为了从根本上提高新开发高压柱塞泵的可靠性,首先进行故障模式、效应及危害性分析(FMECA),预先列举出组成单元的各种潜在失效模式,并进行影响度评价,找出影响泵可靠性的关键零部件并提出改进措施;然后建立系统可靠性模型并进行可靠性分配;最后对系统可靠性影响最大的高压密封件进行了基于磨损失效机理的设计计算,建立了一套基于可靠性的高压柱塞泵设计方法。

爬壁除锈是水射流除锈的重要应用之一。本文研制了以超高压泵机组、真空回收系统为主的水射流爬壁除锈实验平台,并研制了以磁隙吸附为主、气动驱动的磁隙式爬壁除锈机器人,除锈试验表明实验平台除锈参数合理,爬壁机器人除锈效果良好,该实验平台对水射流爬壁除锈成套设备的推广具有参考意义。

介绍了超高压纯水射流除漆成套设备的组成及主要部件的工作原理,同时简述了超高压纯水射流除漆机理及其影响因素,并最终优化确定了降低管路损失,提高喷头打击效率两种提高纯水射流除漆能力的途径。

针对作业直径不小于300mm、工作压力不小于100MPa的旋转水射流装置从主要水射流动参数确定和超高压旋转密封结构入手进行研究,确定了喷嘴孔径、射流靶距、转速等典型的水射流动参数,并完成了100MPa和250MPa两个压力等级的旋转密封组件的结构设计,研制出以平面清洗器为基本形式的水射流装置,并在实际工程应用中体现出高效和安全的特性。

煤矿主排水泵站为标准设计配置,即多台套大型多级离心泵机组与之相适应的管系、电器装置等。这种＂标配＂是矿山耗能大户,占总耗能约40%左右,系统节能势在必行。然而,＂系统＂是＂标配＂的,无法改变,笔者在与研发高效泵机组同步,对＂系统＂附加动态能效监测和节能调控装置,经安徽省质监局的现场检测表明,单泵机组系统节能提高15%,吨水百米电耗下降至0.39k W·h。试验结果表明：高效泵机组增效空间有限,但将其用于现有系统,并对其实现动态能效监测和流量调控,就能得到大幅度的节能效果。在此基础上对系统实现对比和优化运行（即考虑多泵运行、多工况运行等）软件模拟运行预测,指导泵站运行,泵站系统节能就有更大空间。

为满足大型超高压水射流作业装备开发的需求,研制了一种通用型的移动式静音型超高压站,对其系统组成、 监控保护、通风与降温以及减振降噪等方面的设计进行分析和研究.

航空航天对超高压水切割提出了特殊技术要求，笔者应对大尺度曲面复合材料切割，大型叶轮粗加工和特殊精细切割，复合材料的铣削、钻孔、抛光等需求，以国家863计划课题为契机，研制了500MPa压力的特大型专用机翼加工装备和多功能加工中心，本文介绍了这2台先进装备所引发的超高压水射流多功能技术特征，并结合国外同步先进水平解析了实现高难度水切割、铣削等多功能应用的技术模块、参数匹配、工艺方法和试验结果。

深海沉船(装载油料和危险化学品液体)的应急处置方法首先是排出船载液体,即创造一个打捞前的安全条件。针对这一工程,提出了第一步采用水切割成套装备在水下船体外层切割一个1-2m^2的矩形或圆形大孔,继而在内层舱壁面上安装机械打孔、封堵、抽液专用装备。对于6000m深海进行水力破拆工程,提出了将全套装备沉入海底、由深海ROV提供动力及协同工作的作业方式,剖析了深海水力破拆成套装备的整体构想和作业目标,研究了前混合磨料水切割型式与工况参数,归纳了海底泵、混沙容器与切割头关键技术,设计了系列试验及其关键点。以上对策是研制深海切割工程装备的全过程实施方案。