技术路线核心:全海水润滑无油化
本项目提出并实施全海水润滑方案,彻底取代传统的油水分离结构。让海水直接作为工作腔与驱动腔的润滑介质,这将带来革命性变化:
①根除油水互渗污染:不再需要隔绝油水,从源头杜绝了污染问题。
②结构大大简化:省去了复杂的密封隔离系统,泵体更紧凑、轻巧。
③维护需求降低:无需更换润滑油,显著延长维护周期。
核心技术创新:新型材料配对及验证
针对极端海洋环境的严酷挑战,潜心研究并筛选出高性能的新型工程陶瓷、特种高分子材料及先进涂层作为关键摩擦部件的配对材料。
模拟极端环境测试:模拟深海超高压、含悬沙海水等极端工况。
性能验证:创新性地开展这些新型材料配对副的摩擦学特性(摩擦、磨损)、腐蚀特性、冲蚀特性及振动噪声试验,筛选出最佳配对方案。
材料与工艺确定:综合考虑摩擦系数、悬沙磨损率、腐蚀率、热力性、工艺性、强度、形变等因素,确定各关键摩擦副的材料、结构及制造工艺。
图 1 成果展示
技术指标
√ 样机的润滑介质:海水
√ 工作深度:不小于11000米
√ 压力:120MPa
√ 输入功率:小于6kW
通过全海水润滑设计,将简化海水泵结构、减小体积重量;同时解决油水交互、油液老化劣化造成的可靠性和维护间隔时间短的问题。无油海水泵将可有效减少潜器的维护成本,并提高长航时潜器的可靠性、可维护性和隐蔽性,对于我国未来载人或无人潜器的发展有重要意义。
此外,目前21MPa以上陆用高压水泵国内外也还普遍采用油水分离结构,课题的相关研究成果对现有陆用超高压水泵的体积重量大、维护不便及环保等问题的解决具有重要意义,课题的研究成果具有广阔的应用前景。
已有样品/样机。
研制出11000米级全海水润滑浮力调节海水泵的样机,验证相关设计方法和理论。
技术首创:国内外首款真正实现全海水润滑的深海浮力调节海水泵技术,突破了传统“油水分离”方案的限制。
性能卓越:专为极端深海环境设计,指标领先。
简化结构,轻量化:相比传统泵,结构更简单,体积更小,重量更轻。
超高可靠性&超低维护:无油设计彻底解决油水污染和润滑油劣化问题,可靠性大幅提升,维护周期显著延长。
安静运行:优化的设计和材料有效降低了运行噪音。
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