海底电缆接头结构设计
- 格式：docx
- 大小：684.60 KB
- 文档页数：14
下载文档原格式
合集下载
一种水下带电插拔连接器结构设计
提 离 ｒ设 备系统 的机 动性 、安 全性 和适 应性 。可广泛 应』Ｈ于海
底 ｝｝｝ＪＴ作 平 台 、采 矿 一１＿程 、水 下搜 救 以及 潜 艇 等 领 域 的 电 力
传输 、咀 ／液 制 、信 号传输 等诸 多 方面 ，对我 国海洋 勘探 、开 发
以 瞍海 设 和武器 系统 的 发爬 具有 重要 意 义。
‘ 荇 火 的改 变 。该组 什在 设 备系统 、武器 装 备 ｆ＇￣ｌｌ可 以起 到 ＲＯＶ湿 式插 拔 装置 、锁 紧机 构 、配接 电缆 连接 组 件等 。、插 头外 肜
天键 忡 的连 接 作 ｆ｝ｊ，最 匝要 的 是 其具 有 即时 通 断 的 功 能 ，大 大 见图 ３、结构 见 ４。
陆ｌ、俅 护 罩组 件等 。捕 Ｊ 外形 １，结构 见【冬｛２。
图 １插座 外 形 图
图 ４ 插头 结构 （二维 ） ３水 下插 拔 连接 器 的工作 原理 该产 － ｆ 为 水 下带 电捕 拔 连接 器 ，果川 ｒ动密 封 、压 力补 绥 、 电接 触 冲洗 、电缆 密封 、柔性 肘 等技 Ｉ术 、连 接 ，Ｊ‘ 为 ＲＯＶ
品 ，成本 高 ，采 购周期 长 ，制 约着 海洋 １ 程的 开发 。
水下 插 拔 连接器 ｊ传统 水密 连接 器存 在很 大 差 异 ，无论 是
图 ２ 插 座 结构 （二 维 ）
原 理 、结构 没计 Ｊ：以及 作 性 能上 ，都 与 传 统 水 密 连 接 器 插 头 包 括 ：捕 孑Ｌ组 件 、调 节 压 力平 衡 ｆｆｆ１ 的 内壳 体纰 什 、
作 者简 介 ：褚 伟 （１９７４一），男，工学 学士 ，高级 工程 师 ，主要 从事 水 下装备 的技 术研 究 工作
一 １４０－ 科 学技 术创 新 ２０１８．１０
海底电缆技术资料
海底电缆技术资料-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
海底电缆技术资料
一、海底电缆结构图和主要技术参数
（1）SCCF-YJQF41 26/35kV 3×70mm2截面图及结构尺寸
（2）海底电缆主要技术参数
序号材料名称标称厚度mm 标称外径mm
1 铜导体+阻水带19/2.24 10.0
2 导体半导电屏蔽0.8 11.6
3 XLPE绝缘10.5 32.6
4 绝缘半导电屏蔽0.8 34.2
5 半导电阻水带1×0.3×40 34.8
6 合金铅套 1.
7 38.2
7 防腐层+PE护套 1.3 40.8
8 PP绳填充条成缆外径87.9
9 成缆包带2×0.2×70 88.7
10 PP绳+沥青内衬层 1.0 90.7
11 钢丝铠装φ5.0×56 100.7
12 PP绳+沥青外被层+包带 3.2+0.2 107.1
13 不锈钢管海光缆单元1组×12芯海光缆
二、海缆结构和特性参数表
三、高强度细钢丝铠装不锈钢松套管增强型PE护套
(1)光缆单元结构图
不锈钢松套管（φ3.0
壁厚0.2
磷化钢丝（21/φ1.0铠装方向右向外护套（φ12.5
厚度2.2磷化钢丝（9/φ1.5铠装方向左向
(2)光缆结构与特性参数。
HYJQ41-10海底电缆中间接头说明书
BZ19-4海缆项目海底复合电缆中间接头装置安装说明书青岛汉缆股份有限公司2008年12月35kV海底复合电缆中间接头安装说明书1、电缆的准备1.1将电缆打捞至施工船上，用麻绳或用电缆夹具将电缆临时固定在甲板上，用钢锯锯去1.5米动力电缆，保留光缆的长度，每端电缆应预留余2.5米的平直长度，确保中间接头装置的安装方便。
1.2 用金属铁件焊接电缆支架，其高度在80~100mm宽度在30`50mm为宜，支架应牢固便于操作。
2.电缆套管及连接件的安装2.1 从电缆的端头依次套入紧固套（17）、法蓝（13）、外套（18）、内套（8）、压盖（5）。
2.1距离电缆末端2米的长度用金属丝扎紧，自端头松开铠装钢丝，将钢丝弄直，将内套拉至扎紧处，将钢丝逐根依锥体外形弯曲包覆在内套四周。
注：钢丝包覆时，应在相对方向包覆，防止内套拉偏，包覆钢丝应尽量使之在同一断面上。
2.2包覆完毕后，在内套的末端用细钢丝将包覆钢丝扎紧，将扎紧后余长钢丝保留50mm左右，其余剪断。
将外套（18）拉至内套靠近，用M12*65螺栓将夹紧法兰与压盖（5）连接并拧紧，拧紧螺栓时，应相向拧紧，保持受力的均匀性。
2.3用M12×50螺栓将连接器与夹紧法兰连接，连接前应检查连接器与电缆的间隙大小，过大时，可用绝缘自粘带扎紧密封，防止注入电缆密封胶时渗漏；拧紧螺栓时，应注意螺栓分布的均匀性，保持连接器与夹紧法兰受力的均匀性。
2.4从固定端压盖的外侧起，用卷尺量出1100mm长度，将多余长度的电缆锯掉，并将三芯电缆分开并校直。
按照本方法2.1~2.4条的要求，做好另一端铠装层端头的处理。
应注意相向螺栓孔的方向应基本对齐。
3、冷缩中间接头冷缩式中间接头的操作方法按照3M公司《6/10/35kV交联聚乙烯橡、塑绝缘电缆附件安装操作说明书》中的《26/35kV三芯冷缩中间接头（QSIII-5467A）》操作步骤的1.1~7.2进行。
（注：电缆中间接头材料分别套入两端）4、铅套的恢复4.1将厚度为0.6mm的半导电阻水膨胀带半重叠绕包在金属屏蔽上，保证半导电带与铜网紧密地良好接触。
水下跨接电缆湿式接头多级密封结构设计
湿式电接头内部结构中电接触器件数量多，工作电 压高，电流大，工况环境复杂。当其通电时，湿式电 接头公头插入到母头腔体，防止海水流入和液压油 流出以保护腔内电器设备⑵，因此湿式电接头整体 密封要求极高。长期以来，湿式电接头的绝缘、密封 以及导电等关键技术3由国外行业巨头公司所把 持，国内研究进展缓慢。本文针对中国南海某油田 开发项目，设计一种水下跨接电缆湿式接头多级密 封结构，对强电湿插连接器的密封结构作了深入研 究,对插合过程进行力学分析,并结合有限元分析和
该多级密封结构主要包括： 1） 第1级密封。主级隔膜安装于水下湿式接 头插孔端外筒内侧，两端用隔膜套筒压紧在两端端 盖上。主级隔膜两端均设置有多道密封凸起，安装 到位后，形成密封，使电连接器内部形成密封空间。 其内部充满绝缘介质，外部海水通过外筒上的平衡 孔接触主级隔膜外壁。外部压力和内部压力通过主 级隔膜的形变，达到内外平衡的状态。结构示意如 图 2 所示 。 2） 第2级密封。主要用于插合过程中的动密 封，该级密封包括2部分： ①湿式接头公头插针、往复销与前密封之间的
以我国南海某油田开发项目所用三芯连接器为 例,当湿式接头公头插针与往复销外端贴合后，插合 过程开始。
设定整个插合过程为匀速运动，插合速度乙= 100 mm/s,已知侵入单针截面积犃= 78. 54 mm2，插 合行程犾=50 mm,则插合过程持续时间狋=0. 5 s, 插合过程示意如图5。
公头插针往复销 唇形密封 母头导体
• 57 •
氮气检漏试验进行验证。
1 水下跨接电缆湿式接头多级密封结构 设计
以我国南海某油田开发项目为例，水下跨接电 缆干式接头在平台上预先插合完毕，湿式接头母头 卡接密封安装在采油树帽中，湿式接头公头卡接密 封安装在油管悬挂器电缆穿越通道中，湿式接头随 采油树帽安装到位即实现公、母头适配插合，陆地终 端通过该插合连接实现电潜泵的供电弘5］。插合全 过程均在水下带压完成，且插合全过程经受复杂外 部环境（包括环境压力、微生物、颗粒物、咸水）影响, 极易出现密封失效。
海底电缆敷设施工方案
海底电缆敷设施工方案
介绍
海底电缆的敷设是一个需要经过慎重计划和高度协作的过程。
本文档提供了一项海底电缆敷设的方案，该方案在确保安全和高效率的前提下，减少了工时和成本。
设施工具
敷设过程需要准备以下设备：
- 海上作业船
- 装载电缆的船只
- 插头和连接器
- 深度测量工具
- 环境监测设备
- 摄像设备和连接电缆
- 紧急救援设备
敷设步骤
1. 测量敷设区域的深度和环境状况
2. 确定电缆敷设的路径和长度
3. 确定所需的插头和连接器
4. 在海上作业船上准备和测试电缆
5. 将电缆装载到船只上，并将其拖到敷设区域
6. 连接电缆和插头
7. 在敷设船上安装摄像设备和环境监测设备，以确保敷设的安全和正确性
8. 按照计划和方案敷设电缆，在敷设过程中注意环境状况的变化
9. 在电缆敷设完成后，进行检查和测试，并确保其连接和工作正常。
总结
本文档提供的海底电缆敷设方案，是一个可行的方案，可以确保敷设工作的安全和高效率。
使用该方案可以实现减少工时和成本的目标，在实践中应适当考虑实际情况和环境因素，以确保工作的顺利完成。
海底电缆技术资料
海底电缆技术资料
一、海底电缆结构图和主要技术参数
（1）SCCF-YJQF41 26/35kV 3×70mm2截面图及结构尺寸
（2）海底电缆主要技术参数
序号材料名称标称厚度mm 标称外径mm
1 铜导体+阻水带19/2.24 10.0
2 导体半导电屏蔽0.8 11.6
3 XLPE绝缘10.5 32.6
4 绝缘半导电屏蔽0.8 34.2
5 半导电阻水带1×0.3×40 34.8
6 合金铅套 1.
7 38.2
7 防腐层+PE护套 1.3 40.8
8 PP绳填充条成缆外径87.9
9 成缆包带2×0.2×70 88.7
10 PP绳+沥青内衬层 1.0 90.7
11 钢丝铠装φ5.0×56 100.7
12 PP绳+沥青外被层+包带 3.2+0.2 107.1
13 不锈钢管海光缆单元1组×12芯海光缆
二、海缆结构和特性参数表
三、高强度细钢丝铠装不锈钢松套管增强型PE护套
(1)光缆单元结构图
外护套（φ12.5厚度2.2
磷化钢丝（21/φ1.0铠装方向右向
磷化钢丝（9/φ1.5铠装方向左向
不锈钢松套管（φ3.0壁厚0.2 (2)光缆结构与特性参数。
海底管道修复用三通连接器的设计
海底管道修复用三通连接器的设计海底石油管道快速修复技术是保证海水油气正常生产的一项重要课题，海底管道修复用三通连接器是海底管道修复的关键部件。
文章介绍了海底管道修复用三通连接器的结构原理和使用特点，并采用有限元分析软件模拟仿真三通连接器在使用状况下金属密封件的密封状态。
按照API标准的要求，设计出了用于海底管道修复用的三通连接器。
标签：海底管道修复三通；有限元；静水压Abstract：The rapid repair technology of submarine oil pipeline is an important subject to ensure the normal production of seawater oil and gas. The three-way connector for submarine pipeline repair is the key component of submarine pipeline repair. This paper introduces the structural principle and application characteristics of the three-way connector for the repair of submarine pipelines，and simulates the sealing state of the metal seal under the service condition of the three-way connector using the finite element analysis software. According to the requirements of API standard，a three-way connector for submarine pipeline repair is designed.Keywords：submarine pipeline repair tee；finite element；hydrostatic pressure引言近年来，全球海洋石油产量增长迅速，海洋石油将成为世界油气产量增长的源泉。
三芯光电复合海底电力电缆的设计与制造之一——结构设计
采用 阻 水 胶 隔 断 工 艺 的 导 体 ， 面 在 １０ ０ 截 ０ ｍ 以上 的 ， 线 可采 用 表 面 钝 化 处 理 ， 样 能 有 ｍ 单 同 效 削弱集肤 效 应 。这 种 大截 面 导 体 结构 ， 欧洲 耐克
森 公 司 的海 底 电缆设 计应 用较 多 。 １ ２ 导体 屏蔽层 的 设计 ． Ｇ ／ ２ ０ Ｂ Ｔ １７ ６中规 定 ， 称截 面 ５ ０ ｍ 以上 标 ０ ｍ 及
表 １ 三 芯 光 电复 合 海 缆 结 构 尺 寸
名称 阻水 导 体 半 导 电 阻水 带 ＋导 体 屏 蔽 ＸＰ Ｌ Ｅ绝 缘
绝 缘屏 蔽
１ ３ 阻水缓 冲层 ．
在 绝 缘 屏 蔽 层 外 重 叠 绕 包 层 半 导 电阻 水 膨 胀 带 ， 作用 为 ： 其
（ ） 导 电阻水缓 冲层 与导 体 中嵌 入 的 阻水 材 １半
２１ ・
０ 引 言
近年来 ， 随着国民经济的发展 ， 国家电力事业突
飞猛 进 。从沿 海 岛屿 到 内 陆江 湖 沼 泽地 区 ， 海 洋 从 石 油勘探 平 台到海 岸 风 能发 电场 ， 种 电压 等 级 的 各
大长 度海 底 、 下 交联 聚 乙烯 （ Ｌ Ｅ） 水 Ｘ Ｐ 电力 电 缆 需 求 量 猛增 。尤 其是 国家 石油 能 源 的 短缺 ， 随着 石 油 的开发勘 采 向深海 远 洋 转 移 ， 深海 石 油 及 可燃 冰 的
余量 余量
ห้องสมุดไป่ตู้
１５ 塑料 增 强保护 层 ．
铅 和铅合 金 比较 柔 软 ， 械 性 能较 差 。 为 了保 机 护铅 套在 制造 、 敷设 和使 用 中不受损 伤 ， 常在 合金 通 铅 护套外 ， 挤塑机 挤制 一层 塑料增 强保 护层 ， 用 两者 之 间还要 涂敷 一层 粘接 剂 ， 其成 为一个 整体 ， 使 从而 提 高对 电缆线 芯 的综合保 护性 能 。１０ｋ ３ Ｖ６０ｍｍ １ 海缆 塑料 增强 保护 层 的标 称厚 度选 为 ２ ６ｍ 可采 ． ｍ，
森 公 司 的海 底 电缆设 计应 用较 多 。 １ ２ 导体 屏蔽层 的 设计 ． Ｇ ／ ２ ０ Ｂ Ｔ １７ ６中规 定 ， 称截 面 ５ ０ ｍ 以上 标 ０ ｍ 及
表 １ 三 芯 光 电复 合 海 缆 结 构 尺 寸
名称 阻水 导 体 半 导 电 阻水 带 ＋导 体 屏 蔽 ＸＰ Ｌ Ｅ绝 缘
绝 缘屏 蔽
１ ３ 阻水缓 冲层 ．
在 绝 缘 屏 蔽 层 外 重 叠 绕 包 层 半 导 电阻 水 膨 胀 带 ， 作用 为 ： 其
（ ） 导 电阻水缓 冲层 与导 体 中嵌 入 的 阻水 材 １半
２１ ・
０ 引 言
近年来 ， 随着国民经济的发展 ， 国家电力事业突
飞猛 进 。从沿 海 岛屿 到 内 陆江 湖 沼 泽地 区 ， 海 洋 从 石 油勘探 平 台到海 岸 风 能发 电场 ， 种 电压 等 级 的 各
大长 度海 底 、 下 交联 聚 乙烯 （ Ｌ Ｅ） 水 Ｘ Ｐ 电力 电 缆 需 求 量 猛增 。尤 其是 国家 石油 能 源 的 短缺 ， 随着 石 油 的开发勘 采 向深海 远 洋 转 移 ， 深海 石 油 及 可燃 冰 的
余量 余量
ห้องสมุดไป่ตู้
１５ 塑料 增 强保护 层 ．
铅 和铅合 金 比较 柔 软 ， 械 性 能较 差 。 为 了保 机 护铅 套在 制造 、 敷设 和使 用 中不受损 伤 ， 常在 合金 通 铅 护套外 ， 挤塑机 挤制 一层 塑料增 强保 护层 ， 用 两者 之 间还要 涂敷 一层 粘接 剂 ， 其成 为一个 整体 ， 使 从而 提 高对 电缆线 芯 的综合保 护性 能 。１０ｋ ３ Ｖ６０ｍｍ １ 海缆 塑料 增强 保护 层 的标 称厚 度选 为 ２ ６ｍ 可采 ． ｍ，
深井潜水电机电缆接头制作工艺
中国设备工程
!""!#!
修理与改造
深井潜水电机电缆接头制作工艺
!崔卫强
马秀芹
【 摘
要】 由于深井潜水泵电机电缆接头浸没在深井动水位以下，故保证其绝缘性能十分重要。本
文介绍一种适合在水下工作的电缆接头制作工艺。
【 关键词】 潜水电机
电缆接头
制作工艺
我公司深水井用 () 型潜水泵和 *(+ 型潜水电机 组，潜入深水井动水位以下工作。由于潜水泵电机引 出的三芯扁电缆同由配电柜引出的配套三芯圆电缆接 头均浸没于动水位以下，故保证其绝缘性能十分重 要。为此，我们设计了一种电缆接头制作方法。
掉漆皮，并用砂布擦磨干净。
$ "# !$ !$ !$ ! & %
除毛刺。 （ "）用棉球蘸丙酮或酒精将接头及两端擦拭一 遍。晾干后，用高压绝缘自粘胶带从单芯扁电缆外层 橡胶护套距接口 ! $ 处，向右包至单芯圆电缆外层 橡 胶护套距接口 ! $ 处，并往返两次。之后，用塑料 粘 胶带重复以上操作， 往返两次， 即完成单芯线的包扎。 （ 0）整体包扎。完成三根单芯线独立包扎之后， 用 高 压 绝 缘 自 粘 胶 带 由 扁 电 缆 根 部 外 层 橡 胶 护 套 !%
%
&
!
! $ ! $ ! $ "#பைடு நூலகம்
"
处，向右包至圆电缆外层橡胶护套 ! % 处，往返两次。
$’ 扁电缆
%’ 外层橡胶护套 &’ 芯线 橡胶护套 !’ 电缆铜芯 "’ 圆电缆
! % 为圆电缆直径的三倍。之后，用塑料粘胶带重复以
上操作，往返两次。 （ 1） 检 验 。 将 电 缆 接 头 在 常 温 水 中 浸 泡 $%2， 用 "##3 兆欧表测量其绝缘电阻应不低于 %##4" 。 实践表明，该方法制作的电缆接头联接牢固，接 头处绝缘性能可靠、耐久。 作者单位：东明石化集团公司设备处 通信地址：山东省东明县黄河路 %1 号 邮 编：%1!"##
!""!#!
修理与改造
深井潜水电机电缆接头制作工艺
!崔卫强
马秀芹
【 摘
要】 由于深井潜水泵电机电缆接头浸没在深井动水位以下，故保证其绝缘性能十分重要。本
文介绍一种适合在水下工作的电缆接头制作工艺。
【 关键词】 潜水电机
电缆接头
制作工艺
我公司深水井用 () 型潜水泵和 *(+ 型潜水电机 组，潜入深水井动水位以下工作。由于潜水泵电机引 出的三芯扁电缆同由配电柜引出的配套三芯圆电缆接 头均浸没于动水位以下，故保证其绝缘性能十分重 要。为此，我们设计了一种电缆接头制作方法。
掉漆皮，并用砂布擦磨干净。
$ "# !$ !$ !$ ! & %
除毛刺。 （ "）用棉球蘸丙酮或酒精将接头及两端擦拭一 遍。晾干后，用高压绝缘自粘胶带从单芯扁电缆外层 橡胶护套距接口 ! $ 处，向右包至单芯圆电缆外层 橡 胶护套距接口 ! $ 处，并往返两次。之后，用塑料 粘 胶带重复以上操作， 往返两次， 即完成单芯线的包扎。 （ 0）整体包扎。完成三根单芯线独立包扎之后， 用 高 压 绝 缘 自 粘 胶 带 由 扁 电 缆 根 部 外 层 橡 胶 护 套 !%
%
&
!
! $ ! $ ! $ "#பைடு நூலகம்
"
处，向右包至圆电缆外层橡胶护套 ! % 处，往返两次。
$’ 扁电缆
%’ 外层橡胶护套 &’ 芯线 橡胶护套 !’ 电缆铜芯 "’ 圆电缆
! % 为圆电缆直径的三倍。之后，用塑料粘胶带重复以
上操作，往返两次。 （ 1） 检 验 。 将 电 缆 接 头 在 常 温 水 中 浸 泡 $%2， 用 "##3 兆欧表测量其绝缘电阻应不低于 %##4" 。 实践表明，该方法制作的电缆接头联接牢固，接 头处绝缘性能可靠、耐久。 作者单位：东明石化集团公司设备处 通信地址：山东省东明县黄河路 %1 号 邮 编：%1!"##
耐水压电缆接头的优化结构设计
耐水压电缆接头的优化结构设计0.引言随着计算机技术的不断发展及应用，机械与微电子技术等的紧密结合，实现了机械产品的自动化和智能化，也突破了传统的机械和电子专业的限制[1]。
而实现机电产品的控制与连接则离不开电缆这个纽带，对于越来越多的水下作业的机电产品等，防水和密封是其必不可少的关键性能，如各种水下工作的及监测的各类传感器，仪表设备，水下探测器等。
目前，市场上比较成熟及标准化程度比较高的电缆接头，最高等级则是IP66，即防止大浪的侵袭，如装设在轮船甲板上的电器等，能有有效的防止大良拍打侵袭即可[2]。
对于在水下工作的机电设备，会长期受到较高的水压力作用，甚至会在水下200及300米的环境中工作，需要承受高达2MPa至3MPa的水压力作用，如大坝仪器普遍在2Mpa高水头使用[3]；深海压力容器需要做到10MPa以上耐水压密封[4]，显然IP66等级的电缆接头无法满足要求，并且由于密封工艺没有得到很好的解决造成较大损失，如大坝内观仪器失效95%以上由于电缆密封进水[5]。
因此，对于耐水压的电缆密封接头需要进行单独设计，以满足机电设备具备耐水压的能力。
2.主要耐水压电缆接头接头2.1.采用O型密封圈的电缆接头如图1左侧所示，为采用O型密封圈的电缆接头结构示意图。
其主要有密封底座、O型密封圈、平垫及压帽四部分组成。
在密封底座上预留一段宽度与O 型密封圈线径宽度一致的光滑台阶，以便放置O型密封圈。
其工作原理是通过在电缆的外部套上合适的O型密封圈，然后套上平垫，旋入压帽对O型密封圈进行挤压，迫使O型密封圈变形，挤压电缆外圆，填充满电缆与密封底座的内孔接触处，达到护持和固定电缆的作用。
从上述工作原理来看，O型密封圈与电缆直接接触面较小，基本为一圈较窄的面，其优势是挤压压强较高，与电缆贴合较为紧密有利于防水密封。
2.2.采用圆柱型密封圈的电缆接头如图1中间所示，为采用圆柱型密封圈的电缆接头结构示意图。
其主要有密封底座、圆柱型密封圈、平垫及压帽组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《机械产品规划与创新》课程大作业
班级：120222
学号：120207111
姓名：宋涛
任课教师：王洪喜
《机械产品规划与创新》课程大作业
一、论述题
1、详细论述机电产品开发的一般过程；（10分）
这是机电产品开发的第一步，也是最基础的一步。
如果对市
知道与自己同类产品的相关信息，了解市场真正的需
产品规划：产品规划决定着产品的生产周期，一个完善而又合理的规划
能够使产品在整个设计加工阶段进行的非常顺畅，从而保证了产品的生
产周期。
规划时，要尽可能的详细，把握每一个细节，合理划分时间间
隔，竟可能让有些工作并行展开。
这样就保证了产品在整个开发过程中
的顺畅性，合理性。
产品定义：这一阶段就是确定产品的主要性能参数以及产品的发展方向，
例如，生产一台车床，就得它的主轴的最高转速，加工零件的最大回转
半径，最大长度等相关参数。
所以产品定义要根据市场以及加工制造条
件等多方面因素合理定义，切勿盲目，一味追求高端。
方案设计：方案设计是整个产品开发过程中最关键的一步，也是最困难
的一步，一个合理的方案，能够提高整个产品的市场竞争力。
这时，就
得团队各个成员设计方案，在逐一优化，对比。
还可以利用好多确立方
案的方法。
进行全面的，完整的方案设计。
详细设计与样机加工：详细设计阶段，可以利用设计软件，进行零件设
计，装配设计，人机交互设计，刚度强度校核，样机仿真，加工仿真等
等，对产品进行全面的虚拟化设计，再进行样机加工。
对样机进行调试，
对不合理的地方进行改进。
改进设计：在对样机进行必要的改进，使其性能更加稳定，产品竞争力
进一步提高。
:不同的产品包装运输方式也是不同的，有的产品必须还要设计产品与包装运输的底座相互固定的零件，有的产品还需要在下面设计出
让叉车铲能够叉装的空间，以便于运输包装。
2、机电产品概念设计的常用创新方法有哪些，并说明每种方法的特点。
（10分）
答：(1)、头脑风暴法：
* 记录所有产生的思想。
* 产生尽量多的思想，并且描述该思想。
* 疯狂的思考。
* 不允许评价思想，只是产生思想。
（2）、6-3-5方法：
* 6个参与者，每个参与者3个想法，5分钟用来评估概念。
（3）、功能类比法：
* 考虑功能的时候，可以类比别的相似功能的方案。
（4）、参考书、杂志和网络：
* 可以参考大量的资料，利用网络查找相关专利。
（5）、专家：
* 可以直接咨询相关技术方面的专家，但是这样成本太高。
二、方案设计题
1、设计一套用来测试重力加速度g的实验设备，据所设计的结构，分析影响测量精度的相关因素？估计所测量的g值的精度。
（40分）
要求：（1）分析测量原理；
（2）有结构原理图，所有图形需要自己绘制；
（3）给出测量操作步骤；
（4）有测量精度分析；
（5）核算加工制作该设备的成本（尽量详细）；
（6）用Gantt图描述该设备的开发计划
（7）不需要做实物
测量重力加速度设计方案
1.1、测量原理
利用频率为50Hz的打点计时器来测量重力加速度。
把打点计时器竖直的固定在铁架台上，在重锤上固定好纸带。
让纸带穿过打点计时器的复写纸的下方，打开打点计时器的开关，让重锤带着纸带自由落下，就可以得到一条打有点的纸带，再
进行数据处理。
根据加速度有关公式：
纸带
打点计时器的周期为T=0.02s
由加速度原理可得：任意时间段内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度。
所以：V t=ℎ2/(2T)○1V0=ℎ1/(2T)○2
V t2−V02=2gH○3
联立○1○2○3式可得重力加速度g.
1.2、结构原理图
减重橡胶垫
铁架台
1.3、操作步骤
1）、选取纸带，和砝码固定，并把纸带放在打点计时器复写纸的下面。
2）、打开电源，使打点计时器工作稳定后放开纸带，让砝码自由落下。
3）、重复上面两步多次。
4）、选取打点清晰的纸带按照测量原理计算重力加速度。
1.4、测量精度分析
由于纸带和打点计时器之间的摩擦，还有打点计时器的工作不一定完全稳定，测量的误差，计算的误差最后会使测得的值小于理论值。
大概范围是（9.6—9.75）m/s2之间。
1.5、装置成本
1.6、设备开发计划
2、如图所示，在直径为60mm、深度为3000m充满海水的井内，有一个井下工作的仪器舱，为了给仪器舱供电，用电缆绞车携带电缆上接头下放，与井下仪器舱上部的电缆下接头对接，对接后可以实现地面为井下仪器舱供电。
（对接时可以利用上接头下放的惯性力）（40分）
要求：
（1）设计电缆上接头和电缆下接头内部原理结构，使得对接后能够通电并与环境可靠绝缘；
（2）绘制电缆上、下接头的内部结构图（二维、三维皆可），图形清晰，能够确切反映设计意图；
（3）撰写详细设计说明。
（说明书见后）
井下供电对接系统示意图
大作业要求：
1、原理方案表述清晰，所有图形都是自己绘制（可以手绘，也可以计算机绘制，二维三维不限）。
文字全部自己输入，可以借鉴网络上的信息，但不得从网络上粘贴任何文字和图片资料；
2、在满足实现目标的前提下，设计方案可行性、经济性要好；
3、大作业需要采用A4纸打印，排版装订整齐，不得有错别字；作业内部标题用4号字，内容用小4号，宋体。
封面有学号和名字（封面模板）；
4、交作业日期：2015年1月6日早9:00 由班长交到我的办公室（工2-507）。
产品设计说明书
——井下电缆对接系统
目录
1.设计背景
2.设计方案
3.工作原理
4.总结
5.三维装配图
6.爆炸图
井下电缆对接系统设计说明书
1.设计背景
如图所示，在直径为60mm、深度为3000m充满海水的井内，有一个井下工作的仪器舱，为了给仪器舱供电，用电缆绞车携带电缆上接头下放，与井下仪器舱上部的电缆下接头对接，对接后可以实现地面为井下仪器舱供电。
（对接时可以利用上接头下放的惯性力）
3000
2.设计方案
为了实现井下电缆的成功对接，主要解决以下问题：
1.保证上下接头良好的导通，并且有一定的安全保障系数。
2.要保证连接和断开的方便性。
3.必须保证接头有一定的密封性，防止接头外部的海水与接头内部的海水导通，以
造成短路。
4.便于加工，成本低，使用方便。
所以，为了解决以上问题采取具体方案如下：
上下接头采用锥形设计如图所示，上下锥头的设计是为了更好的对接，并且上锥头在水中减少水的阻力，有利于上锥头的下落。
还有，下锥头呈喇叭口设计，可以更加方便的进行对接。
上锥头下锥头
在解决密封问题时，特意设计上下橡胶套，并且在上密封套上增加三层密封圈，以阻隔海水，防止短路。
如下图所示
上橡胶套下橡胶套
由于海水本身就是良好的导体，所以，可以把下锥头中没有排干净的海水用作上下锥头之间的导体，来保证良好的导通。
如图所示
海水
为了保证上下接头的稳定连接，所以在上下接头之间增设强性磁铁，从而使它们更加稳定的工作。
3.工作原理
把装好的上接头通过电缆连接稳定，然后释放，上接头在绞车的作用下下降，直到与下锥头接触。
排除多余的海水，上下橡胶套通过密封圈密封，是内部海水与外部海水彻底断开，达到绝缘密封的目的，然后，内部通过强性磁铁锁紧，利用内部剩余海水的导电性，就可以接通上下接头，使仪器正常工作。
4.总结
通过这次作业，使我更加清楚了理解了课本上的知识，同时开阔了视野，自身能力得到了全方面提高，对软件的应用能力有所提高。
最后，感谢王洪喜老师的热心指导。
4.三维装配图
5.爆炸图。