纯水液压传动技术发展现状和存在问题.doc

纯水液压传动技术发展现状和存在问题 　　摘要：液压传动是以流体（液压油液）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统。液压传动是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来随着机电一体化技术的发展与微电子、计算机技术相结合，液压传动进入了一个新的发展阶段。 关键词：液压传动 纯水液压传动 液压技术 1.目前我国纯水液压传动发展现状 液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史， 但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下发展缓慢，气压传动几乎停滞，早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18世纪的产业革命开始逐渐应用于各类行业中。上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。上世纪50、60、70年代，工艺水平很大提高，液压与气压传动技术也迅速发展，国民经济各个领域，从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有液压与气压传动术，且其水平高低已成为一个国家工业发展水平的标志。 我国液压与气压传动技术从60年代开始发展较快，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上，新产品研制开发和发达国家不差上下， 纯水液压传动技术是液压领域的前沿发展方向之一 ，它起源于1605 年发现的帕斯卡定律。自那时起 ，液压传动装置一直以水作为工作介质 ，称为水液压传动时代。由于种种原因 ，水液传动一直没有得到充分的发展 ，直到 1906 年 ，用油压代替了水压传动推功了液压技术的发展 ，也就是说 ，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。二战期间 ，尤其是20世纪60、70 年代 ，液压技术得到了快速发展并日趋完善。同时 ，以油液作为介质也存在着环境污染和易燃等问题。随着社会的发展 ，人们对人类赖以生存的环境有了一个更高的要求 ，希望有一个安全无污染、高度文明、美好的环境。因此也要求科学技术向安全、生态化、艺术化、环境系统优化的目标发展。水介质本身独有的一系列特点正好满足了现代社会提出的这一要求。 因此 ，时代的要求 ，呼唤着水压传动这一古老而又崭新的技术的复出 ，纯水液压技术就应运而生了 ，也就使现代液压进入了现代水压传动的研究和应用阶段。液压传动技术经历了从水压到油压的发展阶段 ，目前又在向水压传动方向发展 ，这不是简单的重复和循坏 ，而是螺旋式上升 ，它标志液压传动技术正向更高的阶段发展。纯水液压技术己经成为现代液压界关注的热点。 随着新材料的研发成功、精密加工技术的不断进步 ，以及各种新结构的液压元件研制成功 ，使水压传动技术在最近10多年内取得了长足进步 ，使得纯水液压系统重新进入了有严格无污染要求的领域 ，具有十分诱人的应用和发展前景。同时 ，鉴于国防建设和某些特殊经济领域的迫切需要 ，以及未来市场的诱惑 ，西方国家一直在集中力量研究该项技术 ，并已取得了突破性进展 ，部分己进入实用阶段。目前 ，国外己经生产出专为纯水液压系统设计的液压元件 ，如德国 Hauhinco 公司生产的 Ehk― 3k 系柱塞泵 ，英国于 1988 年研制成功 14 MPa 的海水柱塞泵及10MPa 的海水柱塞马达。国外的纯水液压技术己进入包括海洋开发、水下作业、原子能动力工厂、钢铁工业、食品、医药等诸多领域中 ，创造了很大的经济效益。国内自 20 世纪初也开展了纯水液压传动技术的研究 ，华中理工大学进行了海水液压传动技术的研究 ，现己成功地研究出轴向柱塞式海水液压泵 ，同时 ，浙江大学流体传动及控制国家重点实验室也投入大量的人力、物力从事纯水液压技术的开发和研究工作。 2.液压技术与机械传动、电气传动相比，存在的优点： 2.1.液压传动的各种元件可以根据需要方便、灵活地来布置。 2.2.重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 2.3.操纵控制方便可实现大范围的无级调速（调速范围达 2000：1）。 2.4.可自动实现过载保护。 2.5.一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑使用寿命长 。 2.6.很容易实现直线运动。 2.7.很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控 制过程，而且可以实现遥控 。 3.我国目前纯水液压传动面临的主要技术难题如下： 3.1. 泄漏与磨损 纯水的粘度极低通常在油的 1 /40～ 1/ 50 之下甚至更低。 因此， 一方面极易引起纯水液压元件及系统的内、外泄漏， 导致系统容积效率的降低； 另一方面纯水的润滑性很差， 在纯水液压元件的耦合摩擦副