海水液压水下作业工具系统可靠性设计及试验研究

摘要

海水液压水下作业工具系统以海水为工作介质，可以避免矿物油作介质时存在的一系列问题，应用在深海环境具有系统简单、效率高、作业深度不受限制等突出优点，将成为水下作业工具的发展方向。
　　 华中科技大学在已有的研究基础上于2007年成功研制出移动式海水液压水下作业工具系统。本文应用可靠性理论对该系统进行了设计，并进行了试验研究。
　　 在方案设计阶段，对系统建立任务可靠性模型与数学模型进行可靠性预计，验证设计方案的可靠度达到可靠性指标要求，方案可行。利用失效模式、影响与危害度分析方法，找出系统中各元件存在的所有失效模式，利用危害性矩阵图确定系统的薄弱环节、关键元件，并提出了预防及改进设计的建议。
　　 综合运用降额设计、人机工程学设计等方法对系统进行了可靠性设计，简化了系统结构，减轻了系统重量，减少了系统失效环节，提高了它的可靠性。
　　 设计与加工完成后，对海水泵、水压溢流阀等关键元件及整个系统进行试验研究，验证了元件及系统的性能均达到设计要求。同时还在试验过程中验证了FMECA提出的改进措施取得了良好的效果。最后在海上进行现场试验，系统及元件在现场试验过程中运行平稳，各项性能均达到要求。