水刀系统方案的主泵机组参数选择是在大量试验基础上和国外技术基础上确定的，首要的是确定压力参数，如何偏于保守地确定门限压力。因为压力过高，主机及所有配套件都必须适应这一参数，导致材料及成本大幅度上涨，而且还带来了运行可靠性问题，国外设计虽然将压力定得很高（如280MPa），实际运行也多在250MPa以下。根据笔者长期研制超高压水切割机的经验和除锈试验，将压力定在200- 250MPa。对于流量，国外最低为25L/min，根据等功率原则，笔者将流量下限定为30L/min，由此，机组最小功率为160kW。也就是说，如果继续加大机组功率，流量可能就是35、40甚至45L/min，而压力不再增加。

  对于超高压大功率泵，泵速是运行可靠性的关键。泵速过高，因往复运动密封的发热很容易使柱塞咬死；泵速过低，泵的尺寸将过大，重量增加。文献给出确定泵速的理论依据是柱塞的平均速度

    按此计算，由于这一经验值源于前苏联60年代的设计经验，显然泵速过低，根据我们的实践经验，在机组功率为l60-200kW时，泵速为300—350min-1左右，这也是国外超高压泵技术水平的一个判据。

    与泵参数相匹配的喷嘴设计，这里仅给出4只喷嘴的直径为o．35mm。爬壁机器人和真空系统为互动式设计，它们是互为依存又互为矛盾，前者没有后者则不能行走，同样，前者又是克服了后者的吸附才能行走，因此，这种互动式设计更多地在试验中成熟。成套设备三部分的定量关系就叫做参数匹配，而这样一组经试验检验的参数匹配正是本项目的重要成果之一，所谓成套技术说到底就是参数匹配。

    爬壁机器人采用了真空吸附，而不是电磁铁吸附，后者正是美国Jet Edge公司的特色技术。笔者认为：回收废渣、即除即干也必须依靠真空技术，显然合二为一更经济、紧凑；再者，电磁铁机器人非常笨重，其重量比真空机器人高50%。为了更大的磁力吸附，必须采用履带行走机构（电磁铁安装在履带上），非但行走不灵活，而且一旦电路故障，保险绳承负过大。单板机的应用，保证了保险绳收放与机器人行走的同步，正常状况下，保险绳是不受力的。该装置各部件相互关系示意图，成套设备各部件图片。

    对为本项目配套的超高压泵机组的任何一个参数进行独立评价，它都并无可圈点之处，但将压力、流量、功率甚至为达到此目标的结构参数如泵速、柱塞直径、柱塞行程等综合在一起评价，其技术难度、投资风险以及结构设计、材料工艺都具有重要的研究价值，更具有意义的是这种高压力、大功率，以普通水为介质的泵机组将会为堵住进口、赢得量的离心泵提供有压进水，以保证流体的连续泵送。

    控制柜集中控制和显示动力和泵的各种电、液动态参数；对电动机主要作用是降压启动；对柴油机主要是智能化控制，由控制柜显示当前的压力、流量、水温、油温和其他部分控制（如爬壁机器人、真空系统）。

    安全阀有两种形式：弹簧预置压力式（锥阀）和爆破膜（不锈钢）阀，且都适用于本项目泵机组。

    调压溢流阀的作用是在工作中调整适当压力，将多余流量排出。针对不同用途，在额定工况下参数需该阀调节，由于高参数工况，该阀采用气动增压器原理调节控制，即以很低的气压就能控制超高压调节。

    排出反馈系统：将泵的排出压力信息反馈给液压油缸，直接驱动改变柴油机转速，从而稳定排出压力至合适参数。

    泵分为动力端和液力端，高参数工况对泵的材料要求比较苛刻，尤其是受力零部件必须采用高强度钢及相应处理工艺，但又不能使材料太繁杂、太生僻，如机身多采用铸造球铁，紧固件多用40Cr，液力端材料多用9Cr18等。液力端为了加工和拆卸方便，多将泵缸分离为三件，各成一体，然后在排出端集中。内腔流道的设计原则是尽可能减小余隙容积，即所留的空间必须是结构设计所必需的，这样可以有效提高泵的容积系数，也就提高了泵的有效功率。为了解决泵的承压能力，从流道设计、缸体自增强处理，到零部件的静密封与连接等等，甚至过渡面倒圆直径都有很多要求，限于篇幅本文略述。作为整体设计，泵的主要参数（即性能参数和结构参数）必须要经过一个设计、试制、试验、完善的周期才能定型。

    对于超高压水射流压力成了技术水平的主要标志之一，因为压力高意味着作业效率和功能的提高，同时也对机组和系统的可靠性、设计与成本提出了更高的要求。流量的计算可写成下列各种形式：爬壁机器人的功能是：智能行走、旋转射流除锈和真空吸附抽吸排渣，这三项功能是同步复合的。所谓爬壁，是由于真空吸附作用和行走功能使其贴壁面动作；所谓机器人，它毕竟是依靠指令输入通过改变电机的转速以保证机器人的直行、斜行等。在大型曲壁面动作主要体现在直行和换行上，所以爬壁机器人的技术难度主要在机械结构设计上。

    这一爬壁机器人的装配图，电机通过减速驱动主动轮旋转并同步带动同侧的从动轮旋转，同样，另一侧双轮由第二台电机驱动，很显然，2台电机的同步导致机器人直行，异步则导致机器人经过“之”字形转向换行。喷嘴射流因安装角度形成水力扭矩，使得喷头旋转，而这里的超高压旋转接头正是保证稳定旋转的关键零部件；旋转喷头所处的真空腔与壁面弹性接触，在腔缘的真空作用达到了机器人附壁和抽吸锈屑、污水的目的，为安全起见，防止真空系统一旦失效时发生危险，在机器人上部必须设置保险装置，该卷扬滚筒钢丝绳只起到保险作用，不能拖带爬壁机器人运动，其升降功能由控制系统保证与机器人的行走同步，除升降功能以外，保险装置整体与机器人横向作业同步移动。由于被清洗对象无论垂直曲面还是水平顶面，都是大面积的平面，故该机器人又叫平面清洗器。

    水刀该平面清洗器设计的原则是因真空吸力产生的附壁力矩大于各种倾覆力矩，只有这样才能造成爬壁。