记者：汪波
中国交通建设集团（股票代码：601800）是一家具有百年历史的世界500强企业，位居《财富》排名第60位。中交天津航道局有限公司（简称“天航局”）是其全资子公司，主要经营航道疏浚、吹填造地、水工及基础工程、环保工程等业务。天航局拥有种类齐全的现代化挖泥船队，服务于中国国家战略任务和重大工程，业务遍布中国沿海30多个港口、内陆近30个省份，以及亚洲、非洲、欧洲、美洲、大洋洲等30余个“一带一路”沿线国家和地区。为了保障南水北调中线干渠在清淤过程中正常供水，作为中国水下疏浚的先导者天航局展开了水下智能清淤机器人的研究与制造。
上海申诚液压是中国疏浚行业液压领域的头部企业，曾为中国水利部组织的“百船工程”成功地配套了多套先进的液压系统，获得了海洋工程及船舶行业的肯定，产品市场占有率迅速达到中国首位。申诚液压坚持研究与全球同步的领军业界的液压技术，以可靠的质量、专业的服务在众多一流的竞争者中脱颖而出，得到了天航局的认可，并成为其挖泥船液压成套系统的供应商。在公司副总经理王航的领导下，申诚液压成功地为天航局的多艘挖泥船提供了成套液压系统，其中包括中国首艘完全自主知识产权的自航式绞吸挖泥船“天鲲号”。凭借在疏浚液压领域内显著领先的研发优势，王航领导团队一举中标了天航局水下智能清淤机器人的液压系统项目，并自主研发制造出了高智能化水下清淤机器人的配套液压元件与全套液压系统。
南水北调中线干渠中的水面看似平静实则湍急，水下清淤机器人的液压元件部分直接暴露于水中，还受到不同程度的波涌和暗流的冲击，任何水的渗漏都有可能导致执行部件甚至整个液压系统的毁灭，因此对系统的密封性要求极高。不断变化的潜水压力对液压系统的执行元件、控制元件、密封元件、油液以及系统的可靠性等方面都造成不利影响，已有的挖泥船清淤液压系统设计方法难以适应水下压力的特殊工况。王航深入思考水下清淤机器人液压系统面临的水压力及密封问题，带领团队对当时国内外市场上的各类水下液压设备的优缺点进行全面分析，对国际前沿的水下液压系统设计理论进行广泛而深入地研究。王航充分调研、评估南水北调中线干渠的水流特点并建立基础数据库，以高瞻远瞩的思考和宽广的国际视野，采用了国际先进的海水压力补偿理论并进行压力补偿器设计。王航带领团队对压力补偿机构设计进行大量的讨论、修改和实验，结合动态压力补偿方法，自主研发设计出了一种适应于南水北调干渠水下工况的弹簧膜片式压力补偿器。王航指导申诚液压的工程技术团队，将弹簧膜片安装在液压元件封装腔体的端部，感应并传递水的压力至油箱使其产生回油压力，与外部压力自动达到平衡，从而消除了水压力对液压系统的影响，使已有的常规液压系统工作状态基本可应用于水下作业环境中，极大地提高了水下液压元件的生产制造效率。在此基础上，王航通过在对弹簧膜片进行预压，使水下液压系统内部压力始终稍高于外部水压，确保渠水不浸入液压系统中，成功地简化了水下液压系统的密封设计与制造。
弹簧膜片是压力补偿器的核心装置，压力补偿器对膜片的质量、运动的准确度以及快速动态频响要求极高。王航带领团队借助机器学习对压力补偿器的静态特性与动态特性进行仿真分析，在图纸与电脑建模上对弹簧预压点位置、弹簧初始参数的确定、补偿器运动范围等关键数据进行大量的改进与仿真演练，确保压力补偿器工作时弹簧变形量所引起的压差精准地变化并快速传递至油箱。在此基础上，王航在补偿器上安装开关与检测报警传感器，实时监控在压力补偿器在水下机器人清淤过程中的工作状态，并通过物联网技术平台将工作数据、故障报警信号及时传送到远程操控台，地面操作人员可根据情况实时监控调整，大幅度提高了水下清淤机器人的智能化水平以及水下清淤作业的总体效率。
王航领导申城液压与中船、天航局紧密合作，在经过一年多的共同努力下，智能水下清淤机器人2021年12月3日成功完成出厂水下清淤试验，标志着中国交通疏浚行业开始步入智能化清淤时代。该水下智能清淤机器人通过地面远程遥控操作，控制水下液压源、阀组箱等液压元件状态，每小时清淤量突破40立方米，远高于市场的同类智能作业机器人，有力保障了沿线包括北京、天津、河南、河北等省市6700多万居民的用水需求。在此过程中，王航带领申诚液压为南水北调保驾护航，功不可没。未来，王航还将继续深耕智能清淤领域，持续在河道疏通、市政维护、环保修复等水下智能疏浚机器人领域贡献不可替代的科技力量。(记者：汪波)
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