水压传动技术与油压传 动技术的发展历程比较
水液压系统的发展
纯水液压传动是以纯水(不含任何添加剂的天然水， 包括海水和淡水)作为传动介质。纯水的分类，见下表。
水液压系统的发展
水压技术的优势与劣势
(1)纯水价格低廉，且不用运输 存储，取材方便，资源丰富
高压化
➢ 表1 是以21MPa 作为基准压力，提高系统工作压 力之后，液压系统重量体积的变化情况。
高压化
例如：美国海军在F - 14 战斗机上进行了压力分别20.7MPa 和55.2MPa 两种飞机液压系统的对比研究, 结果表明: 相 对于压力为20.7MPa 的飞机液压系统来说, 压力55.2MPa 的飞机液压系统的质量可减轻30% , 体积可缩小40%。
液压介质发展概况
在20世纪初期，随着石油工业的兴起和耐油合成橡胶的 出现，促进了液压传动技术由初始的纯水液压传动进人占本 世纪大部分时间的现有油压传动，矿物型液压油也以良好的 综合理化性能取代了水而成为最主要的工作介质，液压元件 和系统的性能也因此得以大大提高，从而极大地推动了液压 传动技术的进步。第二次世界大战期间，尤其20世纪60— 7O年代，液压技术得到了快速发展并日臻完善，并进入到 稳定成熟的发展时期。
液压技术发展趋势
2 轻量化
轻量化的体现
螺纹插装阀 （1）达到零泄漏，改变液压易环境污染降低效率的弊端。 （2）集成体积最小，符合工程机械车辆液压装置的要求。 （3）成本降低，批量大，具有与其他阀种的竞争优势。
轻量化的体现
铝合金液压阀块
铝合金阀块重量轻，是钢的1/3重；加工方便，易切削； 不生锈，防腐性好。常用于插装阀,像液压锁,平衡阀, 马达 控制阀等。
同时,也进一步证实将F - 15 、KC - 10 飞机液压系统压力从 20.7MPa 提高到55.2MPa , 系统的质量至少减轻25%～ 30%。
高压化
➢ 高压化应用领域 （1）飞机液压系统将朝着质量轻、体积小、高压 化、大功率、变压力、多余度等方向发展。 自从飞机液压系统出现20.7MPa 、27.6MPa压力 之后, 世界上飞机液压系统最高压力已保持了40 余年没有改变, 图1所示是世界各国主要机型液压 系统的工作压力。但是世界各国特别是美国近20 年来的大量研究表明: 减轻飞机液压系统质量和缩 小其体积的最有力的途径是提高飞机液压系统的 工作压力。
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高压化
（4）压力机
言及压力机，仅讨论一般压力级水平就显得毫 无意义了。压力机种类千差万别，使用压力也大不 一样。其中使用压力较高的是，锻压机械和板金加 工机械。锻压机械主要使用变量泵，板金加工机主 要使用定量泵，目前的使用压力水平为32~38MPa 。最近，由于出现了锻压机，对高压化的要求渐增 。此时如使用高可靠性的部件，其最高使用压力可 达42MPa。以大型压力机为中心，估计今后的压力 级水平大致在4oMPa左右。
高压化
高压化
（2）液压挖掘机
现有的液压挖掘机基本上都是开回路的，平均 使用压力在28~35MPa之间。这是因为日本的液压挖 掘机可作多种用途，作业人员往往更重视挖掘机的 操作性能。认为高压化会引起操作性能的恶化，因 此使用压力一直停顿在目前的水平上。但是，今后 如能与载荷传感器或电子控制器等相融合，那即使 压力升高，也不会降低操作性能，也就是说液压挖 掘机的油压可达到35~42MPa级水平。
液压技术发展趋势
东北大学 液压与气动技术研究所
1 高压化 2 轻量化 3 模块化、集成化 4 液压新介质 5 液压比例伺服化 6 液压新材料、新工艺 7 节能化 8 数字化
液压技术发展趋势
1 高压化
高压化
高压化的意义 ➢ 液压系统在相同的功率的情况下，提高工作压力可
以降低流量，使泵的排量较小，液压管路管径变小 ，减小零件的体积，从而达到轻量化、节省材料和 空间的目的。采用高压可以有效提高功率密度和降 低成本。 ➢ 系统高压化在飞机设计上的意义重大，飞机系统高 压化明显减轻飞机的质量。
➢ 出现了一些组合集成件，如液压泵和压力阀的 集成设计、液压阀与液压缸的集成设计等
系统的一体化设计实例（集成型液压缸）
电液集成化的应用（电液集成元件） ➢ 电液管—电液转换元件 ➢ 液管—液压放大元件
液压技术发展趋势
4 液压新介质
液压介质的新发展
一、液压介质发展概况
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，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．在l7世纪末及随后的 100多年里，液压传动的介质一直是水。l9世纪后半叶, 出 现了以纯水为介质的液压机械和元件，主要用于船舶锚机 和起重机上。但是，由于纯水存在黏度低、润滑性能差和 易造成元件腐蚀、其密封问题一直未能很好解决等缺点， 以及电气传动技术的发展和竞争，曾一度导致液压技术停 滞不前。
3 模块化、集成化
液压技术发展的特
高度的组合化，集成化和模块化 ➢ 液压系统由பைடு நூலகம்式配置经板式配置，箱式配置，集成块
式配置发展到叠加式配置，插装式配置，使连接的通 道越来越短。
阀台模块
蓄能器组
液压泵站
轧机配管的模块化设计
侧面模块 1
介质模块
侧面模块 2 连接模块 2
侧面模块 3
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侧面模块 4 油库顶板
高压化
（3）小型挖掘机
小型挖掘机采用柱塞泵是最近几年的事，其使 用压力现已达到21一25MPa水平。这是因为很多小 型挖掘机的齿轮泵被换成了柱塞泵，橡胶管和液压 缸等外部设备的使用压力水平也随之提高了。另外 还出现了采用载荷传感器的小型挖掘机，和中型挖 掘机一样，它们的使用压力还会逐步提高。虽目前 尚不能肯定地说，但估计达到28~35MPa的压力水平 已为期不远了。
目前，液压传动技术的工作介质在环保节能方面有两个 发展方向，一是发展全新的以水为工作介质的水液压系统， 二是发展生物可降解的环保液压油。
水液压系统的发展
二、水液压系统的发展
水液压技术其实是在 第一次工业革命中兴起 的古老技术，是液压传 动技术的初始阶段，随 着世界各国对节能环保 的呼声越来越高，许多 科学又把目光投向了水 这一环保工作介质。