水压传动技术的特征与新进展

　　1　前言

　　近年来,基于人们对生态环境保护、安全生产以及节约能源的日益重视,水压技术成为国际液压界和工程界普遍关注的热点,在诸如食品、饮料、医药、电子、包装等对环境污染要求严格场合及在冶金、热轧、铸造等高温明火场合以及在煤矿井下等易燃易爆环境中得到应用。本文介绍了水压技术的内涵、绿色特征、高新技术特征及国内外的研究内容和新进展。

　　2　水压技术的内涵与分类

　　现代水压传动技术一般指以没有加任何添加剂的水作为工作介质的液压传动,包括海水和淡水(如江湖水和自来水等)。

　　水压技术根据压力高低可分为以下几类:

　　(1)管道压力领域(0.25 MPa以下)　此压力为自来水管道的压力。以此作为压力源,可以研制出许多日常生活中应用的机械,如能升降的洗脸台,帮助残疾人或老年人进入洗澡间的辅助装置等。管道压力级别的水压元件与系统的研制成功,使得液压技术进入了我们的日常生活中[1]。

　　(2)低压领域(0.25~7 MPa)　此压力范围的应用面比较广泛,如食品机械、消防、医疗健康机械等。由于以水作为介质时除了具有气压传动的无污染的优点,还具有容易实现精密控制的特点,因此,一些应用气压传动的场合可以用水压传动来代替。

　　(3)中压领域(7~14 MPa)　此压力级别可应用于原子炉周边作业机械、生活用品成形机械等。

　　(4)高压领域(14~21 MPa以上)　此压力级别可应用于建筑机械、土木机械等。

　　(5)超高压领域　超高压的定义在各个国家不一样。芬兰Tampere大学研制了水射流切割纸品,其压力为80 MPa;福禄公司(Flow Inter. Corp.)是目前国际上比较有名的水射流切割设备制造公司,其生产的水射流切割机最高压力为400 MPa左右。为了增强水射流的切割能力,还可以在射流中加入磨粒。近年来还出现了压力为800 MPa甚至1000 MPa的水射流切割机[2]。

　　3　水压技术的绿色特征

　　随着人类社会的进步和科学技术的发展,环境、资源和人口问题越来越为人们关注。ISO14000国际环境管理体系标准和ISO16000国际劳动安全保护管理体系标准的实施,推动了绿色制造的迅速发展,节省能源、节约资源、环境保护和劳动保护的绿色制造已成为现代机械工程发展的首要目标。从全生命周期的角度综合考虑,水压传动的能源、资源、物力及财力消耗要远远低于油压传动和其他介质液压传动,绿色产品特征明显,是理想的“绿色”技术和安全技术[3]:

　　(1)水不会污染环境,能保证工作场所清洁。所以水压传动被认为是理想的“绿色”传动和生产技术。在家电、汽车等行业的装配线,食品、医药、饮料、造纸、水处理厂、包装、原子能动力厂等众多领域可以代替其他的传动或生产方式,实现传动及生产过程的“绿色”化。