纯水液压传动技术的现状与应用展望

　　1 前言

　　液压技术源于发现帕斯卡定律的1605年，自那时起，液压传动装置一直以水作为工作介质，由于其密封问题加之电气传动技术的竞争，曾一度导致液压技术停滞不前。此种局面直至1906年美国在海军炮塔仰俯液压装置中首次以油代替水作为工作介质才被打破。液压工作介质的这一历史性变化、耐油橡胶的出现，及制造技术的进步，逐步解决了早期水压传动装置中包括密封问题在内的一系列技术难题，从而使液压技术进入了迄今为止主要以矿物型液压油为工作介质的液压传动时代。然而，油压传动存在着污染环境、易燃烧、浪费能源的严重问题，在一定程度上限制了其发展与应用。随着科学技术的进步、人类环保、能源危机意识的提高，促使人们重新认识和研究以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术。近20年来在理论研究和应用上，都得到了持续稳定的复苏和发展；并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。

　　现代液压技术在工业生产和其它领域有着十分广泛的应用，由于纯水来源广泛，无污染，阻燃性好等优点；在我国积极开展纯水液压传动的研究与开发，对节约能源、保护环境、可持续发展及开发绿色液压产品，都具有十分重要的意义。

　　2 国内外研究现状

　　2．1国外研究现状

　　(1)美国20世纪末60年代开始研究海洋水下液压作业工具，海军司令部等部门于1980年联合研制出叶片马达，1984年研制出海水液压传动水下作业工具系统。1991年，美国研制成功水压冲击钻和圆盘锯，组成水下作业工具系统，交付海军水下工程队使用。

　　(2)南非也是从事水压传动研究较早的国家，70年代后期开始研制水压凿岩机，1990年研制成乳化液凿岩机，稍后又研制出手持式纯水凿岩机，且成本较低。

　　(3) 日本的川I崎研究所，于1983年研制成功用于6 km深潜调查船浮力调节的超高压海水柱塞泵，最高压力可达63 MPa流量6-9 L／min；1987年研制成功用于65 km深潜调查船超高压海水柱塞泵；最高压力68．5 MPa流量5 L／min寿命达到200 h。荏原、三菱、小松等多家公司，也在进行水压传动研究和生产，现正极力研究水压伺服阀。

　　(4)英国在1978年开始开发水下液压作业工具。Fenner公司于1988年研制成功400 m深海水下作业机器人，使用海水柱塞泵压力为14 MPa，柱塞马达压力为10 MPa。90年代Kiull大学率先把水压传动用于海底油井液压控制系统。

　　(5)德国的Hauhinco机械厂，于1995年研制成功淡水径向柱塞泵陶瓷阀芯的水压滑阀产品；Tampere大学等联合开发研制成功用于内燃机喷射控制器、造纸、水切割等动力源的海水轴向柱塞泵和马达。1996年Tampere大学又成功研制出比例流量控制纯水液压系统。