纯水液压的优势与关键技术研究

　　1795年,Joseph Bramah发明了世界上第1台水压机,标志着液压技术进入实用阶段,水首次作为介质用来传递能量。20世纪,以矿物油为液压介质的油压技术得到了快速发展,处于绝对主导地位。但是油压传动存在着污染环境、易燃烧、易浪费能源等严重问题,在一定程度上限制了发展和应用。人们开始研究非石油基的乳化液或合成液如高水基液、水)乙二醇液、磷酸酯液等,它们通常是在水和基础液中加入各类添加剂,以使其适用于传统液压系统,同时也存在着价格昂贵、污染环境等问题。近20年来,人们的环保意识不断增强,纯水固有的特性正好满足了现代社会对工业工程提出的安全、环境友好等一系列要求,水压传动得以持续复苏,纯水液压传动技术和纯水液压元件与系统成为液压界的热点技术和重要的研究方向之一。

　　1 纯水的含义

　　纯水液压传动中的纯水是指纯粹的天然水(NATURAL WATER),含海水和淡水。不同文献中用不同的词语来表达,如纯水(PURE WATER)、自来水(TAP WATER)、生水(RAW WATER)、普通水(PLANE WATER),但他们的相同意义就是指不含任何添加剂的水。纯水清洁无毒、不燃烧、无需存储运输,作为一种绿色传动介质,已成功地应用于娱乐、食品、造纸、水下工具、消防等领域。

　　2 纯水液压传动的优势

　　纯水与矿物基液压油的物理化学性能存在着较大的区别,其优势主要表现在。

　　1)传统液压介质易燃烧,纯水介质具有安全性

　　液压油易燃烧,导致人身设备事故,世界范围内屡屡发生此类火灾事故,例如1985年5月武钢的液压系统失火和2000年7月马钢三钢厂的液压系统火灾。纯水抗燃,安全性好,消除了火灾隐患,使液压系统的应用领域更加广泛,特别适合高温明火等场合;另外,水的比热与导热系数分别约为液压油的2倍和4倍,纯水液压系统的温升较低,一般不需加设热交换器,使系统结构得以简化。

　　2)传统液压介质污染环境,纯水介质具备环保性

　　液压行业针对液压油泄漏采取了不少有效措施,但根除泄漏是不可能的。20世纪70年代以来,工业污染产生的全球性环境恶化进一步加剧。泄漏物玷污纸张、木质胶合板、食品、医药等,将导致产品报废。多达85%的液压油因灾难性管道破裂或缓慢泄漏等原因,排放到大气、土壤和地下水中。1升液压油可使100万升水受到污染,泄漏的油液对动植物、空气、土壤造成极为恶劣的影响。而纯水在工作时的泄漏则不会产生污染,是一种无味、无毒的/绿色0液压介质,其泄漏和排放对周围环境无不良影响,特别适合食品工业、制药业、家具制造等行业。

　　3)传统介质储量有限,纯水介质具备经济性