根据实际试验数据调整补偿腔的容积。

（二）压力调节机构设计：为了实现油路压力的精确调节，本研究设计了一种压力调节机构。

该机构由传感器、控制阀和执行部件组成。

传感器用于检测补偿腔和主油路之间的压力差异，并将数据反馈给控制阀。

控制阀通过调节补偿腔的容积，从而实现压力的自动调节。

执行部件根据控制阀的指令，调整补偿腔的容积。

三、试验研究：（一）实验装置设计：本研究搭建了一个实验装置，模拟深海环境下的压力变化。

该装置由高压泵、压力传感器、油路管道和试验样品组成。

（二）试验过程及结果分析：在实验中，首先记录了不同海水深度下的压力数据，并测量了补偿腔和主油路之间的压力差异。

然后，通过控制阀调节补偿腔的容积，将实测值与目标值进行比较。

实验结果显示，设计的海深自适应油路压力补偿器具有较好的性能。

在不同的海底深度下，补偿器能够实现压力的自动调节，有效地保障了油路的正常运行。

基于深海新型液压泵优化设计的研究

０引言
海水液压传动技术的发展与海洋开发的需要以及
科学技术的发展是密不可分的，并且始于海水泵的研
究。国在２美０世纪６０年代末、０年代初在全球最先开７
始海水液压传动技术的研究，随后英国、日本、国、德芬兰等国相继加入该领域的角逐，目前已经进入普遍实
摘
３１０）２０４
要：据海水液压泵的技术研究现状．要对海水液压泵滑靴、塞、滤装置以及泵体外壳等海水液压泵的关键部件进行了结根主柱过
构研究分析，外。针对海水液压泵的四对主要摩擦副进行了数学模型分析及三维建模仿真。仿真结果对液压泵的设计具有一定的此还指导意义。关键词：倒锥型滑靴；螺旋柱塞；滤装置；外过自平衡中图分类号：Ｔ３２Ｔ３．Ｈ２，Ｈ１７５文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ８３２１）８０３ — ３０８０１（０１０ — ０５０
易脱落。图１所示滑靴由金属外包和塑料靴底两部分ｃ
组成，靴球头副为塑料半球头和金属球窝配合，结滑此
构其靴底也较易脱落，且柱塞结构复杂［本文针对并２１。
这三种结构的利弊，出图２所示结构。新型倒锥结构提由工程塑料内芯和金属外包两部分构成，为了克服金属外包薄弱，工作时容易张开，导致内芯与外包脱离的问题．这种新型滑靴不仅才采用内芯上端和外包过盈配合的方法外，在内芯下端设计了倒锥结构，属外还金

18553639_深海液压系统压力补偿器研究

深海液压系统压力补偿器研究胡浩龙" P 龙!雷" P 沈!雪" P 张万良" P!"h中国船舶科学研究中心"江苏无锡P"[$Q P%P h深海载人装备国家重点实验室"江苏无锡P"[$Q P#!!摘要!水下液压技术在深海探测(资源开发得到广泛应用$为消除海水压力对液压系统影响"提高系统效率"节省能源"液压系统一般均采用压力补偿技术$压力补偿器作为压力补偿技术的关键元件"一直以来依靠经验进行设计$本文通过系统仿真软件&U0X2J对水下液压系统进行仿真"得到了补偿器结构参数及液压系统参数对液压系统压力的影响$预充压力相同时"补偿器弹簧刚度越大"补偿器压力下降越快"与环境压差越小%补偿器内径越大"系统压力波动峰值越小%补偿器活塞质量越大"压力波动峰值越大"冲击越大%由于负载作用"油缸工作时两侧很有可能低于环境海水压力"导致系统进水"但在油缸两端增加节流阀控制油缸工作速度"可以显著提高油缸两端压力"提高系统密封可靠性$关键词!深海%液压系统%压力补偿器%&U0X2J中图分类号 +,P Z"^M-"文献标志码 &>-.-%"/3#(!"-..@"-?#&2-(.%)#"X.-81#"*--2I C-%Q78"%@B'/C7.)-&1@17);E)89""P"?S45?B2""P"X104.'B""P"31&45A78;E2789""P!"h!951-M95M O5,145*5OX,3,-)O9!,14,)"N'B5"W5-1;3'P"[$Q P"!951-%P h M4-4,R,/7-P()-4()/(*F,,?$M,-Y-11,2V,95O&,3"N'B5"W5-1;3'P"[$Q P"!951-#45.)"%/)!@8L B<G7(B<:K L<7'E2I(B I:8)E)9K2H G2L B E K'H B L28L B B D;H B7B a D E)<7(2)878L<B H)'<I BB a D E)2(7(2)8M/8 )<L B<()B E2J287(B(:B28F E'B8I B)F H B7G7(B<D<B H H'<B)8(:B:K L<7'E2I H K H(B J"2J D<)O B(:B B F F2I2B8I K)F(:B H K H(B J" DB B8L B H298B L)8(:B>7H2H)F B a D B<2B8I B H 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*-'$压力补偿器是压力补偿技术的关键元件"对液压系统性能有着重要影响$国内很多学者也对压力补偿器进行了相关研究$哈尔滨工程大学孟庆鑫对深水液压动力源压力补偿器的组成及应用进行了介绍"并推导了压力补偿器工作容积计算公式"研究了弹簧预紧力对泵吸入条件的影响&['$陈建平对压力补偿原理和压力补偿器的作用(设计原则进行了介绍&!'$刘浩针对深海载人潜水器滚动膜片式压力补偿器"建立了补偿压力的数学模型"得到了补偿压力方程及波动方程"并讨论了相关参数对补偿压力的影响&R '$目前"相关学者针对压力补偿器的研究主要集中于压力补偿器的设计经验"忽略了液压系统层面分析"本文将采用仿真软件&U 0X 2J "研究液压系统整体及压力补偿器相关参数对压力补偿器的设计影响$:!压力补偿器结构与原理压力补偿器常用结构形式有皮囊式(波纹管式(橡胶膜片式(活塞式和空气弹簧式$它们的工作原理是相同的"通过弹性元件将海水与压力补偿器隔开"弹性元件在海水压力作用下发生变形"改变压力补偿器的容积大小"实现与环境压力相等&Z '$皮囊和橡胶膜片式柔性好"响应快"结构紧凑"密封效果好"在深海压力补偿器中得到广泛的应用"但是补偿容积较小"不适合大型水下液压系统$活塞式结构体积大(响应较慢(且有动密封结构"密封可靠性差"但可实现较大容积的补偿$空气弹簧式结构体积大"响应速度适中"无动密封问题(可实现大容积补偿$图"为橡胶膜片式压力补偿器的结构示意图"主要有压力补偿器壳体(滚动膜(活塞(弹簧等构!!注)"h 压力补偿器壳体!P h 滚动膜!-h 活塞![h 紧固螺钉!!h 弹簧图"!压力补偿器结构示意图成"&口连接液压系统油箱"=口与外界海水相通$海水压力通过=口作用在滚动膜P 和活塞-上"使得滚动膜P 变形和活塞-运动"减小压力补偿器左侧容积"使得压力增大"直到两侧受力平衡"并通过&口传递到液压系统油箱"使得液压系统油箱压力与海水压力相等$一般为了提高密封可靠性"设计时会增加弹簧!使得油箱压力略大于海水环境压力$;!水下液压系统仿真模型液压介质被称为液压系统的血液"对液压系统有着重要的影响$水下液压系统一个重要的故障就是随着系统运行"水进入液压系统"污染液压介质"加快液压元件失效$为了防止水进入系统"必须使得系统的各处压力均大于环境压力"使得液压油往海水中泄漏"这就对压力补偿器的特性有更高要求"包括补偿量(响应速度(压力波动特性等等$根据对压力补偿器的影响不同"水下液压系统用户一般分为对称用户和非对称用户$对称用户主要是指马达用户"输入流量和输出流量几乎相等%非对称用户主要是指油缸用户"由于有活塞杆存在"运行过程中输入流量和输出流量不相等"对压力补偿器影响较大$这里选用两个油缸用户和一个马达用户建立水下液压系统"采用软件&U 0X 2J 进行仿真研究"相应仿真模型如图P 所示"相关数学模型不详细介绍"可查相关文献$液压系统用户油缸和马达的各项参数如表"所示$仿真过程是直接考虑系统处于深海"$$$J 工作"没有考虑系统陆上和深海所处环境因素变化"所以直接忽略温度(压力露等因素对系统补偿量的需求"系统压力设计为"R U ,7"系统流量为Q $?,J 28"压力补偿器补偿量为"$?$液压系统设计需要考虑多方面因素对系统补偿量的需求"陈建平对压力补偿器补偿量设计计算进行了详细介绍"包括非对称用户油缸(油液体积压缩量(油液热膨胀量(系统泄漏量等&-'$表:!液压系统用户参数参数油缸"油缸P马达流量,+J 28]"!"$[!压力,U ,7"!"!"!补偿量,P!$增刊胡浩龙"等)深海液压系统压力补偿器研究+P ""!+!图P !水下液压系统仿真模型<!压力补偿器仿真研究-M "!压力补偿器弹簧刚度压力补偿器中设计弹簧的作用是增加一个预压力"使得压力补偿器压力略大于环境压力"也会提高系统的响应速度$为研究弹簧对压力补偿器性能的影响"搭建系统仿真模型"控制系统其他参数相同"仅改变压力补偿器弹簧刚度和弹簧行程"仿真结果如图-所示$图-!不同弹簧刚度下油箱压力曲线!!由仿真结果可知"系统初始运行时油箱压力均相等%但是在"M !H 开始"随着油缸动作"对系统补偿量增大"弹簧刚度越大的补偿器"油箱压力越小%在[M !H 时油缸开始回程"油箱压力开始回升"最终达到一个稳定值$最后系统压力稳定值有一定差别主要是补偿器摩擦力所致$从结果可知"弹簧刚度对压力补偿器压力波动峰值影响很小"但对系统最小压力有很大影响"弹簧刚度应越小越好"恒力弹簧拥有良好特性$-M P !压力补偿器结构压力补偿器结构设计不仅影响补偿器的补偿+P "P !+海洋工程装备与技术第!卷量"也对补偿器的动态特性有重要影响$这里按照设计时补偿器补偿量不变"弹簧不变"改变补偿油缸直径和补偿活塞的质量"仿真结果如图[所示$图[!不同结构特性下油箱压力曲线!!由仿真结果可知"内径增大"补偿器稳态压力减小"压力波动峰值减小$稳态压力减小主要是由于弹簧压力不变"作用面积增大$活塞质量增大"压力波动峰值增大"并且系统压力冲击增大$所以"压力补偿器设计时应尽量增大补偿器内径"减小活塞质量$-M -!多体式压力补偿器随着水下作业任务越来越多"执行机构越来越多"系统补偿量也越来越大"设计时有采用一个大型补偿器和多个小型补偿器两种方案$这里设定系统补偿量均为"$?"初始压力相同"采用一个"$?补偿器和两个相同补偿量为!?补偿器"搭建系统模型仿真研究"仿真结果如图!所示$系统设定"H 开始运行""M !H 油缸开始伸出"[M !H 油缸开始回程$图!!多体式补偿器油箱压力曲线!!由仿真结果可知"系统稳态时两种补偿器的压力均相等%油缸伸出工作时"油箱压力均减小"并且有一定振幅震荡"但是双补偿器结构形式的系统压力下降缓慢"震荡幅度也比较大%油缸回程时"系统增刊胡浩龙"等)深海液压系统压力补偿器研究+P"-!+!压力回升"双补偿器结构形式压力偏大"震荡幅度也比较大$由结果可知"两种结构形式对于系统稳态值没有影响"双体式补偿器压力下降缓慢"对系统压力有利"但是压力震荡也偏大$-M[!系统负载由于压力补偿器可以通过增大预充压力"增大油箱与环境压差"使得油箱压力始终大于海水压力"保证密封$但是水下液压系统油缸运动过程中"活塞要承受一个持续水压负载作用"海水深度越大"作用效果越明显$液压系统负载对系统动态特性也有很大影响"特别是油缸两端的瞬时压力"而油缸活塞为动密封"使得海水更加容易侵入系统$搭建系统模型进行仿真研究"系统设定"M!H 换向阀切换油缸开始运行"[M!H换向阀切换油缸回程"油缸有杆腔压力仿真结果如图R所示$图R!不同负载工况下油缸有杆腔压力曲线!!由仿真结果可知"当负载偏大时"油缸回程时油缸有杆腔压力明显低于海水压力"可能导致海水向液压系统泄露%在油缸两端增加节流阀"会降低油缸的运动速度"延长工作时间"但会显著提高油缸两端压力"提高系统密封可靠性$=!结!语通过&U0X2J仿真软件搭建系统模型"对压力补偿器进行研究分析"得到以下结论)!"#弹簧刚度对压力补偿器压力波动峰值影响很小"但对系统压力有很大影响$弹簧刚度越大"补偿器压力下降越快"与环境压差越小$所以"弹簧刚度应越小越好"恒力弹簧拥有良好特性$!P#压力补偿器增大内径"压力波动峰值也减小%压力补偿器活塞质量增大"压力波动峰值增大"压力冲击也增大$所以"压力补偿器设计时应尽量增大补偿器内径"减小活塞质量$!-#单体和多体式补偿器对补偿器压力稳态值没有影响$由于多体式有多个补偿器作用"补偿器压力下降缓慢"但是多体式部件多"故障率增高$所以选择多体式和单体式需要结合系统补偿量(空间体积等多方面考虑$![#由于负载作用"油缸工作时两端很有可能低于环境海水压力"导致系统进水$当在油缸两端增加节流阀控制油缸工作速度"可以显著提高油缸两端压力"提高系统密封可靠性$参考文献&"'陆钧成M深海油压动力源关键部件的研究&*'M成都)西南交通大学"P$"P M&P'邱中梁"汤国伟M Z$$$米深海液压系统设计研究&c'M液压与气动"P$$R!Q#)R M&-'章艳M压力适应型深海水下液压机械手及主从式多关节复合控制研究&*'M杭州)浙江大学"P$$R M&['孟庆鑫"王茁"魏洪兴等M深水液压动力源液压补偿器研究&c'M船舶工程"P$$$""P!!P#)R$M&!'陈建平"薛建平M深潜器设计中的压力补偿研究&c'M液压与气动""##!!"#)"R M&R'刘浩"胡震M深海载人潜水器滚动膜片式压力补偿器研究&c'M哈尔滨工程大学学报"P$"R"-Z!"$#)"-"-M&Z'刘振东M深海活塞式压力补偿器的力学特性分析&*'M合肥)合肥工业大学"P$"-M。

《船舶辅机》模拟试卷(15)

海船船员适任考试（操作级）《船舶辅机》模拟试卷（15）试卷共100道单项选择题，每题1分，共100分，70分为合格。

1、单螺杆泵的螺杆与传动轴的连接一般采用_____。

A、刚性连接B、弹性C、摩擦离合器连接D、万向轴连接2、臭氧的杀菌消毒作用是因其_________。

A、毒性大B、有强碱性C、有强酸性D、易分解出有强氧化作用的单原子氧3、关于冷库冷藏的下列说法中错误的是_________。

A、高温库的相对湿度应比低温库大B、菜、果库需要通风良好C、即使－18～－20℃低温，食品中的液体也未全部冻结D、漏入库内热量多，会导致冷藏食物损失水分多4、应将其_________。

A、放太阳下晒干B、放真空容器中让水分蒸发C、加热至140～160℃D、加热至200℃以上5、不属于回转式容积式泵的是_____。

A、水环泵B、齿轮泵C、螺杆泵D、旋涡泵6、空调取暖工况向送风喷入蒸汽或水雾，是因为_________。

A、需要净化送风B、外界空气相对湿度太低C、外界空气含湿量太低D、室内空气需保持比室外更大的相对湿度7、泵的工作压头的用途并非是_________。

A、克服吸排管路阻力B、制造泵内真空C、克服吸排液面压差D、提升液体至一定高度8、高压齿轮泵采用间隙自动补偿的结构形式是为了_________。

A、消除困油B、减少内部漏泄C、减少磨损D、减少噪音振动9、关于双风管布风器的以下说法中正确的是_________。

A、一般不设电加热器B、除风量调节旋钮外，有的还有调温旋钮C、两种送风在进布风器前混合D、都是设一个调节旋钮同时调两个风门10、使人能感觉空气干燥与否的空气参数是_________。

A、含湿量B、相对湿度C、水蒸气分压力D、露点11、集中式空调装置船舶空调若分区，原则上是按舱室_________划分。

A、所在楼层B、所在船员的级别C、热湿比相近D、所在船员的部门12、离心泵电流过大的原因不包括_____。

基于一种新型海水液压泵的运动学分析

则柱塞位移量Ｓ为
ＤＤ
Ｓ＝ａ’ ｂ’ ＝Ｏａ’ 一Ｏｂ’ ＝２ｔａｌｑＢ一２
Ｄ
Ｃ０Ｓ【Ｉ）ｔｔａｎｐ＝２（１－ＣＯＳ【１）ｔ）ｔａｎｐ将式对时Ｉｈ】变涟ｔ求导数．Ｎ－零的瞬时移动速ＪＶ为
度：
ｄｓＤ
Ｓ＝Ｒｔｇｌ—ＡｆＢ：Ｒｔｇｌ—ＡｆＯＪｇｐ
＝
（Ｒ —Ａｏ）ｔｇｌ＝Ｒｆｔｇｌｆ（１一ＣＯＳｗ１）
图３速度曲线
式『ｆｌＲ —— 枉摩泵分虱径３１ —— 斜盘倾拜｛
谢朝明
梧州Ｉ学院
摘要对于海水泵的运动系统而言，建立以往复运
动的柱塞的运动学方程．求解海水泵拄塞运动学拳数，计算泵的各种性能指标。
关键词
海水柱塞泵；运动学分忻；性能指标
盛转速；３１一斜盘倾角；０一斜鼎转动舶。２～＿翎４为柱塞相对于缸体作住复运动的Ｍａｔｌａｂ仿真曲线。
（１）柱塞最大行程：
ＤＤ
１泵的运动学分析
海水轴 … 柱摩泵的运动学分析是瞬时流和１受力分忻的基础当泵工作［『Ｉｆ，缸体／『动，轴带动斜鼎旋转，由于集中弹簧ｆｉ！州，通过嘲盛他托零的火紧贴斜盘。¨ 摩丰Ｉｊ埘Ｊ缸俸作复运动。斜龋式Ｉｉｆｌ求的运动简图ｌ受ｆ］１，九沦是配流还足端配流，这类性摩的运动Ｊ了部ｌｆ以’ ｊ成：

高压海水液压泵的运动分析

（１．ＳｅａｍｌｅｓｓＴｕｂｅＰｌａｎｔｏｆＳｔｅｅｌＵｎｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．ｆＢｏａｏｔｏｕＳｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐ．，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＮｅｉＭｏｎｇｇｏｌ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｆＥｏｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｎｇ０１００１０，Ｃｈｉｎａ）
ＭｏｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＳｅａｗａｔｅｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＰｕｍｐ
ＺＨＡＮＧＢａｏ— ｊｕｎ，ＷＡＮＧＸｄｎ—ｈｕａ，ＹＵＤｏｎｇ— ｙｏｎｇ。
ｏｕｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｎｅｐｉｐｅｓ；ｏｐｐｏｓｉｔｅｂｉｃｏｎｉｃａｌ；ｓｅａｗａｔｅｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐ；ｓｅａｗａｔｅｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇ
Ａｌ￣ｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅａｒｔｉｃｌｅ，ｉｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆａｎｅｗ￣ａｗａｔｅｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐ，ｔｈｅ

海洋石油161平台海水泵架液压油缸升降系统的设计

关键词：台；水泵架；平海液压油缸；降升
中图分类号：Ｈ１７文献标识码：文章编号：００４５（０１０－０７０Ｔ３Ｂ１０－８８２１）８０７－２
引言
１２现有海水泵架的升降方式及存在问题．目前，自升式海上作业平台所用海水泵架的升降方式主要有两种：吊机升降式和齿轮齿条升降式。（）１吊机升降式海水泵架
（）４安全性：海水泵架重量达到三十多吨，在升降换向控制和插销与拔销过程中，必须保障不能出现下滑、突然坠落现象，为此系统中在每只升降油缸的下腔设置了一只液压锁，其开启压力不低于２Ｍａ因而即Ｐ，使出现液压软管突然破裂现象，液压锁也能将升降油缸立即锁住。
的设计采用了很多新技术和设计理念，中海水泵架其
如图ｌ所示，ａ这是一种最初原始的方式，比较落后，其缺陷不足是：占用平台吊机资源，影响到平台的生活和生产，操作比较麻烦，作业效率低。（）２齿轮齿条升降式海水泵架
如图１ｂ所示，是目前国内外普遍采用的方式，这
海洋石油１１平台是中海石油能源发展股份有限６公司为适应海上边际小油田的勘探开发，新研制的一
种自升式采油平台，是新开创的“ 蜂式 ” 油模式蜜采（油平台能像蜜蜂一样从一个油田完成采油任务采后，转移到另一个油田从事新采油作业）的主体项目，是国家“ 九五” 重大技术装备研制攻关项目。该平台

大型LNG海水循环泵的开发与设计

2020年第5期・21・大型LNG海水循环泵的开发与设计郭华桥（中国通用机械工业协会，北京；100044）摘要：LNG海水循环泵是低温液态天然气升温汽化输送系统的关键设备，输送介质为具有腐蚀性的海水。

随着LNG站向大型化发展，用于液化天然气储存输送站的海水循环泵性能参数、安装使用环境和使用寿命等有非常严格的要求。

本文根据大型LNG接收站项目海水循环泵的设计开发过程，对LNG海水循环泵水力设计、结构设计、选材、耐蚀试验及CFD仿真分析技术等进行了全面总结。

关键词：LNG海水循环泵设计CFD分析中图分类号：TH313文献标识码：A引言LNG指液态天然气，是一种清洁、高效的能源，具有热值大、性能高等特点。

中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，远远低于世界平均水平。

随着中国经济持续快速发展，国家对能源需求的不断增长，引进LNG对于优化中国能源结构及有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题、实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用E。

我国是LNG的主要消费国，大批进口LNG的主要运输方式为船运，在沿海码头的LNG接收站卸载切。

天然气在常压下冷却至-162七变为液态，接收站储罐接收低温LNG后，利用附近海水加热升温使之汽化，然后再输送到各个加气站终端。

LNG海水循环泵就是安装在接收站内输送海水为低温液态天然气加热升温的关键设备。

目前，国内大型LNG项目采用的海水循环泵大部分为进口产品，主要制造商为日本荏原、日本酉岛、德国KSB、瑞士SULZER等。

大型LNG海水循环泵的技术主要来源于日本荏原、德国KSB 等国外企业。

因此，开展LNG海水循环泵的自主化设计和建造，可解决我国LNG海水循环泵长期依赖进口的问题，具有重要经济效益和社会效益。

同时也会为中国装备制造业以及国家能源结构优化带来深远影响。

耐蚀试验大型LNG海水循环泵设计开发是依托中海浙江宁波液化天然气有限公司LNG接收站项目，致力于该泵技术的国产化研制及应用，拓展国内、外市场。

高压海水泵阀配流系统响应特性研究

中图分类号：ＴＨ１３７．５１文献标识码：Ａ文章编号：１００１— ３８８１（２０１３）１３— ０１３—３
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＳｅａＷａｔｅｒＰｕｍｐ
高压海水泵阀配流系统响应特性研究
王国志，陈林，刘桓龙，俞祖英，蒲志林
（１．西南交通大学机械工程学院，四川成都６１００３１；２．四川海洋特种技术研究所，四川成都６１００４３）
摘要：针对４５ＭＰａ超高压海水径向柱塞泵在试验中没有泄漏却流量不足的问题进行分析，主要原因是吸入不足和容积效率低下。进水阀的结构不合理会增加水吸入阻力，造成吸入不足；柱塞直径和行程与配流阀的弹簧刚度、预紧力、泵转速等不相匹配会导致阀配系统响应滞后，配流阀无法及时开启和关闭，导致吸入不足，容积效率低下。通过仿真计算，对影响吸入特性和容积效率的参数进行优化，可指导海水泵设计和改进、缩短研发周期和降低研发成本。关键词：超高压海水泵；阀配流系统；容积效率；响应特性
ＶａｌｖｅＴｙｐｅＳｙｓｔｅｍ
ＷＡＮＧＧｕｏｚｈｉ，ＣＨＥＮＬｉｎ，ＬＩＵＨｕａｎｌｏｎｇ，ＹＵＺｕｙｉｎｇ，ＰＵＺｈｉｌｉｎ
（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１００３１，Ｃｈｉｎａ；

海水淡化高压泵的工作原理及应用探讨

海水淡化高压泵的工作原理及应用探讨海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除，使其变为淡水的过程。

由于海水中含有大量的盐分，去除盐分需要高压力的推动下进行，而海水淡化高压泵就是实现这一目标的关键设备之一。

本文将探讨海水淡化高压泵的工作原理以及其在海水淡化领域的应用。

海水淡化高压泵工作原理海水淡化高压泵的工作原理是基于逆渗透技术。

逆渗透是通过在高压下将海水通过特制的半透膜进行过滤，将其中的盐分和杂质阻隔起来，只让水分子通过的一种分离方法。

而海水淡化高压泵则扮演着产生高压力的角色，以推动海水通过逆渗透膜。

海水淡化高压泵通常由电动机、泵体、压力容器和控制系统等组成。

电动机负责提供能量，泵体则通过柱塞和泵鼓间的工作，将电动机所提供的能量转化为液体的压力能。

压力容器则用来储存具有高压力的水，以提供给逆渗透系统使用。

控制系统则用来监测和控制高压泵的运行情况，确保其正常工作。

在工作过程中，电动机带动泵体的柱塞运动，泵体通过作用在海水上的力将海水推进到压力容器中。

当压力容器中的压力达到一定程度时，可以使海水通过逆渗透膜，而水分子通过膜，盐分和杂质则被阻隔在膜的另一侧。

通过这样的过程进行连续的操作，最终可以实现海水的淡化。

海水淡化高压泵的应用海水淡化高压泵在海水淡化工程中具有重要的应用价值。

海水淡化技术的发展可以为缺水地区提供可持续的淡水资源，应用前景广阔。

海水淡化高压泵作为核心设备之一，起到了至关重要的作用。

首先，海水淡化高压泵的应用使得海水淡化效率大幅提升。

通过提供高压力的推动，海水淡化高压泵能够增加逆渗透膜的工作效果，使得海水中的盐分和杂质更好地被阻隔，从而提高淡水的产量和质量。

这在缺水的地区非常重要，能够更好地满足广大居民和工业用水的需求。

其次，海水淡化高压泵的应用可以降低能源消耗。

逆渗透技术是目前应用最广泛、最有效的海水淡化方法之一，而其中的关键是高压力的提供。

海水淡化高压泵通过转化电动机的能量为液体的压力能，以更加高效地推动海水通过逆渗透膜，使得能源的利用更加充分，从而降低了能源的消耗。

海上升压站专用设备的润滑与密封技术

海上升压站专用设备的润滑与密封技术在海上升压站专用设备的运行过程中，润滑与密封技术发挥着重要的作用。

海上升压站作为海底油气开采的重要设施，需要承受极高的压力和严酷的海洋环境，因此，选用适用的润滑与密封技术对于确保设备的正常运行和延长使用寿命至关重要。

首先，海上升压站专用设备的润滑技术应具备良好的抗水性能和高温稳定性。

由于海洋环境中存在大量的海水，设备常常会暴露在潮湿的环境中，因此，选用具有良好抗水性能的润滑剂可以有效地防止水分进入设备内部，减少因水分侵入而引起的摩擦、腐蚀和磨损。

此外，由于海上升压站特殊的工作环境，设备的工作温度较高，因此，润滑剂在高温下的稳定性也是一个重要的考虑因素。

选用具有高温稳定性的润滑剂可以有效地减少润滑剂的挥发和降解，保持其良好的润滑性能，提高设备的运行效率和可靠性。

其次，海上升压站专用设备的密封技术需要具备一定的耐压性和耐腐蚀性。

由于海上升压站工作环境中存在较高的压力，设备的密封件需要能够有效地抵御内外部压力的影响，防止油气泄漏。

此外，海洋环境中存在盐雾和腐蚀性气体的侵蚀，设备的密封件需要具备一定的耐腐蚀性能，以保证设备的密封性能和使用寿命。

针对海上升压站专用设备的润滑与密封技术需求，目前市场上已经有了一些成熟的解决方案。

对于润滑技术，合成润滑油是一种常见的选择。

合成润滑油由化学合成的多种化合物组成，具有较好的抗水性能和高温稳定性，适用于海上升压站的工作环境。

此外，合成润滑油还可以根据设备的需求进行定制，满足不同润滑需求。

另外，也有一些特殊润滑脂可以应用于海上升压站专用设备，这些润滑脂具有良好的抗水性能和高温稳定性，可以提供长时间和可靠的润滑效果。

在密封技术方面，海上升压站专用设备常使用的是机械密封和液体密封。

机械密封通常由多个密封环组成，通过压力和摩擦力来达到密封效果。

这种密封方式适用于高压环境下，具有较好的耐压性能。

另外，机械密封的材料也需要具备较好的耐腐蚀性能，以应对海洋环境中的腐蚀。