液压发展的一种新方向_纯水液压传动

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浅谈对液压系统的认识

浅谈对液压系统的认识

浅谈对液压系统的认识液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。

液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。

如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

液压系统(hydraulic system):定义:以油液作为工作介质,利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置。

液压系统的发展:20世纪50年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使液压技术从军事上的应用很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛的发展和应用。

20世纪60年代以来,随着原子能、航空航天技术、微电子技术的发展,液压技术在更深、更广阔的领域得到了发展,60年代出现了板式、叠加式液压阀系列,发展了以比例电磁铁为电气-机械转换器的电液比例控制阀并被广泛用于工业控制中,提高了电液控制系统的抗污染能力和性能价格比。

随着科学技术的进步和人类环保、能源危机意识的提高,近20年来,人们重新认识和研究历史上以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术,并在理论上和应用研究上,都得到了持续稳定的复苏与发展,正在逐渐成为现代液压传动技术中的热点技术和新的发展方向之一。

21世纪将是信息化、网络化、知识化和全球化的世纪,信息技术、生命科学、生物技术和纳米技术等新科技的日益进展将对液压传动与控制技术的研究、设计研究及方法、对包括液压阀在内的各类液压产品的结构与工艺、对其以其应用领域以及企业的经营管理模式产生深刻的影响并带来革命性变化。

我国近年来液压气动密封行业坚持技术进步,加快新产品开发,取得良好成效,也涌现出一批各具特色的高新技术产品。

北京机床所的直动式电液伺服阀、杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀(拥有专利)、宁波华液公司的电液比例压力流量阀(已申请专利),均为机电一体化的高新技术产品,并已投入批量生产,取得了较好的经济效应。

纯水液压传动技术所要解决的一些问题

纯水液压传动技术所要解决的一些问题
解 决 的一些 问题 。
至可达 1 m 年 。这样元件的使用寿命会大大降 .m / 4 低, 严重 的可 能破 坏 系统 引 起 事故 。所 以在工 程 应 用 中要优 先 考 虑 采 用 不 锈 钢 、 色 金 属 合 金 、 程 有 工 塑 料 和 陶 瓷 等 抗 腐 蚀 性 强 的材 料 来 制 造 纯 水 液 压 传动的元件。另外还要尽可能 降低水 的温度 , 必要 时可以在水中加人一些添加剂来降低腐蚀 。
5 。这就使纯水在传动的过程 中泄漏的机率及泄漏 0 量 远远 大 于油 。 由于水在 系统 中的 内 、 外泄 漏 , 系统 的容积效率会急剧降低 。所以水的泄漏会很大程度 上影 响 系统 的性 能 。如 果泄 漏 能 被 消 除 , 于水 的 基 液压传动的花费就能急剧降低。 目 前一种 比较有效 的 方 法 就 是使 用 为 水 基 液 压 设 计 的不 锈 钢 金 属 活 塞和 PF T E密 封件 ,这 样 就 能减 小运 动 部件 之 间 的 间 隙 。因为减 小 间隙 , 内部 渗 漏便 可消 除 。
水 的 锈 蚀 性 和 导 电 性 很 强 , 引起 钢 、 等 常 能 铁 用 金属 材料 的电化学 腐蚀 及非 金属 材料 的老化 。纯 水 液 压 系统 在 工作 过 程 中会 使水 温升 高 , 这种 高 温 下 流 动 的水 对碳 素 钢 的锈 蚀 性 比一 般 水 更 剧烈 , 甚
3 元件磨 损

对 传 统 的 以矿 物 油 为 介 质 的液 压 传 动来 说 油 在 系统 中的流 动 可 以对 一些 元 件起 到润 滑 作 用 , 有
1 流体 泄漏及密封
在 许 多 液 压 系统 中泄 漏 是 一 个 难 以克 服 的 问 题 。纯 水液 压传 动 的一 个重 要且 困难 的任 务就 是 防 止水 的泄 漏 。与油相 比纯 水 的粘度 最低 仅 为油 的 1 /

纯水液压的应用及研究的主要课题

纯水液压的应用及研究的主要课题

纯水液压的应用及研究的主要课题张康智,柴光远The Using of Hydraulic System of Pure Water and its Main ResearchZH ANG K an2zhi,CH AI G uang2yuan(西安科技大学,陕西西安 710054)摘 要:用淡水作为工作介质的液压传动技术是近来国内外液压领域普遍关注的研究方向之一,也是前沿课题。

文中描述了水液压传动技术的优缺点,并重点论述了水压传动技术发展应重视的主要研究课题。

关键词:水液压;关键技术;主要研究课题中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:100024858(2005)10200092031 引言早期的液压系统使用水作为传动介质,只是由于其润滑和腐蚀问题,以及工作温度的限制,在20世纪20年代被矿物油取代之后,矿物油一直是大多数液压系统的工作介质。

近年来,由于对液压系统的安全性、环保性、节能性以及可持续发展的要求不断增加,用水代替矿物油作为液压系统的工作介质又引起人们的极大的关注。

美国、日本等西方发达国家自20世纪70年代中期开始研究开发水液压技术,部分产品已经在工业中得到应用。

如美国的R.H oward Strasbaugh公司生产的用于半导体集成电路的加工设备,就采用纯水液压技术代替伺服电机及一套机械传动装置。

日本的通产省工业学院及法国的Bronzavia Vir-equipment公司于20世纪80年代研究开发出用于海洋作业的海水液压系统。

我国20世纪90年代开始进行这方面的研究工作。

华中理工大学从20世纪80年代初承担“六五”,“七五”高水基液液压传动重点科技攻关项目的研究, 20世纪90年代以来在此基础上展开海水液压传动技术的研究,于1992年底研制出一台单柱塞式海水液压泵样机。

浙江大学主要开展自来水为介质的相关技术。

由此可见,纯水液压技术的研究已成为国际液压界的一大前沿研究课题。

液压技术的发展趋势

液压技术的发展趋势

液压技术的发展趋势液压技术是一种利用液体传递能量的技术,广泛应用于工业和机械领域。

在过去几十年的发展中,液压技术已经取得了显著的进展。

随着科技的不断发展和应用需求的增加,液压技术的发展趋势也在不断演进。

1. 现代化技术的应用:随着信息技术和自动化技术的快速发展,液压技术也开始融入到现代化的控制系统中。

现代液压系统采用智能化的控制,通过传感器和电子控制器实现更高效和精确的控制。

例如,采用电液比例技术的液压系统可以实现更高的精度和可调节性。

2. 节能环保技术的应用:随着能源资源的日益紧张和环境污染的不断加剧,节能环保成为液压技术发展的重要方向。

新型液压元件和系统的设计和制造,越来越注重提高能源利用效率和减少污染物排放。

例如,采用可再生能源作为驱动力源,或者采用新型材料和润滑剂来减少能量损耗和摩擦。

3. 小型化和轻量化技术的应用:随着机械设备的小型化和轻量化趋势,液压技术也需要相应的发展。

小型化和轻量化可以降低机械设备的重量和体积,提高机械设备的灵活性和移动性。

因此,液压元件的设计和制造越来越注重轻量化和紧凑化,例如采用新型材料和先进制造工艺来减少元件自重和体积。

4. 智能化和自动化技术的应用:随着工业自动化和智能制造的推进,液压技术也开始向智能化和自动化方向发展。

通过引入传感器、执行器和控制系统,实现自动化的控制和监测。

液压技术可以与其他自动化技术相结合,例如机器视觉、激光测距和人工智能等,实现更高级的自动化和智能化。

5. 可靠性和安全性的提高:液压系统的可靠性和安全性是液压技术发展的重要方向。

在工业和机械领域,液压系统的故障往往会带来严重的后果,因此提高系统的可靠性和安全性至关重要。

液压元件和系统的设计和制造需要更加注重品质和可靠性,同时加强安全保护和监测。

总之,液压技术的发展趋势包括现代化技术的应用、节能环保技术的应用、小型化和轻量化技术的应用、智能化和自动化技术的应用,以及可靠性和安全性的提高。

水液压技术优势及应用前景

水液压技术优势及应用前景

水液压技术优势及应用前景水液压技术指的是利用水作为介质来传递力和能量的液压技术。

相比于传统的油液压技术,水液压技术具有以下几个优势:1. 环保性:水是一种无污染、可再生的资源,使用水液压技术可以减少对环境的污染。

水不会像油液一样会产生有毒的废液,对于地下水的保护和大气污染的减少具有重要意义。

水液压系统不会产生火灾和爆炸等安全隐患。

2. 高效性:水的动力传输性能优良,具有较高的压缩模量和物理性质的恒定性,从而可以提供较高的动作速度和准确的动作位置。

同时由于水的体积模压缩系数较小,可以减少泄漏损失,提高系统的效率。

3. 成本优势:水是一种低成本的液体介质,可以大量应用于各种液力传动、液压传动和液压控制领域。

水液压系统的成本相对较低,维护成本也较低,节约了企业的开支。

4. 耐受高温:相比于油液压技术,水液压技术具有更高的温度承受能力,能够在高温环境中稳定工作,具有更广泛的应用范围。

5. 防爆性:水液压系统的防爆性能好,不会因为油液的固有性能导致意外情况的发生,能够在危险和火源环境中安全运行。

水液压技术已经在多个领域得到了广泛的应用,具有很好的应用前景:1. 汽车工业:水液压技术可用于汽车车身控制、制动控制、悬挂控制等方面。

水液压系统相对于传统的油液压系统更加安全可靠,能够提高汽车的操控性和舒适性。

2. 机械制造业:水液压技术可用于各种机械设备的动力传输和控制系统中。

水液压系统可以应用于模具机械、起重机械、冶金设备等领域,提高设备的工作效率和性能。

3. 航空航天工业:水液压技术可以用于飞机和火箭等航空航天设备的动力传动和控制系统中。

水液压系统的高温性能和防爆性能使其非常适合在复杂而高温的环境中工作。

4. 冶金行业:水液压技术可以应用于铸造、热处理、挤压和轧制等冶金过程中的动力传动和控制系统中,提高生产效率和质量。

水液压技术具有环保、高效、成本低、耐受高温和防爆等优势,在各个领域都有广泛的应用前景。

随着环境保护和能源节约的要求越来越高,水液压技术将会得到更加广泛的应用和推广。

液压机械传动控制系统的特点及应用探析

液压机械传动控制系统的特点及应用探析

液压机械传动控制系统的特点及应用探析摘要:科学技术在不断进步,再加上研发工作的不断深入,促进了技术设备的逐步提升,机械设计制造业发展越来越快。

在机械设计制造当中液压机械传动系统逐步受到了更加广泛的关注和应用。

本文通过对液压机械传动控制系统基本原理进行阐述,对该系统在机械设计制造中的应用进行简要分析,旨在其发展越来越好。

关键词:液压机械传统;特点;应用1.液压机械传动控制系统原理液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。

因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。

液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。

从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。

所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。

我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。

2.液压机械传动的优缺点2.1液压机械传动的优点体积小、重量轻,因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速;换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;操纵控制简便,自动化程度高;容易实现过载保护。

2.2液压机械传动的缺点使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;用油做工作介质,在工作面存在火灾隐患;传动效率低。

3.液压机械传动控制系统的应用3.1纯水液压机械传动控制系统纯水液压机械传动控制系统以纯水为媒介转换能量,借以达到控制和传动的目的,现在,这套系统并没有在机械制造行业大量运用,但是发展前景还是不错的。

液压传动的前沿趋势

液压传动的前沿趋势
液压传动的前沿趋势主要包括以下几个方面:
1. 高效节能:液压传动系统的能耗一直是一个问题,但近年来通过加强液压泵、阀的设计和控制,以及优化液压油的性能,实现了液压传动系统的高效节能。

2. 智能化和自动化:液压传动系统的智能化和自动化功能不断提高,包括采用先进的传感器和控制器,实现故障检测、自动调节和远程监控等功能。

3. 轻量化和紧凑化:随着对轻量化和紧凑化要求的增加,液压传动系统的组件不断进行优化设计,减小尺寸和重量,并增强结构强度和刚度。

4. 高速化和高精度:液压传动系统对速度和精度要求不断增加,需要提高液压泵和阀的响应速度和控制精度,以满足高速运动和高精度定位的需求。

5. 清洁化和环保:液压传动系统的液压油污染问题一直存在,为了保护环境和提高系统可靠性,需要研发和应用更加清洁的液压油,以及提高系统的过滤和密封性能。

6. 高可靠性和安全性:液压传动系统在工业领域的应用越来越广泛,对可靠性和安全性的要求也越来越高,需要加强系统的故障检测和故障处理能力,提高系
统的可靠性和安全性。

液压传动技术的现状及发展

班级:13 级模具二班姓名:学号:【摘要】液压作为一个广泛应用的技术,在未来有更广泛的前景,随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和只能的技术,计算机的技术等技术结合起来,这样能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精致的,更加灵便的完成预期的控制任务。

与机械传动相比,液压传动更容易实现其运动参数和动力参数的控制。

近年来,液压技术迅速发展,液压元件日臻完善,使得液压传动在机械系统中的应用突飞猛进,液压传动具有的优势也日渐凸显。

随着液压技术与微电子技术,计算机控制技术以及传感技术的密切结合,液压传动技术势必在工程机械行业走驱动系统发展中发挥越来越重要的作用。

世界各国对液压工业的发展都赋予很大重视。

【关键词】液压装置,计算机,自动控制,微电子【引言】液压传动技术是工业上最常见的一门技术,他是利用各种元件根据帕斯卡原理来达到力的传递所设计的一种技术。

液压传动技术根据其自身的特点在工业上得到了广泛的应用,但也相应的有一定的局限性。

为了给用户提供更全面、更可靠、更物美价廉的自动化,保证产品质量的均一性,减轻单调或者繁重的体力劳动,提高生产效率,降低生产成本就需要对液压传动技术不断的创新,因此对于机器的性能、质量、可靠性的要求不断提高,液压传动技术势必在工程机械行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

【正文】液压传动是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术, 1795 年英国约瑟夫•布拉曼,在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。

1905 年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。

第一次世界大战后液压传动广泛应用,特殊是 1920 年以后,发展更为迅速。

1925 液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间,才开始进入正规的工业生产阶段。

年维克斯发明了压力平衡式叶片泵, 为近代液压元件工业或者液压传动的逐步建立奠定了基础。

20 世纪初康斯坦丁•尼斯克对能量波动传递所进行的理论及实际究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。

液压未来的发展趋势

液压未来的发展趋势
液压技术已经在工业、建筑、农业、运输和其他领域中得到广泛应用,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:
1. 电液控制技术:随着计算机和控制技术的不断发展,电液控制技术将得到更广泛的应用,使液压系统的控制更加精确和灵活。

2. 节能技术:节能是液压技术发展的重要方向之一,通过控制液压元件的流量和压力来降低系统的能耗。

3. 高效、智能化技术:液压系统的高效和智能化是未来的发展趋势之一,通过使用高效的液压元件和智能控制技术,可以实现更加高效、可靠和安全的液压系统。

4. 轻量化技术:液压系统的轻量化是未来的发展趋势之一,通过使用轻量化材料和结构设计,可以实现液压系统的重量和体积的降低,同时提高系统的性能和效率。

5. 环保技术:液压系统的环保技术是未来的发展趋势之一,通过使用环保的液压油和液压元件,可以减少系统对环境的影响,同时提高系统的可持续性和经济性。

液压传动技术在汽车中的应用及发展趋势

液压传动技术在汽车中的应用及发展趋势1. 液压传动技术的基本原理液压传动技术是利用液体传递能量的一种传动方式。

在汽车中,液压传动技术主要通过液压油泵、液压缸和液压控制阀等组件实现动力传递和控制。

液压传动技术的基本原理是利用液体在封闭的容器中传递压力,通过改变液体的流动方向和流量来实现输出力的控制。

2. 液压传动技术在汽车中的应用液压传动技术在汽车中有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面: 1) 制动系统:液压制动系统是汽车制动系统的主要形式之一。

通过踩刹车踏板,驱动主缸产生压力,通过液压传动将压力传递至各个刹车缸,推动刹车片和刹车鼓之间的摩擦,从而实现汽车的制动功能。

2) 变速箱控制系统:自动变速箱利用液压传动技术来实现齿轮的换挡控制。

液压控制单元通过控制液压油的流动方向和流量,实现变速箱离合器和换挡机构的控制。

3) 助力转向系统:液压助力转向系统通过液压传动技术来减小驾驶员操纵转向盘所需的力量,提供更轻便的转向操控。

驾驶员操纵转向盘时,液压泵将液压油送至液压缸,通过液压作用减小了转向机构的转向阻力,提高了操控舒适性。

4) 悬挂系统:液压传动技术可以应用在主动悬挂系统中,通过控制液压缸的伸缩来调节汽车悬挂的硬度,提高汽车的悬挂性能和行驶稳定性。

3. 液压传动技术在汽车中的发展趋势随着汽车工业的不断发展,液压传动技术在汽车中的应用也在不断创新和完善,未来的发展趋势主要表现在以下几个方面:1) 节能环保:随着能源和环保要求的不断提高,未来液压传动技术在汽车中的应用将更加注重节能和环保。

新型液压油的研发和应用将进一步提高液压传动系统的能效,减少能源消耗和环境污染。

2) 智能化控制:未来液压传动技术在汽车中的应用将更加智能化和自动化。

智能液压控制系统、液压传感技术和液压执行机构的发展将进一步提高汽车液压系统的精准度、稳定性和可靠性。

3) 集成化设计:未来液压传动技术将更加注重系统的集成化设计和模块化组装。

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HydraulicsPneumatics&Seals/No.3.2012要的调整和维修。根据实际操作经验,进口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修,否则液压泵、马达因失修可能损坏,对液压系统是致命性的破坏。3.7提高管理和维护人员素质保证维护、检修质量:由液压专业工程技术人员来管理液压设备;由具备钳工技能和液压基础知识的技术工人来维护、检修液压系统;认真分析液压事故并在维护人员中通报学习,以提高他们的防事故能力;加强对管理人员和维护人员进行液压、机械、电气技术的培训。4结语随着液压传动机械的广泛应用,其液压系统发生的故障,是从事机械维修人员经常碰到的问题。快速分析其故障产生的原因并及时将其排除,是提高机械化施工效率所必备的一项重要技术。

参考文献[1]张利平,等.液压气动技术速查手册[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]关子杰著.润滑油与设备故障诊断技术[M].北京:中国石化出版社,2007.

[3]黄志坚.液压故障诊断的思路[J].液压气动与密封,2009(3).[4]李春.液压故障分析与改进措施[J].液压气动与密封,2008(3).[5]陈新响,等.液压系统主要故障分析与对策[J].液压气动与密封,2007(2).

[6]乔文刚,汪文龙,等.液压系统故障监测与诊断专家系统研究[J].液压与气动,2007(11).[7]范士娟,杨超.液压系统故障智能诊断技术现状与发展趋势[J].液压与气动,2010(3).

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液压发展的一种新方向———纯水液压传动董俊宝姜立勇(山推工程机械股份有限公司,山东济宁272073)

摘要:由于纯水具有许多优点,取材方便,价格低廉,无污染,不燃烧,压缩系数小,可代替矿物油作用于各个领域,因此纯水液压传动越来越受到人们的关注。较详细地介绍了纯水液压传动的优缺点、需要解决的关键问题以及纯水液压传动的前景展望与发展方向。关键字:纯水液压传动;应用特点;攻关难点;发展前景中图分类号:TH137文献标识码:A文章编号:1008-0813(2012)03-0009-03

TheNewDirectionofDevelopmentinHydraulic—WaterHydraulicsDONGJun-baoJIANGLi-yong(ShantuiConstructionMachineryCo.,Ltd.,Jining272073,China)

Abstract:Becauseofitsadvantages,convenient,lowprice,nopollution,noburning,compressioncoefficientissmall,cantaketheplaceofmineraloilinvariousfields,sothepurewaterhydraulictransmissionbymoreandmorepeople'sattention.Thispaperintroducesindetailtheadvantagesanddisadvantagesofpurewaterhydraulictransmissionandkeyproblemstobesolvedandthepurewaterhydraulicdriveprospectsanddevelopmentdirection.KeyWords:purewaterhydraulictransmission;application;researchdifficulty;developmentprospect

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量、能量交换和进行控制的一种传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工程机械,建筑机械,农用机械,冶金机械,矿山机械,航天发射等方面应用很广泛的一门技术。现阶段流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

1液压传动的发展

现代液压技术是在古老的水压传动技术的基础上发展和完善起来的,是根据17世纪帕斯卡提出的液体

收稿日期:2011-08-31

作者简介:董俊宝(1986-),助理工程师,主要从事液压技术方面的科研、

设计以及改进方向工作。

9液压气动与密封/2012年第3期静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,在17世纪末及随后的100多年里,液压传动的介质一直是水。19世纪后半叶,出现了以纯水为介质的液压机械和元件,主要用于船舶锚机和起重机上。但是,由于纯水存在黏度低、润滑性能差和易造成元件腐蚀、其密封问题一直未能很好解决等缺点,以及电气传动技术的发展和竞争,曾一度导致液压技术停滞不前。在20世纪初期,随着石油工业的兴起和耐油合成橡胶的出现,促进了液压传动技术由初始的纯水液压传动进入占本世纪大部分时间的现有油压传动,矿物型液压油也以良好的综合理化性能取代了水而成为最主要的工作介质,液压元件和系统的性能也因此得以大大提高,从而极大地推动了液压传动技术的进步。第二次世界大战期间,尤其20世纪60~70年代,液压技术得到了快速发展并日臻完善,并进入到稳定成熟的发展时期[1]。2液压技术的瓶颈在现代液压技术的发展中,除了液压元件大型化、高压、微型化及计算机技术、信息技术、微电子技术与液压技术融为一体外,液压技术很难形成重大突破。同时,由于液压技术采用的介质是矿物油,在高温下容易发生燃烧现象,并且如果液压系统发生泄漏,极易造成环境污染。这时,以水为传动介质的液压传动,又重新进入大家的视野。水本身固有的清洁性和阻燃性,满足现代社会对工程提出的环境保护和安全要求,这也是近几年来纯水液压传动技术重新被人们青睐的根本原因,同时,由于现代高科技的发展,新材料技术的发展以及高精度加工技术的发展,基本克服纯水作为传动介质的缺点,使现代液压进入了现代纯水液压传动的研究和应用阶段[2]。3纯水液压传动的应用特点纯水液压传动是以纯水(不含任何添加剂的天然水,包括海水和淡水)作为传动介质。纯水的分类,见表1[3]。表1纯水的分类较纯水液压传动技术与传统液压传动技术相比,

见表2[1]

表2[1]纯水与液压油的理化性能比较

由表2可看出纯水液压传动与油液液压传动相比具有以下的优点。

(1)纯水价格低廉,且不用运输存储,取材方便,资源丰富。地球上很少有物质象水一样丰富和实用,且随地可取,它不存在液压油的冶炼提纯、运输仓储、废液处理等问题。特别是液压油废液的处理费用很高,通常处理费用与购买成本相近。水的价格仅为液压油的五千分之一,对于大型液压系统中,可以大大节省成本,

经济效益可观。

(2)无环境污染,环保性好。特别适合运用在食品、制药、制漆、木材加工等行业。而矿物型液压油对环境的污染是液压行业众所周知的严重问题,1L矿物油可使100万L水受到污染;泄漏的油液可使周围的植物和动物死亡,使工作场所的地面打滑,空气中充满异味,工作环境变得恶劣。但是纯水对环境没有任何危害,水基液的环境相容性比液压油也要好得多。

(3)水的阻燃性和安全性高。液压油液在运用中,极易燃烧,引起火灾,导致人身和设备事故。水不燃烧,

可在高温环境下工作,扩展了液压传动的应用范围。

(4)纯水压缩系数小。水的刚度大,能提高系统动态性能。可以补偿一部分由于泄漏增加而造成的容积损失,使得控制系统的执行器精度更高[4]。

(5)水的黏度低,对温度变化不敏感,系统的能量损失小,所以传递效率高。

(6)维护方便。因为水本身具有清洁功能,故系统维护保养方便,维护成本低,工作中的杂质容易处理。

(7)水下作业时,可以省去回水管道,水箱等,使系

10HydraulicsPneumatics&Seals/No.3.2012统大为简化。(8)纯水液压系统响应快,稳定性好。4纯水液压传动的关键难点由于纯水液压传动具有以上众多优点,故人类对它在各个领域的运用有着迫不及待的期望。但同时,我们也面对着众多的攻关难点:(1)密封和润滑性差。水的黏度为0.55~1mm2/s,它的黏度为矿物油的1/40~1/50,甚至更低。因此,纯水液压传动的泄漏量将大大增加,容积效率将大大降低。[5]另一方面,由于水黏度低,润滑性差,很难在摩擦副对偶面上形成液体润滑膜,也不能形成良好强度的边界膜,所以容易产生干摩擦,容易发生水压元件卡死现象。(2)材料容易被腐蚀。水的导电性比矿物型液压油高数亿倍甚至数百亿倍,能引起绝大多数金属材料的电化学腐蚀和大多数高分子材料的老化,故容易造成液压元件等材料的快速腐蚀现象。(3)容易发生气蚀现象。水的汽化压力高,而且水中存在有约为体积比2%的空气和许多微生物,特别容易使水气化,产生气蚀现象。(4)设计理论。由于水的理化特性,从而造成传统油压元件设计理论与方法不完全适用于纯水液压传动,还有待深入细致的理论和实验研究。总的来说,虽然纯水液压传动面临着众多关键难点,但是它的优点非常突出,随着现代高科技的发展与研究的深入,这些关键难点定能解决。5纯水液压传动的发展前景由于纯水液压传动具有无污染和不燃烧等众多优点,它已经成为液压领域发展的新方向,是整个液压行业的新的增长点。20世纪80年代以来,人们重新认识和研究历史上以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术,并在理论上和应用研究上,都得到了持续稳定的复苏和发展,正在逐渐成为现代液压传动技术中的热点技术和新的发展方向之一,具有广阔的发展前景。美国一公司最近试验研究采用纯水作为液压传动介质,并取得了一些阶段性研究成果。在道路清扫车的侧刷和卧刷驱动、垃圾料箱的倾卸及箱门的关闭等系统,均采用纯水介质的液压驱动。20世纪80年代初期,美国、英国、芬兰、丹麦、日本、德国等国家一直投入巨大人力、物力和财力,从事纯水液压技术的研究和开发,并取得重大进展。目前国内纯水液压元件的压力等级已达到14~21MPa中高压水平,流量规格从几十升到上千升,并有纯水比例方向阀和伺服阀问世[6]。

在西方工业发达的国家,纯水液

压传动已在食品加工业、焊接机器人、轧钢生产线上等得到应用,并有向工程机械、通用机械扩展的趋势。

国内开展水压传动技术的研究较早的是华中理工大学。自1983年以来,华中理工大学主要从事高水基液压液及元件和系统的研究工作。1996年完成海水液压泵实验研究。近来,浙江大学投入大量人力、物力和财力,从事纯水液压技术的研究工作。纯水液压技术的研究和运用,将给我国经济建设带来巨大的经济效益和社会效益,可以预测它将在以下工业部门得到迅速的应用及推广:水下工作装置,潜艇的浮力调节,钻井平台以及石油机械液压传动,海水淡化处理,冶金玻璃工业,原子能研究,食品,医疗,电子,造纸等众多要求无污染的工业部门[7]。

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