液压的性能和发展方向

液压的性能和发展方向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。（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；（3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；（4）液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。（5）液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。（6）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。专利：1．前言：本发明公开了一种以纯水液压元件为特征的固定式高压细水雾自动灭火系统。包括三相异步电动机，纯水液压泵，纯水液压卸荷溢流阀、纯水液压电磁换向阀、开式高压细水雾喷嘴，感温探测器，感烟探测器，火灾探测控制系统，储水罐，分离器等。当探测到发生火灾时，由火灾探测控制系统报警发出控制信号使整个系统工作，三相异步电动机带动纯水液压泵旋转，输出大于10MPa的高压水流，通过纯水液压电磁换向阀到达开式高压细水雾喷嘴，由喷嘴喷出后充分雾化成滴径小于100μm浓密的高速细水雾雾团，体积膨胀1700倍左右，对保护对象可实施灭火、抑制火、控制火、降温等多种形式的消防保护，通过高效吸热降温、窒息火场、阻隔辐射热等机理进行灭火，达到良好的灭火效果。2.前言：本发明公开了一种全水润滑的纯水液压轴向柱塞泵/马达，它以过滤后的自然水(含淡水和海水)为工作介质，它主要由一个外壳和安装于外壳内可旋转的缸体组成。缸体同一圆周上均布有与驱动/输出轴平行的奇数个缸孔，柱塞滑靴组件中的柱塞置于缸孔内，缸孔的另一头安装一个配流套，配流套的另一端装入止推盘上相应的孔中，止推盘相对于缸体浮动，自动补偿零件加工和安装的误差，中心弹簧的一端经压紧塑料棒将止推盘压在配流盘上，另一端通过缸体、球铰、回程盘将滑靴压在斜盘上，驱动/输出轴与缸体采用过盈配合连接。本发明装置所有摩擦副均直接用水润滑、冷却，径向尺寸小，体积小，重量轻，比功率大。3.前言：本实用新型公开了一种流量精确控制的纯水液压节流阀。它在阀体中心装有阀套，阀体下端和一侧面分别开有进水口和出水口，阀体下端进水口经阀套下端孔和一侧面孔，与阀体一侧面出水口连通；阀体上装有法兰，节流阀芯装在阀体、法兰内，节流阀芯下端开有轴向三角通槽的节流阀口并与阀套配合，节流阀芯中部轴内开有斜向的压力平衡孔并与法兰孔配合，法兰外的节流阀芯上装有调节手轮，法兰上端装有压紧螺母，压紧螺母上设有紧定螺钉。本实用新型采用轴向三角通槽式的节流阀口形式，可实现微量调节；结构上采用增加阀套的锥阀结构形式，可实现零泄漏；采用O型密封圈加挡圈和U型密封骨架加挡圈的密封形式，密封安全可靠，适合在中高压水介质环境下工作。中国科技期刊网查文章:1.简述纯水液压传动及其在制药机械中的应用文⊙胡长工（哈药集团制药总厂制剂厂）摘要：介绍了水压传动的特点和水压传动技术国内外发展现状，分析了水压传动在医药机械中的应用前景。关键词：纯水液压传动；制药机械；应用纯水液压传动是以海水和自来水等不含任何添加剂的天然水作为液压工作介质，又称为水压传动或现代水压传动。在液压传动技术的发展进程中，水曾起着非常重要的作用。在十七世纪末及随后的一百多年里，液压传动的介质一直是水。但由于水自身存在的缺陷和石油工业的兴起以及耐油合成橡胶的出现，促进了液压传动技术由初始的水压传动进入占本世纪大部分时间的现有油压传动。到了７０年代，高水基液、水—乙二醇液、磷酸酯液等开始成为传动介质，这是水压技术发展的一个新阶段，但目前高水基液仅限于某些特殊的高温场合使用。水本身所固有的清洁性和阻燃性正好满足了现代社会对工业工程提出的安全、环境友好的要求，这也是最近二十年来水压传动持续复苏的根本动力。加之新型材料的发展、精密加工技术的进步和新结构的液压元件研制成功，基本克服了初始水压传动存在的诸如易腐蚀、易磨损、泄漏大、效率低等缺点，使液压传动技术进入了现代水压传动的研究和应用范畴。由于自来水具有无污染、来源广泛、节省能源、安全性高、难燃烧性等特性，是最有潜力的介质。一、纯水液压传动的特点与传统的油压控制系统相比，水压系统因其介质的特点有如下优点：（一）价格低廉，来源广泛，且提取、储运与使用都很便利，经济性远远高于其他介质；纯水是地球上最丰富的自然资源，取之不尽、用之不竭，而且储存、运输和处理的费用比较液压油来说是相当低廉的。（二）无污染危害。纯水作为液压传动介质其泄漏与排放不会对环境产生污染，这是纯水液压传动在近几十年来得到迅速发展的最主要原因之一。矿物油对型液压油对环境的污染是众所周知的。１升的矿物油可使１０６升水受到污染；泄漏出来得液压油还使得工作场所的地面打滑，空气中充满异味，工作环境变得恶劣。而纯水传动没有任何污染。（三）阻燃性与安全性好，可在高温条件下安全工作，大大拓宽了液压系统的应用领域。另外水的比热与热导率分别为液压油的２－４倍，所以系统温升小，一般不用外加热交换器，简化了结构；（四）系统压力损失小，发热少，传动效率高，流量稳定性好，纯水的密度较高，压缩性较小，因而系统刚度大，有利于系统动态性能的提高，因为水本身具有清洁功能，所以系统的维护保养方便，维护检测成本较低。（五）用于水下的水压系统可以节省油路水箱等附件，结构大为简化；（六）避免或减少产品污染。产品污染是许多生产行业格外注意的事情。泄漏的油液会使纺织品、木质胶合板受到污染，也会使紫涨变色、药品变质和食品变味。污染还会使某些产品只能销毁而无法出售。而纯水渗进产品害处要小得多或者没有害处。二、纯水液压传动的国内外研究现状西方一些国家如丹麦，英国、芬兰，德国，日本，美国等一直在集中力量研究该项技术并已取得了突破性进展。部分已进入实用阶段。美国早在七十年代初就开始了水液压技术的实际应用研究，并于１９８４年研制成功压力为１４Ｍｐａ，流量为４５Ｌ／ｍｉｎ的水液压系统。出于国防建设和某些特殊经济领域的迫切需求，以及对巨大的潜在市场前景的预测，英国，日本，芬兰，丹麦，德国等国家也相继加入了这一领域的竞争。芬兰的坦佩雷（Ｔａｍｐｅｒｅ）大学对水液压技术的产品开发已逐渐形成规模，其研制成功的比例流量控制水液压系统最高压力达４０ＭＰａ，流量达１３６Ｌ／ｍｉｎ。最新研制的比例阀通过建模，仿真，对比试验及改进控制方法提高了整体性能，下一步还准备把可编程智能控制单元（ＰＬＣ）集成到阀内。德国的豪亨科（Ｈａｕｈｉｎｃｏ）公司则主要进行了高压，大流量水液压元件的产品开发，目前生产的ＥＨＫ－３Ｋ系列Ｔｒｉ－ｐｌｅｘ柱塞泵的输出流量为８Ｌ／ｍｉｎ—７００Ｌ／ｍｉｎ，压力为１５ＭＰａ～８０Ｍｐａ，还有品种齐全的水液压阀，包括球阀，锥阀，和滑阀，压力分别是１６Ｍｐａ，３２ＭＰａ和７０Ｍｐａ．丹麦的丹福氏（Ｄａｎｆｏｓｓ）公司从１９８９年起，通过５年的努力，已设计生产出了系列水液压元件，其工作压力为１４Ｍｐａ，流量为１５Ｌ／ｍｉｎ—１４０Ｌ／ｍｉｎ，而且效率和寿命达到甚至超过矿物油型液压元件。日本的荏原研究所、三菱重工业株式会社、川崎重工业株式会社和神奈川大学等从事纯水液压传动的研究。有资料表明，纯水压泵压力可达２１ＭＰ，转速达１８００ｒ／ｍｉｎ，容积效率为８６％。Ｎｅｓｓｉｅ研究了应用于食品机械的纯水压系统。此外，日本海水液压传动技术非常领先，使用深度可达１２５００ｍ。我国的水液压技术研究也已经起步。华中科技大学机械学院近年来从事水压传动基础理论及元件与系统的研究，目前已制造出１台压力为３．５Ｍｐａ，流量为１００Ｌ／Ｍｉｎ的海水液压泵。浙江大学流体传动及控制国家重点实验室在有关部委的资助下，已着手进行关键应用基础技术的研究和新材料的使用。总之，国际上纯水液压传动技术已经进入实际应用阶段，研究水平基本上达到压力为１４～２１Ｍｐａ，流量小于１００Ｌ／ｍｉｎ的中高压、中小流量水平。在原子能动力工厂、钢铁工业、矿井和食品医药等众多领域中使用。我国纯水液压传动技术的研究取得了一定的成绩，但相对于国际市场每年已有的数十亿美元的市场相比，还是落后许多。所以国内应该加快对纯水液压传动的研究力度，缩小与发达国家的差距。三、纯水液压传动在制药机械中的应用前景纯水液压传动在食品加工、运输、包装业、高压清洗设备、煤炭和冶金行业等部门得到日益广泛的应用。由于制药行业对污染有及其严格的要求，而油压系统的泄漏、污染从根本上来说是不可避免的，所以传统的的制药机械通常采用电机和压缩空气作为动力源。但由这两者组成的系统经济性差，而且还存在着气动系统的精确控制特性差、压力低、效率低以及电机系统严格的“三防”要求，无级调速性能差等缺点。相比而言，纯水液压系统液压水源价格低廉，不仅可以满足制药哦严格的无污染要求，而且没有气动和电机系统的缺陷，因而在药品粉碎机、制粉机、辊压式制粒机、灌装机和包装机等机器上有着很好的应用前景。例如传统的气流粉碎机采用压缩空气经冷却、过滤、干燥后，经喷嘴形成超音速气流射入粉碎室，使物料流态化，被加速的物料在数个喷嘴的交汇点汇合，产生剧烈的碰撞、磨擦、剪切而形成颗粒的超细粉碎。这种生产工艺成本高、能耗大、精度控制差，效率低，而且工作时会产生很大的噪声，对工人的身体健康也有不利的影响。如果采用纯水液压则可以有效地降低能耗和噪声，经济性好，重量轻，体积小，效率高。四、结束语基于军事应用和环保的需要，促进了纯水液压传动技术的研究和发展。新材料和新工艺使得水压传动变成现实。随着水压元件生产制造厂商的增多，水压元件的数量将会增多，水压元件和系统的成本将会显著降低，纯水液压传动必将在包括制药机械在内的广大工业领域内得到广泛的应用。参考文献［１］杨曙东，李壮云，朱玉泉．水压传动的主要课题与研究进展．中国机械工程．２０００．９：１０７０￣１０７３［２］赵亮，杜长龙，李雷．水压传动及其在煤矿机械中的应用现状．中州煤炭．２００３．１：１２￣１３［３］聂松林，张铁华，李壮云．水压传动及柱塞泵（马达）的现状与发展．机械工程师．２０００．９：８￣１１［４］周华，杨华勇．重新崛起的现代水压传动技术．液压气动与密封．２０００．８（４）：６￣９［５］李勇忠，麻健，权龙．水压传动的研究现状与趋势．太原理工大学学报．2.纯水液压传动技术研究展望西安科技大学张康智柴光远摘要:由于纯水具有许多优点,纯水液压传动技术越来越受到人们的关注。文中详细论述和分析了纯水液压传动特点,指出了其主要研究内容及关键技术,并介绍了国内外的研究进展和展望。关键词:纯水液压传动;关键技术;研究开发现代液压传动技术在工业生产和其他领域应用十分广泛,而纯水液压传动技术是现代液压研究领域的前沿方向之一。由于纯水具有来源广泛、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。因此如何利用纯水作为液压传动工作介质的课题引起了人们的普遍关注,纯水液压传动课题的研究已经成为当今液压界的一大热点。纯水传动的优缺点纯水传动的优点(1)无污染危害쳰纯水作为一种无味、无毒的绿色液压介质,其泄漏与排放不会污染环境。(2)阻燃性与安全性好、温升小쳰水不会燃烧,故消除了火灾危险,安全性好;另外水的比热与热导率约为液压油的2~4倍,故纯水液压系统的温升较低,一般不需要设置热交换器,简化了系统结构。(3)介质经济性好쳰水资源丰富且提取储运使用便利,价格低廉,故以纯水作为液压介质成本低,经济性好。(4)可避免和减少产品污染쳰产品污染是许多生产行业格外关注的事情。泄漏的油液和水基液会使纺织制品、木制胶合板受到玷污,也会使纸张变色、药品变质和食品变味、污染,还会使某些产品根本不能出售。但是纯水渗进产品中,危害相对小得多。(5)利于提高绿色意识쳰应用纯水