水液压技术的优势和应用前景

北京工业大学科技成果——海水液压泵关键技术及产业化

成果简介

水液压传动技术是当前流体传动与控制领域的一个前沿热点研究方向，在高层建筑灭火、食品加工、高压水射流清洗、潜器浮力调节、水下液压机械手及作业工具等方面具有广泛的应用前景。北京工业大学流体传动与控制中心经过长期实验和实践积累，在国内水液压技术方面具有领先优势，通过国家863、国家自然科学基金等项目资助，已经掌握海水液压泵的关键技术，并成功研制出多台高可靠海水液压泵样机，样机采用全水润滑的盘配流轴向柱塞式结构，其额定工作压力可达14MPa，额定转速1500r/min，工作流量在100L/min左右，容积效率约为85%，也可根据需要进行系列化设计，满足不同工作压力和流量需求。

海水液压泵样机

应用简介

所处研发阶段：已经掌握海水液压泵的关键技术，并成功研制出多台海水液压泵样机。北京工业大学具有完全的自主知识产权，多项技术已申请国家发明专利。 适合应用领域：作为海水液压系统的动力元件，海水液压泵在反渗透海水淡化系统、水下作业工具系统、高压细水雾灭火系统、核动力装置以及舰船舱底疏水系统等领域具有广泛应用。

已有应用情况：多台样机已投入应用。

投资规模及效益分析

目前国内海水液压泵主要依赖进口，海水液压泵在海水淡化、高压水清洗等装置中需求量巨大，如果能够实现国产批量化制造，压力14MPa，流量100L/min的高压水泵生产成本应该可以控制在2.5万元/台以内，市场销售应该不低于6万元/台，具有巨大的市场和利润空间。可以选择灵活的合作方式，技术转让、技术入股、合作开发均可。

纯水液压技术的应用与展望　

摘要：文章首先介绍了液压技术在工业　生产中的重要作用，其次概述了纯水液压　技术的特点，最后介绍了其在各行业生产　中的应用，并进行了总结。　关键词：液压传动技术；纯水液压技术；大　洋采矿技术　中图分类号：ＴＢ１１４．２文献标识码：Ａ　文章编号：ＣＮ４３—１０２７／Ｆ（２０１３）０６—１０９　一Ｏ１　作　者：娄底职业技术学院；湖南，娄　底，４１７０００　一、液压技术的重要作用　现今，随着光机电液一体化技术的快　速发展，液压传动技术在国民经济和国防　建设中的地位和作用也越来越重要，它的　发展也决定了机电产品性能的提高。它不　仅能最大限度满足机电产品实现功能多样　化的必要条件，也是完成重大工程项目、重　大技术装备的基本保证，更是机电产品和　重大工程项目和装备可靠性的保证。所以　说液压传动技术的发展是实现生产过程自　动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要　手段。随着社会的发展，人们对人类赖以　生存的环境有了一个更高的要求，希望有　一个安全无污染、高度文明、美好的环境。　因此也要求科学技术向安全、生态化、艺术　化、环境系统优化的目标发展。水介质本　身独有的一系列特点正好满足了现代社会　提出的这一要求，因此，纯水液压技术就应　运而生了，它标志着液压传动技术正向更　高的阶段发展。纯水液压技术，尤其是深　海纯水液压技术已经成为现代液压界关注　的热点。　二、纯水液压技术的特点　所谓“纯水”是指纯粹的天然水，即不　含任何添加剂的水。纯水作为液压传动的　工作介质，具备如下特点：无污染，有利于　全民绿色意识的提高；成本低、阻燃性、安　全性（这对大量使用液压油的冶金行业来　说其前景十分看好）、系统沿程损失和局部　损失都非常小；响应快（采用纯水作为工作　介质可以使液压伺服系统的执行机构实现　更准确的定位）、温升小；系统维护保养方　便、维护监测成本低等优点。同时也存在　曾　曦　腐蚀性强、腐蚀严重、防漏性差等缺陷，但　这些缺陷正随着科学技术的不断进步，被　逐步克服。　三、纯水液压技术的应用　１．应用于消防。纯水液压传动的基　本特征就是能够输出高压水流。如果采用　高压高效纯水液压灭火系统的话，则和现　有的喷水灭火系统不一样，在楼层中间再　额外地设置几个中转加压泵站，这样不仅　可以显著提高高层建筑喷水灭火系统的灭　火效果，大大减少灭火系统成本，而且还有　效地扩大了高层楼房的实际使用面积。同　时，高效水雾化具有动力消耗小、系统简　单、占用空间小、布置方便等优点。但其形　成条件是消防水必须具有足够高的压力，　一般来说，不得低于１０ＭＰａ，纯水液压系　统的输出压力通常在１Ｏ一３２ＭＰａ，高压细　水雾灭火系统在喷水方式、成雾原理、灭火　机理、灭火效能、应用范围及系统经济性能　上均产生了质的飞跃，工程应用前景十分　乐观。　２．应用于食品、医药、粮食、生物工程　等要求无污染的行业。在美国纯水液压缸　系统已进入食品、医药、粮食、生物工程等　要求无污染的行业，如肉联企业的肉品压　制设备、骨肉分离设备、罐头的制作设备、　食品的生产及包装设备、药品的生产及包　装等设备中已开始采用纯水液压系统，大　大改善了生产环境，为生产无公害产品打　下了基础。　３．应用于矿山开采。纯水与传统使　用的液压油和高水基乳化液相比，不仅有　良好的抗燃性、散热性，而且价格也便宜。　所以使用纯水液压，对降低煤矿的生产成　本是有益的。在煤矿生产中广泛使用的液　压支柱，大量消耗着乳化液。调查发现，很　多煤矿的工人在液压支架和液压支柱的使　用中，很少按规定要求混加乳化液，以使乳　化液浓度只有５　左右，有些煤矿的乳化　液浓度连１　都不到，甚至是纯水，但液压　支架仍可以在液压支架中得到应用，这在　煤炭行业中，将大大地改善矿井的工作和　安全条件，例如，用纯水液压提供高压水，　工程管理　

２０１０年第４期　青岛远洋船员学院学报　ＶＯＬ．３１　ＮＯ．４　

文章编号：１６７１—７９９６（２０１０）０４—０００９—０４　

海水液压传动技术在海上救捞　

工具中的应用研究　

邱力强　杨　烨２　毛宏雨３　王慧勇３　马　川４　

（１．青岛远洋船员职业学院研发处；２．青岛远洋船员职业学院培训处；　

３．青岛远洋船员职业学院总务处；４．青岛远洋船员职业学院人事处，山东青岛２６６０７１）　

提要：海上救助与打捞作业中不可避免地需要用到各种类型的水下作业工具。从国际上　

的研究和应用情况来看，传统的矿物油液压水下作业工具，已经满足不了当今海上救捞提出的　大深度、大范围的作业要求，采用海水液压传动技术是水下作业工具的最新发展趋势。本文分　析了海水液压传动技术在救捞水下作业工具中应用的优势和技术难题，提出了一种海水液压系　统的设计方案，并介绍了海水液压水下作业工具系统原理。　

关键词：海水液压传动技术水下作业工具　海上救助与打捞　中图分类号：Ｕ６６４　文献标识码：Ａ　

直接以天然海水作为液压介质的海水液压传　动技术具有与海洋特定的环境条件相容、无环境　污染、安全性好、经济节能等突出优越性，是一种　

新型的绿色液压传动技术。随着传统油液压作业　工具在海洋环境中作业的局限性越来越明显，将　海水液压传动技术应用于水下作业工具也日益受　

到人们的关注和重视。美国、英国等发达国家的　海军最先投入了巨大的人力、物力和财力进行海　

水液压元件和水下作业系统的研究与开发，研制　出了品种规格丰富的液压元件和作业工具，用于　海军的水下作业。目前，海水液压传动技术在水　

下作业工具、海洋钻井平台及石油机械、机械手、　潜水器的浮力调节等领域已有广泛应用。海水液　

压传动技术不仅具有油液压传动方式的很多优　点，如传动装置可以实现大范围无级调速、控制方　便、工作平稳及易于实现自动化等，还具有无污　

染、工作介质对温度反应不明显、成本低、传递损　失小及作业深度大等优点。　

1 液压传动技术现有成果和发展趋势

1液压传动技术的现有成果和发展趋势摘要：应本次毕业设计选题要求，为加强对液压传动技术的了解，本文从液压传动技术的优势、应用范围以及重要程度开始引入，简要介绍了液压传动的原理和基本组成。重点讨论了液压传动技术的发展历程和国内外的研究现状，并由此总结出液压传动技术未来的发展趋势。

关键词：液压传动；原理；组成；研究现状；发展趋势1.引言与其他传动及控制方式相比，液压传动具有多种技术优势，例如功率密度大（单位功率的重量轻）、配置灵活方便、调速范围大、工作平稳性且快速性好、易于操纵控制并实现过载保护、易于实现自动化和机电液整合、系统设计制造和使用维护方便，因而已成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术的应用遍及国民经济各领域，例如机械制造、能源与冶金工业、工程机械及农林牧机械、航空航天、试验机领域等等，可以说液压技术的发展对整个工业领域起着举足轻重的作用。通过学校图书馆、互联网等手段，我对液压传动了解如下文所诉。

2.液压传动的基本原理液压传动是以液体为工作介质，利用液体的静压能实现信息、运动和动力的传递及工程控制的技术，其工作原理基于流体力学的帕斯卡原理，因此又称为容积式液体传动或静液传动。液压传动的机械设备或装置中，其液压系统多数使用具有连续流动性 2 的液压油液作为工作介质，通过液压泵将驱动泵的原动机的机械能转换成液体的压力能，然后经过封闭管路及控制阀，送至执行元件（液压缸、液压马达或摆动液压马达）中，转换为机械能去驱动负载和实现工作机构所需的直线运动或回转运动。

3.液压传动系统组成（1）动力元件：即能源装置，液压系统的动力元件一般指液压泵或蓄能器，其作

2用是将原动机输出的机械能转换成液体压力能，并向系统供给压力液体。

（2）执行元件：包括液压缸和液压马达，前者实现往复运动，后者实现旋转运动，其作用是将液体压力能转换成机械能，输出到工作机构上。