水液压技术概述及应用

2017-06-16 0

水液压技术是指采用淡水或海水代替矿物油作为工作介质的绿色液压技术,广泛应用于煤矿、海洋工程等行业;水介质无污染、成本低、阻燃性和安全性好,以水为介质的系统动态特性好、温升小等特点,使得在某些特定的应用场所,水液压系统具有液压油系统无法比拟的优势。然而水介质粘度低、润滑性差、腐蚀性强、饱和蒸汽压高等物理、化学特性,给水液压的元件带来许多密封、润滑、摩擦、磨损、腐蚀、气蚀等问题,影响使用寿命和限制发展.

本文主要介绍一下水液压部件的情况;

1、水泵

1.1 柱塞泵

国内研究水液压泵的有华中科技大学、浙江大学、北京工业大学等,主要结构为斜盘式结构,参考下图:

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其工作压力一般小于20MPa,流量可达到150L/min,目前市场上未有见到相关的成熟产品退出,

另外一种柱塞泵就是3缸柱塞泵,示意图如下:

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这种柱塞泵是目前市面上的主流产品,压力输出可以高达400MPa,流量输出可以达到几百立方每小时,广泛应用于各个行业,主要的品牌,国内的四川杰特、浙江海门试压泵厂等;国际上的德国HAUHINCO、丹麦DANFOSS,美国CAT,英国hughs,德国speck,意大利interpump等等都有相关的产品,各种压力和流量,适应于各种不同介质的要求及各种不同的应用场合。

1.2 齿轮泵

针对小压力的应用,国内一些单位也开展了齿轮泵的研究,但随着柱塞泵的应用范围和产品线的不断发展,目前几乎没有齿轮泵的产品上市。

2、阀门

目前德国HAUHINCO提供压力800bar,流量3000L/min的各种类型的比例溢流阀、换向阀、调压阀等;

日本的KYB公司开发的比例换向阀,额定工作压力14MPa,流量20L/min;

法国CEA LIST公司开发了一款应用于机械手的伺服阀,压力21MPa,工作频率20hz,流量10L/min;

常规用途的针阀、球阀等也应用于水液压系统;

3、水和液压油应用的对比

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表1.1 纯水与液压油物理和化学性质的比较

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表1.2 水压驱动与其他驱动方式的比较

4、应用总结

目前水液压系统的应用主要是,1是特殊领域,如高压清洗、喷雾、消防等,2是食品加工领域,如食品加工机械、肉类切割机以及生物制药方面的设备等,3是工程机械及通用机械,如煤矿采掘机械、支护装置等,4、深海采矿、海洋工程等。

水液压系统由于介质的特殊性,虽然已经开发出元件并在特定领域开展应用,但其压力、控制性能与液压元件还有相当的差距,需要进一步的开展材料、工艺和结构方便的研究和改良,后续应用应该会更加广泛。

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