| 单词 | 高水基介质 |
| 释义 | 【高水基介质】 拼译：high water fluidsor high water conent fluids 液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的。高水基介质是20世纪80年代发展起来的一种新型传动介质，由95%的水与5%含有多种添加剂的浓缩液混合而成。用它代替矿物油作液压系统的工作介质，具有节能、不燃烧、无污染、成本低等一系列优点。 在液压技术的发展过程中，其工作介质一直在不断变化和发展，新型介质的应用给液压技术的发展带来新的突破。1795年勃拉姆(J．Bramah)发明水压机，1884年伦敦液压动力公司建立了第1个液压中心站，利用水向远距离传递动力，在以后一个多世纪内都是以水作为传动介质，但水润滑性差、粘度低、易生菌和对金属有腐蚀性。20世纪初期，石油工业兴起，石油供应充足且价格低廉，由石油提炼的液压油具有良好的润滑性与合适的粘性，所以矿物油很快取代水而成为液压传动的工作介质，使液压技术得到迅速发展和广泛应用。然而，矿物油易燃是一个十分突出的缺点，特别是随着工作压力的提高，着火的危险更大。从高压油管喷出的油液往往呈细雾状，只要遇到300～400℃的高温就会燃烧，并可能引起火灾。因此西方工业发达国家已明文规定：在煤矿及其他高温、明火场合不许使用矿物油。第二次世界大战后期，西方工业发达国家开始研究难燃液压介质，这类介质首先应用于飞机及舰艇上，以后逐步推广应用于煤矿、钢铁等民用部门。目前使用的难燃介质主要有：油包水乳化液、水－乙二醇及合成型难燃液(如磷酸酯)。这些难燃液价格昂贵，且污染环境，难以广泛推广应用。据美国石油冶炼协会统计：1979年美国使用的液压介质中，矿物油占91．8%，难燃液仅占4，2%。20世纪60年代以后，环境保护受到重视；70年代初期又发生了世界性石油危机，石油价格上涨，石油供应受到限制，不少大公司的一些液压设备被迫停机，生产受到影响。因此美国石化公司、液压件公司及用户投入了很大力量从事高水基液压技术的研究。美国维克斯液压件公司经过多年的努力，对于高水基液压技术的研究工作取得了很大进展。石油化学公司研制出了好的介质，如太阳公司的高水基微乳化液，哈富顿公司的高水基合成液，魁克公司的高水基合成型微乳化液，魁克公司的高水基合成型微乳化液等均具有很好的理化性能。维克斯公司研制的F6系列元件主要用于高水基介质，工作压力可达14Mpa；美国()ilgear生产的高水基液压柱塞泵PVW工作压力达14MPa或21MPa。日本也组成了全国性的高水基技术研究委员会，从1981年到1987年，重点开展高水基液压技术的研究。中国曾把高水基液压技术列为国家“六五”及“七五”攻关课题。现在中国不仅有了性能较好的高水基介质，而且初步研制出了与其相适应的高水基液压元件。高水基液体主要有如下几种类型：(1)一般高水基乳化液。由95%的水、矿物油或其他类型的油类以及乳化剂、抗磨剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂、增粘剂等组成，油以分散粒子的形式分布在水中。乳化液呈乳白色，稳定性较差、油水易分离，润滑性能不佳，不宜作液压介质。(2)高水基合成液。不含油，由90%～95%的水及多种水溶性化学添加剂混合而成。合成液透明，其抗磨性能比乳化液好。(3)高水基微乳化液。它由90%～95%的水、矿物油或其他类型油类以及多种化学添加剂组成。微乳化液与一般乳化液的区别主要在于油液以亚微粒子的形式分布在水中，很稳定，不易分离。微乳化液呈透明或半透明状，它具有一般乳化液及合成液两者的优点，性能较好。对柱塞泵、叶片泵及齿轮泵均有较好的适应性。(4)多用途高水基液。其浓缩液可以作齿轮箱的润滑液，用水稀释后可以用作液压系统的工作介质及切削冷却液等，这就可以避免不同类型介质之间的相互污染。多用途高水基液体主要有两类：一类是合成液；另一类是微乳化合成液，它不含油，其抗磨添加剂不完全溶于水而是以微粒形式悬浮于水中。采用高水基介质具有很多优越性，如：节约石油资源；不燃烧，可以完全避免由于油液燃烧而导致恶性事故的可能性；价格低廉，只有矿物型液压油价格的1／6～1／10；不污染环境；有许多牌号的高水基介质具有良好的生物降解作用，其生化耗氧量很低，可以直接向下水道排放而不产生污染；另外，高水基介质与水基切削液、冷却液、轧钢液等相容，不会因相互混合而影响其使用寿命；高水基介质无毒无刺激性，泄漏的液体不仅不会弄脏机器与地面，反而有良好的洗涤作用。与矿物油相比，高水基介质的粘度低，使泄漏增加；润滑性能差，使元件磨损加剧，寿命缩短；汽化压力高，易引起气蚀。高水基液体为微碱性溶液，对锌、铝、铅、镉、镁等容易形成氢氧化合物的轻金属均有腐蚀性。它对于纸、皮革、软木、石棉以及聚氨酯、硅酮橡胶、乙丙烯橡胶等密封材料不完全相容，对于一般油漆也不相容。原有的液压元件都是以矿物油作工作介质的，对高水基介质不完全相适应，要把液压系统所使用的介质由油换成水，除了要有性能好的高水基介质以外，还必须对元件与系统进行适当改造，使其与高水基介质完全相容。由于许多液压技术人员对这门新技术认识不足，强调了改造工作的困难，忽视了采用高水基介质除了节能以外的许多优越性，所以当80年代中期石油价格下跌以后，对高水基液压技术的兴趣下降，将许多原来用水的系统又改用油。近年来，随着国内外对环境保护及防火的重视，对水基液压技术的研究和应用又重新活跃起来。水基液压技术的研究热点为：(1)开展高水基介质及其各种添加剂的研究，以便进一步提高水基介质的理化性能，特别是抗磨性能及稳定性。(2)从结构、材质及表面处理等3个方面着手，研制与高水基介质相适应的新型液压元件。(3)研究直接用海水(或淡水)作工作介质的水压传动，以便满足潜水、海洋工程、水面及水下船舰、矿山、冶金、食品工业、玻璃工业、化工生产、原子能动力厂等的迫切需要。【参考文献】：1 Technical report，Hydraulics，Pneumatics，April 1982，HP－1～32．2 Li Z Y．The FRH Journal，1982，3(1)：79～853 李壮云．液压工业．1984，2：2～84 李壮云．流体动力的节能与比例技术．广州：华南工学院出版社，1986．93～l005 Fisher J．Hydraulics，Pneumatics，May1991，35～38(华中理工大学李壮云教授、钱祥生教授撰) |
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