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当代大型船舶，对用于主激动安装的柴油机（下文简称“主机”）进行吊缸历练时，一般使用气动增压泵来拆装缸盖的液压螺栓等。凭证主机爱戴讲明书【主机型号：MAN B&W 7G80ME-C9.5】的条目，拆装液压螺栓的油压高达2200bar。这样高的液压力，是由挑升配置的专用液压器具---气液增压泵来提供。

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某轮最近在对主机№4缸进行吊缸爱戴时，发现气动增压泵的出口油压只可升压到1200bar，与讲明书中条目的2200bar进出甚远，导致缸盖液压螺帽根底拆不下来，给维修职责酿成极大贫寒与欺压。在对该气动增压泵拆解后发现是因增压柱塞的V型密封和其密封维持环（back-up ring）磨损老化漏油所致。因船上莫得量度备品，独一临时吸收尺寸相符的O-Ring代替赐与拼集保管使用。在对其进行拆解维修时，发现该气动增压泵的职责旨趣十足与物理学中压强公式【P=F/S】的物理意旨相安妥。图一是某轮标配的气液增压泵外形系统图尽头损坏的V型柱塞密封。

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一：气液增压泵的职责旨趣与技巧参数    

 1：气液增压泵的职责旨趣

气液增压泵，就所以低压气体为驱能源来普及液体压力高达数百倍的一种泵浦。在船上，不绝所以机舱日用的压力仅为7.0bar的压缩空气行为能源源，由气控阀组件截止，来推动大面积的活塞自动地作走动指令；且也带动与其同轴的小面积活塞作走动指令，经油缸上吸排单向阀开关动作相和洽，完成低压液体的吸入与高压液体的排出。增压比决定了泵浦的最大输出油液压力。请参图二。

讲明：图二右侧图片选录于2023.02.13船舶讲武堂《19种泵的职责旨趣》一文。

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2：气液增压泵的技巧参数  

分量：32 Kg ；   尺寸：490*430*480 mm ；   油箱容量 ：约 8.0 升；

泵职责速率：约 450 次轮回/每分钟@输入空气压力：0.7 Mpa；

最大流量（不计划压力）：约 0.35 M3/每分钟@输入空气压力：0.7 Mpa；

输出油压 ：最大 350 Mpa（输入空气压力 0.7 Mpa)；

输出油压 ：最大 300 Mpa（输入空气压力 0.6 Mpa）；   

二：压强的物理界说与公式  

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1：压强的界说 

物理学中压强的界说：是指物体单元面积上受到的压力，记号为P（Pressure）。压强用来示意压力产生的成果，压强越大，压力的作用成果越彰着。

2：压强公式  

压强的算计公式是：P=F/S，压强的单元是帕斯卡（简称帕），记号是Pa。

3：压强的调控门径：

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增大压强的门径有：在受力面积不变的情况下增多压力或在压力不变的情况下减小受力面积。

减小压强的门径有：在受力面积不变的情况下减小压力或在压力不变的情况下增大受力面积。

三：压强的物理意旨在气液增压泵结构上的本体体现   

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在拆解修理船上的气液增压泵时，用游标卡尺测量其气动活塞的直径是149.0mm；而油液增压柱塞的直径是6.6mm，难以幸免测量舛讹。请参图二。

1：算计在气液增压泵大活塞上产生的压缩空气驱能源    

凭证气液增压泵职责旨趣可知，其大直径的活塞是由机舱日用压缩空气驱动，压缩空气压力最高为7.0bar。【1bar = 10牛顿/cm2 = 1.01972kgf/cm2 】。  

这里P气 = 7.0bar =70牛顿/cm2  ，

S1 = πr2 = 3.14 x (149÷10÷2）2 = 174.27785cm2 ≈ 174.28cm2。

在气动活塞上产生的空气驱能源设为F1，将压强公式变换成求力式，并将上述参数值代入求力算式，可得：

F1= P气x S1= 70牛顿/cm2 x 174.28cm2 = 12199.6牛顿。

2：算计输出油液的压强     

凭证气液增压泵的结构可知，空气驱动活塞（大活塞）和油液增压柱塞（小活塞）同轴联贯，在空气活塞上产生的力机械性地传递到油液增压柱塞上，由此不错算计出油液普及的输出油压。

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油液增压柱塞（小活塞）的测量直径是6.6mm，

依据面积公式：S2 = πr2 = 3.14 x (6.6÷10÷2）2 = 0.341946cm2 ≈ 0.342cm2。

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凭证压强公式：P = F/S，则将上述算计值代入可得：

P油 = F/S = 12199.6/ 0.342 = 35671.34 牛顿/cm2 。 

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再凭证单元换算式：1MPa = 10bar;   1bar = 10牛顿/cm2 = 1.01972kgf/cm2 。

则P油 = 35671.34 ÷ 10 ÷ 10 = 356.71MPa  。

此算计收尾与上述该型气液升压泵技巧参数中的最大输出油压基本相符。

3：算计气液增压泵上空气驱动活塞与油液增压柱塞的面积比     

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凭证该型气液增压泵技巧参数以及压强公式来算计空气驱动活塞与油液增压柱塞的面积比。

（1）：据在该泵技巧参数中的表述，输出油压 ：最大 350 Mpa（输入空气压力 0.7 Mpa)；

凭证压强公式及力均衡干系列式如下：

将  P气 x S气 = P 油x S油   变换为两活塞面积比算式，并将量度技巧参数值代入，则有

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S气 /S油 =  P 油 / P气 = 350/0.7 = 500;

（2）：另据在该泵技巧参数中的表述，输出油压 ：最大 300 Mpa（输入空气压力 0.6Mpa)；

凭证压强公式以及力均衡干系列式如下：

将  P气 x S气 = P 油x S油   变换为两活塞面积比算式，并将量度技巧参数值代入，则有

S气 /S油 =  P 油 / P气 = 300/0.6 = 500;

（3）：凭证在拆装维修时所测量的两活塞的直径来算计其面积比。

在拆解修理船上的气液增压泵时，用游标卡尺测量其气动活塞的直径是149.0mm；而油液增压柱塞的直径是6.6mm。

S气 /S油 = πR2气 / πr2油  = (74.5/3.3)2 = 509.4 > 500 ；

对比上述（1）、（2）、（3）算式收尾，可知，凭证两活塞直径的测量值所算计的面积比略大于凭证技巧参数所算计的两活塞面积比，据此，是否可将此行为参考依据，来判断活塞制造加工精度是否安妥表率？测量法子舛讹大小？使用法子磨损几许？值得征询。

4：凭证两活塞面积比算计压缩空气的疗养压力  

据上述，已知技巧参数能算计出两活塞的面积比为500，则可凭证压强公式与力均衡式算计出缸盖液压螺栓需要2200bar的油压力所对应的压缩空气压力是几许，算计经过如下：

将  P气 x S气 = P 油x S油   变换为   P气 =（ P 油x S油 ）/ S气 ,并代入上述参数值，可得

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P气 =（ P 油x S油 ）/ S气  = 2200 / 500 = 4.4bar；

由此可见，在机舱吊缸历练功课中，使用气液增压泵拆装液压螺栓时，为达到讲明书轨则的油压力2200bar,则压缩空气的压力至少要高于4.4bar。

从气液增压泵系统图上可知，该泵配有压缩空气输入调压阀。凭证上述算计，也可明了该泵配有压缩空气输入调压阀的原因，以及量度操作表率。这亦然表面上对压强的调控门径在工程竖立上的具体体现。

5：从两活塞间的力均衡来意会该泵职责特点

该泵在本体职责中，具有“自动轮回保压”的职责特点。即当出口油压力升高时，泵会减慢发轫，并对空气驱动活塞产生一定阻力；当两活塞间的力均衡时，泵会自动罢手发轫。此时空气活塞端的压力与增压柱塞上液压力达到牢固，活塞保握静止，此时能量耗尽最低，无油温之困扰，各部件罢手职责；当油液出口压力缩小或气体驱动压力增多时，气液增压泵会自动启动发轫。

在本体操作中，咱们不错凭证所需普及油压算计出压缩空气的疗养压力，据此就可对泵上的压力疗养阀（图一中③）进行设定，然后气液增压泵就会进行“自动轮回保压”的职责容颜。固然，这是在泵浦各零件无损坏的情况下能完了的自动操作。

四：归来   

1：竖立的技巧参数是安妥揣测打算条目的制造表率和发轫领域。在本体职责中，竖立的技巧参数是其发轫情景平素与否的判断依据，可见其迫切性。

2：通过上文对一个浮浅物理公式的分析，既能显着所学表面常识在职责中的本体哄骗；又能了解船舶机舱中所用竖立的职责旨趣，更便于意会竖立的操作表率及结构与性能。

3：凭证主机液压螺栓的拆装条目，气液增压泵的出口油压需普及到2200bar，属于高压竖立，使用时合理疗养驱动空气压力，幸免误操作而酿成爆管溅射受伤事故。

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本文作家：张献宝轮机长  2023-6-22         皇冠会员手机客户端

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