沉船水下开孔抽油装备是沉船打捞作业中的重要工具,主要用于完成水下的开孔作业和抽油作业。本文综述了水下开孔抽油的作业流程和当前广泛应用的水下开孔技术,对比了磨料水射流切割开孔与传统水下开孔技术的优缺点,结合水下开孔和抽油作业工具的研究现状和发展方向,创新性的提出一种基于磨料水射流切割开孔技术的水下开孔抽油装备。为确定磨料水射流切割开孔的切割参数,本文使用FEM-SPH数值仿真方法模拟了磨料水射流切割钢板的过程。基于此种方法,建立了钢板的FEM模型和磨料水射流的SPH模型,并利用随机算法实现磨料颗粒和水的随机分布;根据泵压,赋予磨料水射流不同的入射速度和横移速度;根据仿真结果分析了入射速度和横移速度对切割深度的影响,并与试验进行对比;结合沉船实际壁厚,确定了最佳泵压和横移速度。完成了沉船水下开孔抽油装备的结构设计,主要内容有:根据装置的作业环境、功能需求和设计指标,结合磨料水射流常用的切割执行机构的结构方案,完成装备开孔底座和抽油管路的结构设计;根据装备作业指标,对装备需要密封的部分进行密封方式的确定、密封圈的选型和密封沟槽的结构设计;装置中磨料水射流开孔的执行机构采用马达驱动,根据切削仿真结果和装备的结构尺寸计算了马达的需求转速和转矩,完成了马达的选型和其控制系统设计。加工装备的样机并进行切割试验,验证了装备的开孔性能和抽油管的进给回退功能,并根据加工装配和试验中存在的问题,完成了装备结构的初步优化设计。