幾類水下作業(yè)工具分析比較 水下作業(yè)常用的機械工具有帶鋸、 鏈鋸、 砂輪機、 鉆孔器、 沖擊扳手、 沖擊鉆、 清洗刷、 鋼纜切割器等。驅動工具的動力源有手動、 電動、 氣動及液壓等。 最初潛水員是借用陸用的手動工具在水下作業(yè),屬勞動密集型潛水作業(yè),wq依靠潛水員的體能和經驗,潛水員的體力消耗大,在水下持續(xù)作業(yè)的時間短,受制約的因素多,因而作業(yè)效率低, 施工周期長, 作業(yè)深度和范圍受到很大限制, 而且危險性大。為了減輕潛水員的勞動強度、 提高作業(yè)效率、 縮短施工周期( 這在搶險救生作業(yè)中極其重要) ,人們在陸用動力工具的基礎上發(fā)展了水下動力工具, 包括電動工具、 氣動工具、 液壓工具等, 這些動力工具不僅便于潛水員進行水下手持作業(yè), 更重要的是適于水下機械手和機器人使用。電動工具用電力來驅動,原動機是電動機,在所有動力工具中其實際能耗率是{zd1}的, 目前有適于水下作業(yè)用的半干式和濕式專用電動機,可以在各種水深下運轉,但要求電動機對海水wq密封, 需要復雜的電纜絕緣系統(tǒng)、 開關、 插座及其他部分。為安全起見, 潛水員要有很好的防電擊保護措施,且需要減速器降低電動機轉速。所以電動工具比相應的液壓工具重 5～10 倍、 體積也大好幾倍,在水下使用很不方便,其工作可靠性差。 基于這些原因,電動工具一般只在無法使用氣動工具或液壓工具時用于完成部分短時間的水下作業(yè)。 氣動工具用壓縮空氣來驅動,常采用開式系統(tǒng), 壓縮空氣作功后直接在水下排放,因而噪聲大,放出的氣泡會影響潛水員或操作員的視覺,甚至會導致潛水員惡心和嘔吐。 此外,海水進入氣動元件,會使工具的可靠性和壽命大大降低,因此需要頻繁的維護;而且隨著潛水深度的增加,平衡水深的壓力也隨著增加,耗氣量劇增,能耗很大,工具的效率急劇降低, 設備的體積、重量也急劇增加; 動力源的輸出壓力需隨著作業(yè)深度的不同進行相應的調整,以保證工具有效的作業(yè)功率, 壓力控制復雜。 在水下動力工具中,氣動工具設備多是體積、 重量{zd0},效率{zd1}。因此,氣動工具一般僅在50m 水深以淺區(qū)域使用。液壓工具以液體的壓力能作為動力來驅動工具工作,它與電動工具及氣動工具相比,使用壽命長,性能可靠, 能均勻地調速,不需減速裝置具有單位功率重量輕、 體積小、 輸出功率大、特性平穩(wěn)等優(yōu)點, 已廣泛應用于中、 淺深度作業(yè),并開始用于大深度到極限深度作業(yè)。 在水下作業(yè)中使用最多,水下機器人及機械手使用的幾乎全部是液壓動力工具。 但傳統(tǒng)的液壓工具是以礦物型液壓油為工作介質, 由于礦物型液壓油與海水不相容系統(tǒng)必須設計成閉式循環(huán)系統(tǒng),因而存在一些難以克服的弊端。具體表現(xiàn)為: ( 1) 液壓油和環(huán)境海水不可避免地會相互滲漏,不僅污染環(huán)境, 也加速系統(tǒng)元件的損壞, 大大降低工具可靠性與使用壽命。 ( 2) 使用液壓油存在潛在的火災危險。
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