几类水下作业工具分析比较
几类水下作业工具分析比较
水下作业常用的机械工具有带锯、 链锯、 砂轮机、 钻孔器、 冲击扳手、 冲击钻、 清洗刷、 钢缆切割器等。驱动工具的动力源有手动、 电动、 气动及液压等。
最初潜水员是借用陆用的手动工具在水下作业,属劳动密集型潜水作业,xx依靠潜水员的体能和经验,潜水员的体力消耗大,在水下持续作业的时间短,受制约的因素多,因而作业效率低, 施工周期长, 作业深度和范围受到很大限制, 而且危险性大。为了减轻潜水员的劳动强度、 提高作业效率、 缩短施工周期( 这在抢险救生作业中极其重要) ,人们在陆用动力工具的基础上发展了水下动力工具, 包括电动工具、 气动工具、 液压工具等, 这些动力工具不仅便于潜水员进行水下手持作业, 更重要的是适于水下机械手和机器人使用。电动工具用电力来驱动,原动机是电动机,在所有动力工具中其实际能耗率是{zd1}的, 目前有适于水下作业用的半干式和湿式专用电动机,可以在各种水深下运转,但要求电动机对海水xx密封, 需要复杂的电缆绝缘系统、 开关、 插座及其他部分。为安全起见, 潜水员要有很好的防电击保护措施,且需要减速器降低电动机转速。所以电动工具比相应的液压工具重 5～10 倍、 体积也大好几倍,在水下使用很不方便,其工作可靠性差。 基于这些原因,电动工具一般只在无法使用气动工具或液压工具时用于完成部分短时间的水下作业。
气动工具用压缩空气来驱动,常采用开式系统, 压缩空气作功后直接在水下排放,因而噪声大,放出的气泡会影响潜水员或操作员的视觉,甚至会导致潜水员恶心和呕吐。 此外,海水进入气动元件,会使工具的可靠性和寿命大大降低,因此需要频繁的维护;而且随着潜水深度的增加,平衡水深的压力也随着增加,耗气量剧增,能耗很大,工具的效率急剧降低, 设备的体积、重量也急剧增加; 动力源的输出压力需随着作业深度的不同进行相应的调整,以保证工具有效的作业功率, 压力控制复杂。 在水下动力工具中,气动工具设备多是体积、 重量{zd0},效率{zd1}。因此,气动工具一般仅在50m 水深以浅区域使用。液压工具以液体的压力能作为动力来驱动工具工作,它与电动工具及气动工具相比,使用寿命长,性能可靠, 能均匀地调速,不需减速装置具有单位功率重量轻、 体积小、 输出功率大、特性平稳等优点, 已广泛应用于中、 浅深度作业,并开始用于大深度到极限深度作业。 在水下作业中使用最多,水下机器人及机械手使用的几乎全部是液压动力工具。 但传统的液压工具是以矿物型液压油为工作介质, 由于矿物型液压油与海水不相容系统必须设计成闭式循环系统,因而存在一些难以克服的弊端。具体表现为:
( 1) 液压油和环境海水不可避免地会相互渗漏,不仅污染环境, 也加速系统元件的损坏,
大大降低工具可靠性与使用寿命。
( 2) 使用液压油存在潜在的火灾危险。
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