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船用泵的技术发展趋势及存在的问题

    一、泵在船舶上的应用
    在各种各样的船舶中,为了保证其航行性能和使用性能,都需要大量的、为满足各种各样不同需要的机械设备和电气设备。在船舶机械设备中,泵是一种数量较大、品种繁多和作用重要的机械设备。通常,我们把在船舶上使用的泵以及为船舶服务的港岸泵统称为船用泵。
    为了保证船的正常航行或系泊,满足船员和旅客的生活必需,保证船舶平稳性、抗沉性、居住性、安全性、生命力以及完成某些特殊使命等,都需要有一定数量的、能起相应作用的船用泵。这些泵不仅安装于船舶的动力装置、货物装卸、生活服务安全保障和其他专用系统中,而且还配装于某些船舶辅助装置中。据不完全统计。在各种船舶辅助机械设备中,各种类型和不同用途的船用泵的总数量,约占船舶机械设备总量的 20%~30% 。
船用泵所消耗的总功率,依据船舶性能、功能和设备配置情况的不同,约占全船总能耗的 5%~15% 。除此而外,船用泵的价格在船舶设备费用中所占的比重也比较大。在总的造价中,船用泵约占全船设备费用的 4%~8% 。一般情况下,一条中型以上船舶的船用泵采购可达 1 000 万元以上。当然,军用舰艇和特种船舶不属于所述统计数字之中。

    二、船用泵的技术需求
    由于船舶特有的独立性以及其在航行能力、承载能力、工作性能、安全性能和尺寸重量要求等方面的原因,必然会对船用泵提出一些不同于其他用途泵和陆用泵的特殊技术要求。通常将这些特殊要求称为船用条件。正是由于这些船用条件,使得船用泵在参数选取、结构设计、加工制造、材料选用、试验方法和验收标准以及使用条件等方面具有一定程度的特殊性。如果将其中主要的几点具体化,可以大致上归纳为如下几个主要方面:
(1) 可靠的运转性能、无汽蚀破坏问题。 (2) 较低的运行振动和良好的耐振性能。 (3) 最小的机械噪声和液体噪声。 (4) 尺寸小、重量轻、占据空间较小。 (5) 保证在倾斜和摇摆情况下正常运行。 (6) 具有足够的抗冲击能力。 (7) 良好的耐腐蚀性能和耐磨蚀性能。 (8) 可靠的密封结构和密封性能。(9) 拆装简便且无需专用工具。 (10) 高通用化程度等等。

    三、船用泵制造业的发展
    解放前,我国没有自己的船用泵制造业,各种有动力的小型船舶上使用的泵基本上是陆用泵或陆用派生泵。
解放后,我国有了自己的造船工业。在处于造船仿制阶段时,船用泵大部分都是由船舶承制厂自行兼造的。20 世纪 60 年代,随着造船工业的发展,造船厂已无法满足船用泵的生产,因而转到由泵制造厂受理。
最早生产船用泵的工厂是上海水泵厂和天津工业泵厂,是他们按照船用泵的技术标准生产出了多个品种的首批船用泵产品。 随着造船工业的迅速发展以及军用船舶和特种船舶建造的需要,有许多大中型泵厂如沈阳水泵厂、长沙水泵厂和重庆水泵厂等也相继试制和生产了某些大中型的船用泵。 广宁船用泵厂是国内首家船用泵专业生产厂,它承担了近十个系列的约两百多个品种的船用泵产品的试制和生产。随后、江苏振华泵厂和广东顺达船舶工程公司也先后加入船用泵的制造者行列。目前,在国内生产船用泵的企业已有十余家。

    四、船用泵技术研究成果

    造船工业的发展是国民经济发展和国家科学技术水平提高的一个缩影。随着我国造船工业的发展,我国的船用泵无论是在科研、设计、生产和工艺水平上都得到了不断地发展、提高和日臻完善。这除了由于充分地吸收和利用了其他水泵行业的设计经验、生产技术和科研成果外,还因为在船用泵船用条件方面 40 余年所开展的未曾间断的科研工作以及所取得的成果在设计和生产实践中的成功应用和推广。 对水力模型的研究是早期取得成果的项目之一。 20 世纪 80 年代所设计的若干船用泵系列产品,其效率普遍高于原 JB3559-1984 的规定值并在相当程度上接近或达到同期同类产品的国际先进水平。除此之外,在高汽蚀性能泵的设计、自吸泵设计和自吸时间计算、抗腐蚀材料的选用、水润滑轴承的研究、高压和变压机械密封研制以及产品的标准化、系列化和通用化方面都取得了一系列可喜的科研成果。在解决特种用途泵的计算方法、完善泵的产品结构和制造工艺性等方面也取得了令人瞩目的成绩,为我们造船工业和海军装备建设的发展作出一些有益的贡献。

    五、船用泵技术发展趋势

    随着科学技术的发展和船舶有泵系统设计、使用以及船东门对船用泵技术要求的提高,使得船用泵科研设计和生产制造部门不得不持续地开展对船用泵理论基础和工程技术问题的研究。在已经取得成果的基础上,现今已经开发或将来计划和可能开展的研究趋势主要是: (1) 大型泵和特种用途泵的研制,包括特种密封泵、无密封泵和特殊船舶专用泵等。 (2) 简化和完善泵的结构,以方便泵在船舶上的安装和维修,养活维修保养工作量并降低对操作维修人员和高技术要求。 (3) 开展对船用泵自身和用泵系统经济性的研究,使泵的设计者和使用者共同探求提高泵的自身效率和用泵系统运行效率的办法。 (4) 采用先进技术和设备来提高船用泵的自动化调速和控制程度、使机旁控制和遥控并举和数字集中采集处理。 (5) 在产品设计计算流程中增加可靠性可维修性设计计算以及评估标准研究的新内容,发展故障预报技术。(6) 研制、应用和推广新型工程材料,在保证机械性能的前提下充分注重材料的各种耐腐蚀性能及在介质中的配用性。 (7) 充分考虑船用泵的安装和运行环境条件,提高泵组的抗振性并降低其运行振动、机械噪声和流体噪声。 (8) 提高泵内部零件的标准化、系列化和通用性程度,把系列产品中专用件的数量减至最低水准以减少船舶上的备件量。

    六、存在的主要问题

    根据目前情况可以认为,我国的船用泵技术水准和生产状况与国际上发达国家的现状还存在较大的差距,与我国争取在不远的将来成为世界第一造船大国的宏伟目标要求还相差较远。因此应该认为到当前的不足,在尽可能短的时间内使情况有所好转。 总的看来,船用泵行业现在的主要问题大致包括如下方面:

    (1) 技术力量严重不足,这一方面表现在水泵专业技术人员队伍存在较大的断层,另一方面表现在缺乏高层次的技术人才。 (2) 科研投入严重缺乏,相当数量的企业负责人都没有把科技发展当成企业赖以生存和发展的基点和希望,忽视技术创新和科研投入。(3) 生产设计陈旧,制造工艺落后,质量意识淡薄使生产出来的产品与设计图样要求不能完全相符,致使产品质量低下。(4) 产品的品种和规格太少,许多大型和特种用途船用泵产品尚属空白。产品的标准化、系列化和通用化程度较低落。 (5) 管理机制不够健全;存在一定程度的不正当竞争,产品的售前服务和售后服务质量较差;产品的成套性较差。
    总之,船用泵是一类具有一定特色、有待继续发展而且发展前景光明的产品,愿我们共同努力。

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