深海水下液压技术的发展与展望_顾临怡
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深海开发技术现状及发展趋势分析
深海开发技术现状及发展趋势分析深海是指海洋深度大于200米的海域，在深海中具有广泛且重要的资源，如矿产、石油、天然气等。
随着人类对能源和资源需求的增加，深海开发逐渐成为一个备受关注的话题。
本文旨在分析当前深海开发技术的现状及未来发展趋势。
一、深海开发技术现状1.深海采矿技术深海采矿技术是指在深海中的矿床中进行采矿作业的技术。
目前最常用的采矿技术是深海黑色金属沉积物探矿和采矿技术，其采用箱采、暴露、深海淤泥水、水冲、挖掘机操作等方式进行装载、运输和卸载。
在深海黑色金属沉积物探矿和采矿中，遇到的主要问题是深海泥沙层厚度较大，含水量较大，泥沙结构稳定性较差等问题，需要采用一系列技术手段解决这些问题。
2.深海油气开采技术深海油气开采技术是指在深海中进行石油和天然气的勘探开采作业的技术。
深海油气开采技术保证了能源安全和经济安全两大核心利益。
目前，深海油气开采技术主要采用钻井技术进行作业。
目前已经在深海中实施了多个海底油井，部分油井的水深达到了3000米以上。
目前，钻井深度已经达到了4000米左右。
3.深海渔业技术深海渔业技术是指在深海中进行捕捞作业的技术。
深海中拥有大量的珍稀鱼类和海洋生物，如深海鲨鱼、深海浅水区等。
深海渔业技术主要通过实现深海渔业物种特有的高压、高温、高压、高盐环境下的灵活性和生物力学适应性，提高渔业资源利用的品质和效率。
二、深海开发技术未来发展趋势1.大型海洋平台和装备的开发未来深海开发的趋势是技术设备的进一步升级，特别是大型海洋平台的建设和应用，实现在深水区域的连续作业，提高生产效率和资源利用率，为深海开采打下坚实的技术基础。
此外，深海作业装备的开发和应用也将成为未来深海开发的重要发展方向，以满足深海开发不断增长的需求。
2.多学科、综合研究的开展未来深海开发的另一个重要趋势是多学科、综合研究的开展，这需要建立海洋科学研究平台，整合各学科资源，形成深海开发的综合研究体系，提高整体创新能力和深海资源开发的科学性，以保证开发过程中的环境友好和资源可持续利用。
纯水液压技术的应用与展望
工 程 管 理
纯 水 液 压 技 术 的应 用 与展 望
曾 曦
摘 要： 文章 首先介 绍 了液压技 术在 工业 腐蚀性强 、 腐蚀严 重 、 防漏 性差 等缺 陷 ， 但 然后用高压水射 流采 煤 ， 这将是 纯水 液压
生 产 中的 重 要 作 用 ， 其 次 概 述 了纯 水 液 压 这些缺 陷正 随着 科学技 术 的不断 进步 ， 被 技术在煤炭行业应用的雏形 。这对于有丰
一
重大工程项 目和装备可靠性的保证 。所 以 上均产生 了质的 飞跃 ， 工程 应用前 景 十分 提升机理研究及 不 同体积 、 浓度 输送 参数 说 液压传动技术的发展是实现生产过程 自 乐 观。 试验 ， 并对工 业开 采水力 提升参 数进 行 了 动化 、 尤其是 工业 自动化 不可 缺少 的重要 ２ ．应用 于食 品 、 医药 、 粮食 、 生物工 程 预测和初步优 化 ， 建 成 了既可进 行集 矿技 手段 。随着社会 的发展 ， 人们对人 类 赖 以 等要求无污染 的行业 。在美 国纯水 液压 缸 术研究和设备性 能试 验 ， 又可进 行管 道提 生存 的环 境有 了一个更 高 的要求 ， 希 望有 系统 已进入 食 品、 医药 、 粮食、 生物 工程 等 升方法和工艺参数研究的大型海洋采矿综 个 安全无污 染 、 高度 文 明、 美好 的环 境 。 要求无 污染 的行业 ， 如肉联 企业 的 肉品压
一
因此 也要 求科学技术向安全 、 生 态化 、 艺术 制设备 、 骨 肉分 离设 备 、 罐头 的制作 设备 、
合试验室 。 综上所述 ， 纯水液 压技术 因其特 有 的
化、 环境系统 优化 的 目标 发展 。水 介 质本 食 品的生产及 包装 设备 、 药 品的生 产及 包 优势 ， 已经成 为现代 液压 传动技 术新 的发 身独有 的一系列特点正好满足 了现代社会 装等设备 中已开始 采用 纯水液 压 系统 ， 大 展方 向之一。面对 国际上纯水液压技术的 提 出的这 一要求 ， 因此 ， 纯水液压技术就应 大改善 了生 产环境 ， 为生产 无公 害产 品打 快速发展和我 国加 入 ＷＴ ０这一 历史 性机 运而生 了 ， 它标 志着 液压 传动技 术正 向更 下 了基 础 。 遇与挑战 ， 大洋采矿是海洋高科技 的前 沿 ， 高 的阶段 发展 。纯水液 压技术 ， 尤 其是 深 ３ ． 应用 于 矿 山开 采。纯 水 与传 统 使 是海洋资源开发 的制 高点 ， 如何 开发 和利 海纯水液 压技 术已经成为现代液压界关注 用的液压油 和高水 基乳化 液相 比， 不仅 有 用国际海底资 源， 开 辟我 国新 的矿产 资源 的热 点 。 良好 的抗燃 性 、 散热性 ， 而且价 格也 便宜 。 基地是实现国 民经济建设可持续发展 的重 所 以使用纯水 液压 ， 对 降低煤 矿 的生产 成 二、 纯 水 液 压 技 术 的特 点 要战略 目标。相信在 ２ １ 世纪 ， 纯水 液压技 本是有益的 。在煤矿生产 中广泛使用 的液 术的应用 前景将更 加广阔 。 所谓 “ 纯水 ” 是 指纯 粹 的天然水 ， 即不 压支柱 ， 大量消耗着乳化液 。调查发现 ， 很 含任何添加剂 的水 。纯 水作为液 压传动的 多煤矿 的工人在液压 支架 和液压支柱 的使 参考文献： 工作介质 ， 具 备如下 特点 ： 无 污染 ， 有 利于
纯 水 液 压 技 术 的应 用 与展 望
曾 曦
摘 要： 文章 首先介 绍 了液压技 术在 工业 腐蚀性强 、 腐蚀严 重 、 防漏 性差 等缺 陷 ， 但 然后用高压水射 流采 煤 ， 这将是 纯水 液压
生 产 中的 重 要 作 用 ， 其 次 概 述 了纯 水 液 压 这些缺 陷正 随着 科学技 术 的不断 进步 ， 被 技术在煤炭行业应用的雏形 。这对于有丰
一
重大工程项 目和装备可靠性的保证 。所 以 上均产生 了质的 飞跃 ， 工程 应用前 景 十分 提升机理研究及 不 同体积 、 浓度 输送 参数 说 液压传动技术的发展是实现生产过程 自 乐 观。 试验 ， 并对工 业开 采水力 提升参 数进 行 了 动化 、 尤其是 工业 自动化 不可 缺少 的重要 ２ ．应用 于食 品 、 医药 、 粮食 、 生物工 程 预测和初步优 化 ， 建 成 了既可进 行集 矿技 手段 。随着社会 的发展 ， 人们对人 类 赖 以 等要求无污染 的行业 。在美 国纯水 液压 缸 术研究和设备性 能试 验 ， 又可进 行管 道提 生存 的环 境有 了一个更 高 的要求 ， 希 望有 系统 已进入 食 品、 医药 、 粮食、 生物 工程 等 升方法和工艺参数研究的大型海洋采矿综 个 安全无污 染 、 高度 文 明、 美好 的环 境 。 要求无 污染 的行业 ， 如肉联 企业 的 肉品压
一
因此 也要 求科学技术向安全 、 生 态化 、 艺术 制设备 、 骨 肉分 离设 备 、 罐头 的制作 设备 、
合试验室 。 综上所述 ， 纯水液 压技术 因其特 有 的
化、 环境系统 优化 的 目标 发展 。水 介 质本 食 品的生产及 包装 设备 、 药 品的生 产及 包 优势 ， 已经成 为现代 液压 传动技 术新 的发 身独有 的一系列特点正好满足 了现代社会 装等设备 中已开始 采用 纯水液 压 系统 ， 大 展方 向之一。面对 国际上纯水液压技术的 提 出的这 一要求 ， 因此 ， 纯水液压技术就应 大改善 了生 产环境 ， 为生产 无公 害产 品打 快速发展和我 国加 入 ＷＴ ０这一 历史 性机 运而生 了 ， 它标 志着 液压 传动技 术正 向更 下 了基 础 。 遇与挑战 ， 大洋采矿是海洋高科技 的前 沿 ， 高 的阶段 发展 。纯水液 压技术 ， 尤 其是 深 ３ ． 应用 于 矿 山开 采。纯 水 与传 统 使 是海洋资源开发 的制 高点 ， 如何 开发 和利 海纯水液 压技 术已经成为现代液压界关注 用的液压油 和高水 基乳化 液相 比， 不仅 有 用国际海底资 源， 开 辟我 国新 的矿产 资源 的热 点 。 良好 的抗燃 性 、 散热性 ， 而且价 格也 便宜 。 基地是实现国 民经济建设可持续发展 的重 所 以使用纯水 液压 ， 对 降低煤 矿 的生产 成 二、 纯 水 液 压 技 术 的特 点 要战略 目标。相信在 ２ １ 世纪 ， 纯水 液压技 本是有益的 。在煤矿生产 中广泛使用 的液 术的应用 前景将更 加广阔 。 所谓 “ 纯水 ” 是 指纯 粹 的天然水 ， 即不 压支柱 ， 大量消耗着乳化液 。调查发现 ， 很 含任何添加剂 的水 。纯 水作为液 压传动的 多煤矿 的工人在液压 支架 和液压支柱 的使 参考文献： 工作介质 ， 具 备如下 特点 ： 无 污染 ， 有 利于
液压技术发展趋势的阅读报告
液压技术发展趋势的阅读报告
液压技术是一种重要的应用技术，它可以用来控制和运转各种机械系统，如链条驱动、齿轮驱动、螺旋传动等。
近几年来，随着科技的发展和
全球经济的快速增长，液压技术也发生了巨大变化。
下面我们来看看液压
技术的发展趋势，以及将如何影响我们未来的工作和生活。
首先，液压技术发展的最大趋势是智能化。
随着物联网和IOT的发展，液压技术也越来越智能化。
通过在液压系统中植入传感器和智能控制系统，可以实现自动化操作，提高生产率，提高生产效率，减少能源消耗，从而
有效地提高工作效率。
其次，液压技术的发展趋势是节能减排。
现在，政府和企业都非常重
视能源，为了实现绿色经济，不断提出新的措施。
液压技术也随之发展，
不断提升能源效率，提高系统的耐久性和可靠性，不仅可以提高系统的综
合能耗，而且还可以减少对环境的污染，从而有效改善空气质量。
此外，液压技术的发展趋势还包括轻量化、模块化和多功能化。
液压
系统将采用轻质金属、复合材料及新型材料，使液压系统更加轻便、更加
结实、耐用。
国外深海多功能开沟机技术现状及进展
海底管道和电缆为维持其自身安全和在位稳定性，免遭拖网渔具等的免遭损害，必须埋设到合理的深度。
海底开沟机是埋设海底管道和电缆的重要设备。
根据开沟成型方式，常用的开沟机技术主要有四种类型：机械开沟法、水利开沟法（喷冲式）、机械和水利结合开沟法、不开沟（管道自埋）进行海底管道埋设法。
根据开沟顺序分类，主要有三种，预开沟法：挖泥船开沟和爆破开挖；后开沟法：水力喷冲开沟机，机械式开沟机，开沟犁；同时开沟：开沟机或者开沟犁边挖边埋。
欧美国家在海底开沟方面研究较早，积累了大量的工程经验，已经形成丰富的开沟设备产业，主要有SMD 公司、IHC 公司、FORUMPerry 等。
我国在海底开沟设备方面起步晚，主要以简易的开沟犁和喷冲式开沟机为主，并且开沟机本身无动力，靠母船拖拽行走，适应水深有限，无法完成深水区域硬质海底的开沟任务。
随着海洋强国战略的推进，我国在海上油气管道和海底电缆铺设以及深海采矿等方面将迎来巨大的机遇和挑战。
海底开沟机的设计和作业需要大量的工程师经验。
张国光、顾林生等人对国外海底开沟机资料进行了调研和评价，并对海底管道开沟机的技术性和经济性做出了分析。
张新明、刘春光、张树森等人对比总结国内外目前常用的一些开国外深海多功能开沟机技术现状及进展株洲中车时代电气股份有限公司 张向阳 郭园园文搜集了目前国外最新的几款开沟机，分为ROV 型开沟机和重型开沟机两类，总结了海底多功能开沟机的研究现状，对海底开沟机设计、研究有重要的参考意义。
1 ROV型开沟机ROV 型开沟机，亦称埋缆ROV ，外形类似ROV 。
顶部有浮力材料，在水中重量轻，接地压强小，最大工作水深在1500m ～3000m ，在水中可以自由飞行，自动化程度高，适合在海底软粘度地区埋设电缆。
对海况要求较低，可以实现不连续作业。
英国土壤机械动力有限公司（SMD ）生产的QT 系列的多功能ROV 型开沟机，从QT300到QT2800均可以搭载多种作业工具包，例如，滑靴底座、射流工具、切割链（单链和多链）、切割盘、压缆器、切削疏浚、岩心钻取和勾缆器等。
液压技术的发展趋势
液压技术的发展趋势液压技术是一种利用液体传递能量的技术，广泛应用于工业和机械领域。
在过去几十年的发展中，液压技术已经取得了显著的进展。
随着科技的不断发展和应用需求的增加，液压技术的发展趋势也在不断演进。
1. 现代化技术的应用：随着信息技术和自动化技术的快速发展，液压技术也开始融入到现代化的控制系统中。
现代液压系统采用智能化的控制，通过传感器和电子控制器实现更高效和精确的控制。
例如，采用电液比例技术的液压系统可以实现更高的精度和可调节性。
2. 节能环保技术的应用：随着能源资源的日益紧张和环境污染的不断加剧，节能环保成为液压技术发展的重要方向。
新型液压元件和系统的设计和制造，越来越注重提高能源利用效率和减少污染物排放。
例如，采用可再生能源作为驱动力源，或者采用新型材料和润滑剂来减少能量损耗和摩擦。
3. 小型化和轻量化技术的应用：随着机械设备的小型化和轻量化趋势，液压技术也需要相应的发展。
小型化和轻量化可以降低机械设备的重量和体积，提高机械设备的灵活性和移动性。
因此，液压元件的设计和制造越来越注重轻量化和紧凑化，例如采用新型材料和先进制造工艺来减少元件自重和体积。
4. 智能化和自动化技术的应用：随着工业自动化和智能制造的推进，液压技术也开始向智能化和自动化方向发展。
通过引入传感器、执行器和控制系统，实现自动化的控制和监测。
液压技术可以与其他自动化技术相结合，例如机器视觉、激光测距和人工智能等，实现更高级的自动化和智能化。
5. 可靠性和安全性的提高：液压系统的可靠性和安全性是液压技术发展的重要方向。
在工业和机械领域，液压系统的故障往往会带来严重的后果，因此提高系统的可靠性和安全性至关重要。
液压元件和系统的设计和制造需要更加注重品质和可靠性，同时加强安全保护和监测。
总之，液压技术的发展趋势包括现代化技术的应用、节能环保技术的应用、小型化和轻量化技术的应用、智能化和自动化技术的应用，以及可靠性和安全性的提高。
液压技术回顾与展望
Sa hw和 H n . hm 先后 研制 成 功 以油 液 为介 质 的 a sT o a
高压 水平 , 流量规格 从 几十 升到上千 升 , 并有 纯水 比 例方 向阀和 伺服 阀 问世. 在 西 方工 业 发达 的 国家 . 纯水 液压传 动 已在食 品加工业 , 焊接 机 器人 , 轧钢生 产线上 等得 到应用 , 并有 向工 程机 械 , 用机械 扩展 通
缺 乏大型 企业 的参与 .
有些 文 献将 射 流技 术 列人 水 压 传 动之 中 , 者 作 认 为此提法 不 妥.毫 无 疑 问 , 压 水射 流技术 是液 高 压或水 压技术 的一 个 分 支 , 有其 重 要 的研 究和 应 用 价值, 但不属 于 液压 传 动 或水 压 传 动技 术 .按 照 液 压或水 压传动 系统 的 经 典 提法 , 行 元 件 是将 液 体 个 国家 的综 合 国力 强 弱 的标 志是 对外 层 空间和 海洋 的利 用 能力 . 目前和 将 来 , 国家实 力 的 较量不 仅在 天上 , 且 在 海洋 . 占地球 面 积 7 % 的 而 l 海洋 蕴藏 着 丰富 的矿 产 资源 , 中公 海 矿 产 资源 是 其
作装 置 即喷嘴 , 是将 压力 能转换成 液 体动能 的装 置 . 这 就是 液压传 动系统 和射 流 系统 的分 界点 .
2 国 内外研 究状 况
现代水压传 动技术 的研究始于美 国.1 7 9 年 6
美国 的 Veea 司 的 JR. v 发 表 了高 压 海水 泵 i r公 k . R∞ 工程材料 的研究 报告 .首 开现 代水压传 动 技术 研究
维普资讯
垫
塞 塑
堡
煎
·3
文章缩 号 : 0. 9 (020- 0- 1 3 7420) 0 a 2 0 0 60 0
高压 水平 , 流量规格 从 几十 升到上千 升 , 并有 纯水 比 例方 向阀和 伺服 阀 问世. 在 西 方工 业 发达 的 国家 . 纯水 液压传 动 已在食 品加工业 , 焊接 机 器人 , 轧钢生 产线上 等得 到应用 , 并有 向工 程机 械 , 用机械 扩展 通
缺 乏大型 企业 的参与 .
有些 文 献将 射 流技 术 列人 水 压 传 动之 中 , 者 作 认 为此提法 不 妥.毫 无 疑 问 , 压 水射 流技术 是液 高 压或水 压技术 的一 个 分 支 , 有其 重 要 的研 究和 应 用 价值, 但不属 于 液压 传 动 或水 压 传 动技 术 .按 照 液 压或水 压传动 系统 的 经 典 提法 , 行 元 件 是将 液 体 个 国家 的综 合 国力 强 弱 的标 志是 对外 层 空间和 海洋 的利 用 能力 . 目前和 将 来 , 国家实 力 的 较量不 仅在 天上 , 且 在 海洋 . 占地球 面 积 7 % 的 而 l 海洋 蕴藏 着 丰富 的矿 产 资源 , 中公 海 矿 产 资源 是 其
作装 置 即喷嘴 , 是将 压力 能转换成 液 体动能 的装 置 . 这 就是 液压传 动系统 和射 流 系统 的分 界点 .
2 国 内外研 究状 况
现代水压传 动技术 的研究始于美 国.1 7 9 年 6
美国 的 Veea 司 的 JR. v 发 表 了高 压 海水 泵 i r公 k . R∞ 工程材料 的研究 报告 .首 开现 代水压传 动 技术 研究
维普资讯
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深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势
深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势高原;魏会东;姜瑛;王勇【摘要】概括了水下生产系统的水下井口及采油树系统、管汇及连接系统、水下控制及脐带缆系统以及水下增压设备、水下分离设备、水下电力设备等水下生产工艺设备的技术现状,并对水下长距离流动保障技术、水下电力输送和全电控制技术、水下安装技术、水下生产系统可靠性及完整性管理技术、极地水下生产系统技术等水下生产系统的前沿技术发展趋势进行了展望,并指出了我国水下生产系统研发和应用的思路和发展方向.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2014(026)004【总页数】7页(P84-90)【关键词】深水;水下生产系统;水下生产工艺设备;技术现状;发展趋势【作者】高原;魏会东;姜瑛;王勇【作者单位】深圳海油工程水下技术有限公司;海洋石油工程股份有限公司设计公司水下所;海洋石油工程股份有限公司设计公司水下所;深圳海油工程水下技术有限公司【正文语种】中文随着国际社会对能源需要的增加,世界范围内的深海油气开发活动日渐活跃,在深海开发过程中除了兴建大量的水面油气生产平台外,水下生产系统也已成为深海海洋工程技术的重要组成。
作为对深水浮式水面设施,如张力腿平台、半潜式平台、立柱式平台、浮式生产储卸设施的重要支持[1],水下生产系统通过海底管道和立管与其建立联系,可以搭建起灵活多样的海洋石油开发形式[2]。
水下生产系统对于水深的要求不敏感,且不受海面恶劣风浪环境的影响,其安全性高,适用范围广,在未来极地冰区的海洋油气开发中也有广阔的应用前景。
目前水下生产系统的作业流程是,油气藏中的生产流体通过水下井口头和采油树汇集到管汇,然后通过海底管线上的终端设备进行集输,最后由立管输送至水面设施。
在整个生产过程中,由水面设施的主控站通过水下脐带缆系统及控制设备对生产过程进行监测、控制和化学药剂的注入。
经过多年的研发和工程经验积累,世界海洋工程大国,如挪威、美国、巴西等已经掌握了水下生产系统的关键技术,垄断了国际水下设备和脐带缆市场,与工程公司的海管/立管的EPIC总包能力相结合,共同进行深水SURF(Subsea Umbilical Riser Flowline)工程建设。
液压技术回顾和展望
高压水平 ， 流量规格从几 十升到上千升 ， 并有纯水 比 例 方 向阀和 伺 服 阀 问世 。在 本 文 工业 发 达 的 国家 ， 纯水 液 压传 动 已在 食 品加 工业 ， 焊接 机 器人 ， 轧钢 生
产 线 等 上得 到应 用 ， 有 向工 程机 械 ， 用 机 械扩 展 并 通
１ 历 史 回顾
年代后期开始研制水压凿岩机 ，９０年研制成乳化 １９
液 凿岩 机 ， 后 又 研 制 平 持 式 纯 水 凿 岩 机 ， 成 本 稍 且 低。
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。 第 二 次 世 界 大 战期 间 ， 其 尤 世 纪 ６ —０年 代 ， 压 技 术 得 到 了快 速 发 展 并 日臻 ０７ 液
许 贤 良
摘要 回顾 了液压 技术 的发展史 ， 并概述 国 内外液压技 术 的研究 状况 阐述 了深 海纯水 液压 技 术 的发展 意义 以 及必将 成为液压 技术 的前沿课题原 因。 关键词 纯水液压 技术 深 海 中图分类号 ： ＴＨ？ 文献标识 码 ： 文章编号 ：０ ８ ８ ３ ２ ｏ ） Ｂ １ ０ —０ １ （ ０ ２ ３—４ —０ ７ ２
维普资
与
密
封
２０ ０ ２年第 ３期
法 （ 图 示 意 ）有 自动 集 矿 机 ， 矿 机 （ 升 ） 系 如 ， 扬 提 子 统 、 控 子 系统 、 矿船 和运输 支 持 子 系统 五 大部 分 监 采 组 成 。其 中集矿 机 和 提升 泵 等关 键 设 备都 涉 及 到液
术 重新 为 人们 所 青 睐 的根 本 原 因 。加 之新 材料 技 术 和精密 加 工技 术 的 进 步 ， 本 克 服 了初 始 水 压 传 动 基 存 在 的 易腐 蚀 、 露 、 率 低 等 缺 点 ， 现 代 液 压 进 泄 效 使 入 了现代 水 压 传动 的研究 和应 用 阶段 。
水液压技术的研究现状与发展趋势
水液压技术的研究现状与发展趋势
水液压技术是一种利用水作为工作介质驱动执行器的液压技术。
它具有环境友好、无污染、能量回收利用等优势，因此在一些场合替代传统的矿物油液压系统成为一种趋势。
目前，水液压技术的研究主要集中在以下几个方面：
1. 水液压元器件的研发：包括液压泵、液压马达、液压阀等。
目前已经有一些水液压元器件被开发出来并实际应用，如径向柱塞液压泵、轴向柱塞液压马达等。
2. 水液压系统的设计与控制：水液压系统的设计要考虑工作压力、流量、泄漏等参数，控制部分主要研究液压控制阀的设计和控制策略。
3. 水液压系统的性能与可靠性研究：针对水液压系统的性能与可靠性进行研究，包括效率、响应速度、抗污染能力等指标的优化。
未来水液压技术的发展趋势有以下几个方向：
1. 提高水液压系统的性能：提高系统的效率、响应速度、负载能力等方面的性能指标，以提高水液压技术的竞争力。
2. 拓宽水液压应用领域：将水液压技术应用于更广泛的领域，如航空航天、汽车制造、建筑工程等，以满足不同行业的需求。
3. 发展水液压新材料：研究新型的密封材料、防污染液压元器件等，以提高水液压系统的可靠性和抗污染能力。
4. 提高水液压系统的节能性：研发节能的水液压系统，回收利用水液压系统中的能量，以减少能源的消耗。
综上所述，水液压技术在研究与发展方面仍有较大的空间和潜力，未来将继续向性能提升、应用拓宽、材料和节能等方向发展。
水液压技术优势及应用前景
水液压技术优势及应用前景【摘要】水液压技术是一种新兴的液压传动技术，具有很大的发展潜力。
本文首先对水液压技术进行了概述，并介绍了研究背景。
接着分析了水液压技术的优势，包括高效能、环保性和节能性等方面。
然后详细讨论了水液压技术在不同领域的应用，包括工程机械和航天航空领域。
通过案例分析，展示了水液压技术在工程中的应用效果。
对水液压技术在航天航空和海洋工程领域的前景进行了展望。
总结了水液压技术的未来发展趋势，并展望了其应用前景。
水液压技术的不断创新和发展将为各个领域的工程应用带来更多可能性。
【关键词】水液压技术、优势、应用前景、工程机械、航天航空、海洋工程、发展趋势、展望。
1. 引言1.1 水液压技术概述水液压技术是一种利用水作为工作介质的液压传动技术，它具有许多优点和特点，逐渐成为工程领域中广泛应用的新技术。
水液压技术相比传统的液压技术有着更高的工作效率、更环保的特点，受到越来越多领域的关注和应用。
水液压技术的基本原理是利用水作为传动介质，通过液压系统将机械能转换成水的压力能，从而驱动液压执行器完成各种工作。
水液压系统具有操作简便、运行稳定、维护成本低等优点，尤其适用于一些对环境要求苛刻的地方。
水液压技术的应用范围非常广泛，可以用于工程机械、航天航空、海洋工程等领域。
在工程机械中，水液压技术可以提高设备的性能和效率，减少能源消耗和环境污染；在航天航空领域，水液压技术的应用可以提高飞行器的可靠性和安全性；在海洋工程中，水液压技术可以应对海水环境的腐蚀和高压问题，可以更好地完成各种工作任务。
水液压技术具有很大的发展前景和应用潜力，随着技术的进步和应用领域的拓展，水液压技术的优势将会得到更广泛的认可和应用。
1.2 研究背景水液压技术在发展初期受到了一定的限制，如水本身的不可压缩性和化学活性容易导致密封材料的损耗等问题。
但是随着材料科学和控制技术的进步，这些困难逐渐被克服，水液压技术的应用范围也得到了扩大。
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1031 收稿日期： 2013基金项目： 国家 863 资助项目： 4500 米级深海作业系统 （ No． 2008AA092301 ）
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液压与气动
2013 年第 12 期
程液压源、 深海静压源。 然而， 两种方法各有千秋， 只 能针对特定的工作环境条件使用。 惟有廉价的、 长寿 命的海水液压系统， 才是彻底解决深海水下液压系统 高风险的最佳途径。 1 — —走向深海的窗玻璃纸 补偿技术— ： “其实深海就是一层窗玻璃纸， 有人曾说过 捅破 力补偿器相连， 实现了阀箱的内外压力平衡， 大大减轻 了系统的重量。 基于压力补偿技术的深海水下液压系统工作原理 如下： 水下液压执行器 6 动作时， 液压泵 2 通过吸油过 液压泵 2 提供的压力油经单 滤器 1 从油箱 10 中吸油， 向阀 4 和换向阀 5 到达水下液压执行器 6 ， 水下液压 执行器 6 的回油经换向阀 5 、 调速阀 7 和回油过滤器 8 流回油箱 10 。压力补偿器 11 不仅与油箱 10 相连， 还 与阀箱 9 相连。如果水下液压执行器是对称液压执行 器， 执行器两腔的有效作用面积相等 ， 执行器动作时油 ， 箱内的液压油体积是不变的 此时压力补偿器对油箱 的压力补偿是静态的。如果水下液压执行器是非对称 执行器动作时油箱内的液压油体积是变 液压执行器， 化的， 此时压力补偿器对油箱的压力补偿是动态的 。 阀箱内的液压油体积是不变的， 因此对阀箱的压力补 偿是静态的。 基于压力补偿技术的深海水下液压系统有闭式和 开式两种布置方式， 闭式布置和开式布置的区别主要 液压泵布 在液压源的布置上。闭式布置如图 1a 所示， 置在油箱内， 液压源的其他部分也布置在油箱内 ， 由于 液压源的各个元件均布置在油箱内， 因此无需耐海水 管路连接简单， 但维修不方 腐蚀。闭式布置结构紧凑， 便。闭式布置方式通常用于功率较小的深海水下液压 系统， 大功率深海水下液压系统由于电机和液压泵体 积都较大， 液压泵发热较快， 若采用闭式布置方式， 为 了散热油箱的体积会较大， 不利于液压系统的安装布 置， 因此大功率深海水下液压系统多采用开式 布 置 方式。
开式布置如图 1b 所示， 液压泵暴露在海水中， 通 过管路与油箱、 阀箱等相连。 由于液压泵布置在油箱 外， 因此大大减小了油箱的体积， 并且液压泵在海水中 散热迅速， 避免了温升过高的问题。 不过， 液压 工作， 泵的表面要作防海水腐蚀的处理 。开式布置方式结构 简单， 维修方便， 但管路较多， 安装复杂。 2 补偿型深海水下液压系统的特点 基于压力补偿技术的深海水下液压系统的特性主 要表现在以下几个方面。 1 ） 深海水下液压系统的负载能力 压力补偿后的深海水下液压系统， 其负载能力不 受海水压力的影响。如果水下液压执行器是对称液压 执行器， 执行器两腔的有效作用面积相等 ， 两端活塞杆 的面积也相等， 海水压力在活塞杆上的作用力相互抵
图1
基于压力补偿技术的深海水下液压系统
该水下液压系统的组成与常规液压系统基本相 同， 除了液压源、 液压控制单元和液压执行器外， 还在 系统中设置了压力补偿器， 压力补偿器和油箱相连。 深海水下液压系统工作在海水环境中， 因此油箱设计 成封闭结构。此外， 由液压控制阀、 液压集成块及电路 等组成的液压控制单元也设计成封闭结构 ， 虽然一些 液压控制阀采用了耐海水腐蚀的材料， 可以直接暴露 ， 、 在海水中 但是考虑到电磁铁 放大电路等不能在海水 中工作， 因此设计了封闭式的阀箱， 将液压控制单元设 置在阀箱内部。为了避免采用耐压结构， 将阀箱与压
深海水下液压技术的发展与展望
1， 2 1 顾临怡 ，罗高生 ，周 1 锋 ，王 2 峰 ，陈
鹰
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Development and Future of Deep-sea Underwater Hydraulic Technique
2 GU Linyi1， ，LUO Gaosheng1 ，ZHOU Feng1 ，WANG Feng2 ，CHEN Ying1
1． 吸油过滤器 2． 液压泵 3． 溢流阀 4． 单向阀 5． 换向阀 6． 水下液压执行器 7． 调速阀 8． 回油过滤器 9． 阀箱 10． 油箱 11． 压力补偿器
。我们信为， 了谁都能做” 如果那里有一层窗玻璃纸 “压力补偿技术 ” 。 它也是世界 的话， 它的名字就叫做 深海机器人技术由第一代发展到第二代的标志 。 所谓压力 补 偿 技 术 ， 就是通过弹性元件感应海 水压力 ， 并将其传递到液压系统内部 ， 使液压系统的 并随海水深度变化自动 回油压力与 海 水 压 力 相 等 ， 其系 变化 。 采用压 力 补 偿 后 的 深 海 水 下 液 压 系 统 ， 统压力建立 在 海 水 压 力 的 基 础 上 ， 液压系统的各个 部分 ， 包括液 压 泵 、 液 压 控 制 阀、 液压执行器及液压 管路等的工 作 状 态 与 常 规 液 压 系 统 相 同 ， 避免了海 水压力的影响 。 基于压力补偿技术的深海水下液压系统 如 图 1 所示。
（ 1． 浙江大学 流体动力与机电系统国家重点实验室 海洋工程装备国家地方联合工程实验室，浙江 杭州 310027 ； 2． 美国明尼苏达大学 NSF 集成高效液压工程研究中心，美国明尼苏达州 明尼阿波利斯 55455 ）
要： 环境压力补偿是目前深海水下液压系统最常用的结构 。本文介绍它的结构与工作原理， 分析了 — —旋转轴动密封和运动软管老化问题。 在此基础上， 影响其长时间工作可靠性的两大核心风险 — 介绍了远 摘 程液压源、 深海静压源两种目前国外回避上述风险的 方法， 分析了 各自 的 优缺点 和 适 用 条件。 最 后指出， 廉 价的、 长寿命的海水液压系统， 仍然是彻底解决深海水下液压系统的 高 风险问题的最 佳途径， 但尚有一段路 要走。 关键词： 深海水下液压; 压力补偿; 旋转轴动密封; 运动软管老化; 远程液压源; 深海静压源; 海水液压 系统 中图分类号： TH137 ； TG156 引言 在深海使用液压驱动控制系统是一个非常无奈的 把旋转轴 选择。液压系统固有的对液压油的依赖性， 动密封和运动软管老化这两个在地面液压系统上并 成为了始终悬在深海 不太受关注 的 风 险 无 限 放 大 ， 设备或工程 设 计 、 操 作、 使 用、 维修人员头上的达摩 随时可能引发各种各样的不可逆转的 克利斯之剑 ， 元器件意外 损 坏 ， 给深海设备或海底工程设施造成 巨大损失 。 然而， 液压系统诱人的功率密度还是让一代又一 文献标志码： B 4858 （ 2013 ） 12000107 文章编号： 1000代的深海设备和工程设施设计者们选择了液压驱动控 制方式。毕竟在深海， 增加重量就意味着花更多的钱、 意味着风险概率成倍的增加。由此带来的风险可能会 几倍于液压系统的旋转轴动密封风险和运动软管老化 风险。 目前常用的回避上述风险的方法主要有两种 ： 远
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液压与气动
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消。如果水下 液 压 执 行 器 是 非 对 称 液 压 执 行 器 ， 执 行器两腔的 有 效 作 用 面 积 不 等 ， 压力补偿后执行器 两腔的压力 均 在 原 来 的 基 础 上 增 加 了 海 水 压 力 ， 由 此而产生的作用力刚好抵消海水压力作用在活塞杆 上的力 。 如果水下液压执行器是液压马达， 由于马达壳体 内的压力补偿作用， 海水压力对马达轴上产生的作用 力得到了平衡。深海水下液压系统采用压力补偿后， 其负载能力没有发生变化， 只是各部分的压力都在原 来的基础上增加了海水压力， 因此仍然可以按照常规 。 液压系统的方法来设计 2 ） 深海水下液压系统的液压元件 压力补偿后的深海水下液压系统其系统压力建立 在海水压力的基础上， 系统中的液压元件， 包括液压 泵、 液压阀及液压执行器等的内外压力均在原来的基 础上增加了海水压力， 其承压情况和常规液压系统中 因此可以直接采用常规液压元件而 的液压元件相同， 无需特殊设计。 对于暴露在海水中的液压元件， 例如水下液压执 行器， 开式布置方式中的液压泵等， 需要对液压元件的 表面作防海水腐蚀的处理。 3 ） 深海水下液压系统的密封 压力补偿后的深海水下液压系统虽然系统中的压 力均在原来的基础上增加了海水压力， 但其密封结构 与常规液压系统不完全相同， 需要根据深海水下液压 系统的功能特点进行重新设计。 深海水下液压系统中液压阀与液压集成块间的密 封结构和深海水下液压系统的功能有关 。常规液压系 统中液压阀与液压集成块间的密封结构是针对液压阀 内部压力比外部环境压力高的情况 。深海水下液压系 统的液压阀布置在充油的阀箱内 ， 阀箱的内部压力， 也 即液压阀的外部环境压力与海水压力相等 。深海水下 液压阀的内部压力比其外部环 液压系统正常工作时， 境压力高， 常规的密封结构可以实现可靠密封。 对于 水下液压执行器的两腔， 一般来说都能够通过控制阀 辅助单向阀甚至滑阀的内泄漏， 获得压力 的中位机能、 补偿， 从而避免了液压执行器由于外部环境压力比内 部压力高、 元件密封在反向压力下失效的问题 。 4 ） 补偿压力的变化 压力补偿的目的是使深海水下液压系统的回油压 力和海水压力相等， 将系统压力建立在海水压力的基 础上。回油压力和海水压力相等时有可能发生海水和 液压油相互渗漏的情况， 为了防止海水渗入液压系统， 通常在压力补偿器中设置弹簧， 通过弹簧的预压缩力 作用， 使深海水下液压系统的回油压力略高于海水压 力， 这样即使发生渗漏， 也只是液压油向外渗漏， 而不 会是海水进入到液压系统内部。 压力补偿的实质是对液压系统的回油压力进行补 偿， 补偿压力不仅受弹簧作用行程的影响 ， 还受油箱内 液压油体积变化的影响。油箱内的液压油体积变化来 自以下几个方面： 由于海水压力而产生的液压油体积 压缩、 由于非对称执行器两腔的容积差而产生的液压 油体积变化、 由于液压系统温度升高而产生的液压油 其中由于非对称执行器 热膨胀以及系统的泄漏量等， 并随系 两腔的容积差而产生的液压油体积变化最大 ， 统工作状态的变化而变化。对于快速性要求较高的水 下作业设备， 例如机械手， 当执行器的速度较快时， 油 箱内的液压油体积变化也较快， 液压油体积的快速变 补偿压力的较 化有可能导致补偿压力发生较大变化， 大变化不仅 会 影 响 液 压 伺 服 控 制 系 统 的 精 度 ， 而且 因 过高的补偿 压 力 还 会 造 成 压 力 补 偿 元 件 的 损 坏 ， 此油箱内的液压油体积变化对补偿压力的影响不可 忽略 。 3 补偿型水下液压系统风险分析 这类补偿型深海水下液压系统， 它的输出之所以 ， 能够与环境压力相适应 完全依赖于补偿油箱里的液 压油。然而， 补偿油箱里的液压油是非常有限的 ， 一旦 液压系统的任何一个元件或油管发生泄漏 ， 油箱内的 液压油会在几秒钟之内迅速耗尽 。如果这个时候液压 系统继续工作， 就会出现外界海水压力高于液压系统 内部压力的情况。由于绝大多数液压执行器件的伸出 轴 / 杆、 板式液压阀和液压管件的密封都只能承受单个 方向的压力， 它们很快就会损坏， 大量海水进入液压系 损坏所有的液压元件。 统， 尽管所有的水下液压系统都具有低液位自动关泵 的功能， 以避免液压系统工作在外界海水压力高于系 统内部压力的工况下， 但很多情况下， 我们还不得不在 继续强制开泵， 完成必要的动作， 以确保 自动关泵后， 水下装备与系统的安全。我国某著名深海潜水器在一 次海试的过程中， 就发生过一起机械手液压油管漏油 导致油箱液位不足的事故。当时机械手还处于一个不 太安全的位置， 操作人员不得不强制开泵， 用吸入的海 水介质把机械手收回到了安全状态 。回收后拆开液压 系统， 发现柱塞泵的滑履基本上已经快被磨光了 。
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液压与气动
2013 年第 12 期
程液压源、 深海静压源。 然而， 两种方法各有千秋， 只 能针对特定的工作环境条件使用。 惟有廉价的、 长寿 命的海水液压系统， 才是彻底解决深海水下液压系统 高风险的最佳途径。 1 — —走向深海的窗玻璃纸 补偿技术— ： “其实深海就是一层窗玻璃纸， 有人曾说过 捅破 力补偿器相连， 实现了阀箱的内外压力平衡， 大大减轻 了系统的重量。 基于压力补偿技术的深海水下液压系统工作原理 如下： 水下液压执行器 6 动作时， 液压泵 2 通过吸油过 液压泵 2 提供的压力油经单 滤器 1 从油箱 10 中吸油， 向阀 4 和换向阀 5 到达水下液压执行器 6 ， 水下液压 执行器 6 的回油经换向阀 5 、 调速阀 7 和回油过滤器 8 流回油箱 10 。压力补偿器 11 不仅与油箱 10 相连， 还 与阀箱 9 相连。如果水下液压执行器是对称液压执行 器， 执行器两腔的有效作用面积相等 ， 执行器动作时油 ， 箱内的液压油体积是不变的 此时压力补偿器对油箱 的压力补偿是静态的。如果水下液压执行器是非对称 执行器动作时油箱内的液压油体积是变 液压执行器， 化的， 此时压力补偿器对油箱的压力补偿是动态的 。 阀箱内的液压油体积是不变的， 因此对阀箱的压力补 偿是静态的。 基于压力补偿技术的深海水下液压系统有闭式和 开式两种布置方式， 闭式布置和开式布置的区别主要 液压泵布 在液压源的布置上。闭式布置如图 1a 所示， 置在油箱内， 液压源的其他部分也布置在油箱内 ， 由于 液压源的各个元件均布置在油箱内， 因此无需耐海水 管路连接简单， 但维修不方 腐蚀。闭式布置结构紧凑， 便。闭式布置方式通常用于功率较小的深海水下液压 系统， 大功率深海水下液压系统由于电机和液压泵体 积都较大， 液压泵发热较快， 若采用闭式布置方式， 为 了散热油箱的体积会较大， 不利于液压系统的安装布 置， 因此大功率深海水下液压系统多采用开式 布 置 方式。
开式布置如图 1b 所示， 液压泵暴露在海水中， 通 过管路与油箱、 阀箱等相连。 由于液压泵布置在油箱 外， 因此大大减小了油箱的体积， 并且液压泵在海水中 散热迅速， 避免了温升过高的问题。 不过， 液压 工作， 泵的表面要作防海水腐蚀的处理 。开式布置方式结构 简单， 维修方便， 但管路较多， 安装复杂。 2 补偿型深海水下液压系统的特点 基于压力补偿技术的深海水下液压系统的特性主 要表现在以下几个方面。 1 ） 深海水下液压系统的负载能力 压力补偿后的深海水下液压系统， 其负载能力不 受海水压力的影响。如果水下液压执行器是对称液压 执行器， 执行器两腔的有效作用面积相等 ， 两端活塞杆 的面积也相等， 海水压力在活塞杆上的作用力相互抵
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基于压力补偿技术的深海水下液压系统
该水下液压系统的组成与常规液压系统基本相 同， 除了液压源、 液压控制单元和液压执行器外， 还在 系统中设置了压力补偿器， 压力补偿器和油箱相连。 深海水下液压系统工作在海水环境中， 因此油箱设计 成封闭结构。此外， 由液压控制阀、 液压集成块及电路 等组成的液压控制单元也设计成封闭结构 ， 虽然一些 液压控制阀采用了耐海水腐蚀的材料， 可以直接暴露 ， 、 在海水中 但是考虑到电磁铁 放大电路等不能在海水 中工作， 因此设计了封闭式的阀箱， 将液压控制单元设 置在阀箱内部。为了避免采用耐压结构， 将阀箱与压
深海水下液压技术的发展与展望
1， 2 1 顾临怡 ，罗高生 ，周 1 锋 ，王 2 峰 ，陈
鹰
1
Development and Future of Deep-sea Underwater Hydraulic Technique
2 GU Linyi1， ，LUO Gaosheng1 ，ZHOU Feng1 ，WANG Feng2 ，CHEN Ying1
1． 吸油过滤器 2． 液压泵 3． 溢流阀 4． 单向阀 5． 换向阀 6． 水下液压执行器 7． 调速阀 8． 回油过滤器 9． 阀箱 10． 油箱 11． 压力补偿器
。我们信为， 了谁都能做” 如果那里有一层窗玻璃纸 “压力补偿技术 ” 。 它也是世界 的话， 它的名字就叫做 深海机器人技术由第一代发展到第二代的标志 。 所谓压力 补 偿 技 术 ， 就是通过弹性元件感应海 水压力 ， 并将其传递到液压系统内部 ， 使液压系统的 并随海水深度变化自动 回油压力与 海 水 压 力 相 等 ， 其系 变化 。 采用压 力 补 偿 后 的 深 海 水 下 液 压 系 统 ， 统压力建立 在 海 水 压 力 的 基 础 上 ， 液压系统的各个 部分 ， 包括液 压 泵 、 液 压 控 制 阀、 液压执行器及液压 管路等的工 作 状 态 与 常 规 液 压 系 统 相 同 ， 避免了海 水压力的影响 。 基于压力补偿技术的深海水下液压系统 如 图 1 所示。
（ 1． 浙江大学 流体动力与机电系统国家重点实验室 海洋工程装备国家地方联合工程实验室，浙江 杭州 310027 ； 2． 美国明尼苏达大学 NSF 集成高效液压工程研究中心，美国明尼苏达州 明尼阿波利斯 55455 ）
要： 环境压力补偿是目前深海水下液压系统最常用的结构 。本文介绍它的结构与工作原理， 分析了 — —旋转轴动密封和运动软管老化问题。 在此基础上， 影响其长时间工作可靠性的两大核心风险 — 介绍了远 摘 程液压源、 深海静压源两种目前国外回避上述风险的 方法， 分析了 各自 的 优缺点 和 适 用 条件。 最 后指出， 廉 价的、 长寿命的海水液压系统， 仍然是彻底解决深海水下液压系统的 高 风险问题的最 佳途径， 但尚有一段路 要走。 关键词： 深海水下液压; 压力补偿; 旋转轴动密封; 运动软管老化; 远程液压源; 深海静压源; 海水液压 系统 中图分类号： TH137 ； TG156 引言 在深海使用液压驱动控制系统是一个非常无奈的 把旋转轴 选择。液压系统固有的对液压油的依赖性， 动密封和运动软管老化这两个在地面液压系统上并 成为了始终悬在深海 不太受关注 的 风 险 无 限 放 大 ， 设备或工程 设 计 、 操 作、 使 用、 维修人员头上的达摩 随时可能引发各种各样的不可逆转的 克利斯之剑 ， 元器件意外 损 坏 ， 给深海设备或海底工程设施造成 巨大损失 。 然而， 液压系统诱人的功率密度还是让一代又一 文献标志码： B 4858 （ 2013 ） 12000107 文章编号： 1000代的深海设备和工程设施设计者们选择了液压驱动控 制方式。毕竟在深海， 增加重量就意味着花更多的钱、 意味着风险概率成倍的增加。由此带来的风险可能会 几倍于液压系统的旋转轴动密封风险和运动软管老化 风险。 目前常用的回避上述风险的方法主要有两种 ： 远
2013 年第 12 期
液压与气动
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消。如果水下 液 压 执 行 器 是 非 对 称 液 压 执 行 器 ， 执 行器两腔的 有 效 作 用 面 积 不 等 ， 压力补偿后执行器 两腔的压力 均 在 原 来 的 基 础 上 增 加 了 海 水 压 力 ， 由 此而产生的作用力刚好抵消海水压力作用在活塞杆 上的力 。 如果水下液压执行器是液压马达， 由于马达壳体 内的压力补偿作用， 海水压力对马达轴上产生的作用 力得到了平衡。深海水下液压系统采用压力补偿后， 其负载能力没有发生变化， 只是各部分的压力都在原 来的基础上增加了海水压力， 因此仍然可以按照常规 。 液压系统的方法来设计 2 ） 深海水下液压系统的液压元件 压力补偿后的深海水下液压系统其系统压力建立 在海水压力的基础上， 系统中的液压元件， 包括液压 泵、 液压阀及液压执行器等的内外压力均在原来的基 础上增加了海水压力， 其承压情况和常规液压系统中 因此可以直接采用常规液压元件而 的液压元件相同， 无需特殊设计。 对于暴露在海水中的液压元件， 例如水下液压执 行器， 开式布置方式中的液压泵等， 需要对液压元件的 表面作防海水腐蚀的处理。 3 ） 深海水下液压系统的密封 压力补偿后的深海水下液压系统虽然系统中的压 力均在原来的基础上增加了海水压力， 但其密封结构 与常规液压系统不完全相同， 需要根据深海水下液压 系统的功能特点进行重新设计。 深海水下液压系统中液压阀与液压集成块间的密 封结构和深海水下液压系统的功能有关 。常规液压系 统中液压阀与液压集成块间的密封结构是针对液压阀 内部压力比外部环境压力高的情况 。深海水下液压系 统的液压阀布置在充油的阀箱内 ， 阀箱的内部压力， 也 即液压阀的外部环境压力与海水压力相等 。深海水下 液压阀的内部压力比其外部环 液压系统正常工作时， 境压力高， 常规的密封结构可以实现可靠密封。 对于 水下液压执行器的两腔， 一般来说都能够通过控制阀 辅助单向阀甚至滑阀的内泄漏， 获得压力 的中位机能、 补偿， 从而避免了液压执行器由于外部环境压力比内 部压力高、 元件密封在反向压力下失效的问题 。 4 ） 补偿压力的变化 压力补偿的目的是使深海水下液压系统的回油压 力和海水压力相等， 将系统压力建立在海水压力的基 础上。回油压力和海水压力相等时有可能发生海水和 液压油相互渗漏的情况， 为了防止海水渗入液压系统， 通常在压力补偿器中设置弹簧， 通过弹簧的预压缩力 作用， 使深海水下液压系统的回油压力略高于海水压 力， 这样即使发生渗漏， 也只是液压油向外渗漏， 而不 会是海水进入到液压系统内部。 压力补偿的实质是对液压系统的回油压力进行补 偿， 补偿压力不仅受弹簧作用行程的影响 ， 还受油箱内 液压油体积变化的影响。油箱内的液压油体积变化来 自以下几个方面： 由于海水压力而产生的液压油体积 压缩、 由于非对称执行器两腔的容积差而产生的液压 油体积变化、 由于液压系统温度升高而产生的液压油 其中由于非对称执行器 热膨胀以及系统的泄漏量等， 并随系 两腔的容积差而产生的液压油体积变化最大 ， 统工作状态的变化而变化。对于快速性要求较高的水 下作业设备， 例如机械手， 当执行器的速度较快时， 油 箱内的液压油体积变化也较快， 液压油体积的快速变 补偿压力的较 化有可能导致补偿压力发生较大变化， 大变化不仅 会 影 响 液 压 伺 服 控 制 系 统 的 精 度 ， 而且 因 过高的补偿 压 力 还 会 造 成 压 力 补 偿 元 件 的 损 坏 ， 此油箱内的液压油体积变化对补偿压力的影响不可 忽略 。 3 补偿型水下液压系统风险分析 这类补偿型深海水下液压系统， 它的输出之所以 ， 能够与环境压力相适应 完全依赖于补偿油箱里的液 压油。然而， 补偿油箱里的液压油是非常有限的 ， 一旦 液压系统的任何一个元件或油管发生泄漏 ， 油箱内的 液压油会在几秒钟之内迅速耗尽 。如果这个时候液压 系统继续工作， 就会出现外界海水压力高于液压系统 内部压力的情况。由于绝大多数液压执行器件的伸出 轴 / 杆、 板式液压阀和液压管件的密封都只能承受单个 方向的压力， 它们很快就会损坏， 大量海水进入液压系 损坏所有的液压元件。 统， 尽管所有的水下液压系统都具有低液位自动关泵 的功能， 以避免液压系统工作在外界海水压力高于系 统内部压力的工况下， 但很多情况下， 我们还不得不在 继续强制开泵， 完成必要的动作， 以确保 自动关泵后， 水下装备与系统的安全。我国某著名深海潜水器在一 次海试的过程中， 就发生过一起机械手液压油管漏油 导致油箱液位不足的事故。当时机械手还处于一个不 太安全的位置， 操作人员不得不强制开泵， 用吸入的海 水介质把机械手收回到了安全状态 。回收后拆开液压 系统， 发现柱塞泵的滑履基本上已经快被磨光了 。