液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量、能量交換和進(jìn)行控制的一種傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)， 是工程機(jī)械，建筑機(jī)械，農(nóng)用機(jī)械，冶金機(jī)械，礦山機(jī)械，航天發(fā)射等方面應(yīng)用很廣泛的一門技術(shù)。現(xiàn)階段流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)*工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展
    現(xiàn)代液壓技術(shù)是在古老的水壓傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展和完善起來的，是根據(jù)17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，在17 世紀(jì)末及隨后的100 多年里，液壓傳動(dòng)的介質(zhì)一直是水。19 世紀(jì)后半葉， 出現(xiàn)了以純水為介質(zhì)的液壓機(jī)械和元件，主要用于船舶錨機(jī)和起重機(jī)上。但是，由于純水存在黏度低、潤滑性能差和易造成元件腐蝕、其密封問題一直未能很好解決等缺點(diǎn)， 以及電氣傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和競爭，曾一度導(dǎo)致液壓技術(shù)停滯不前。
    在20 世紀(jì)初期，隨著石油工業(yè)的興起和耐油合成橡膠的出現(xiàn)， 促進(jìn)了液壓傳動(dòng)技術(shù)由初始的純水液壓傳動(dòng)進(jìn)入占本世紀(jì)大部分時(shí)間的現(xiàn)有油壓傳動(dòng)， 礦物型液壓油也以良好的綜合理化性能取代了水而成為*主要的工作介質(zhì)， 液壓元件和系統(tǒng)的性能也因此得以大大提高，從而極大地推動(dòng)了液壓傳動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。第二次世界大戰(zhàn)期間，尤其20 世紀(jì)60～70 年代,液壓技術(shù)得到了快速發(fā)展并日臻完善， 并進(jìn)入到穩(wěn)定成熟的發(fā)展時(shí)期[1]。

2 液壓技術(shù)的瓶頸
    在現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展中，除了液壓元件大型化、高壓、微型化及計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)與液壓技術(shù)融為一體外，液壓技術(shù)很難形成重大突破。同時(shí)，由于液壓技術(shù)采用的介質(zhì)是礦物油，在高溫下容易發(fā)生燃燒現(xiàn)象，并且如果液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏，極易造成環(huán)境污染。這時(shí)，以水為傳動(dòng)介質(zhì)的液壓傳動(dòng)，又重新進(jìn)入大家的視野。水本身固有的清潔性和阻燃性，滿足現(xiàn)代社會(huì)對工程提出的環(huán)境保護(hù)和安全要求， 這也是近幾年來純水液壓傳動(dòng)技術(shù)重新被人們青睞的根本原因，同時(shí)，由于現(xiàn)代高科技的發(fā)展，新材料技術(shù)的發(fā)展以及高精度加工技術(shù)的發(fā)展， 基本克服純水作為傳動(dòng)介質(zhì)的缺點(diǎn)， 使現(xiàn)代液壓進(jìn)入了現(xiàn)代純水液壓傳動(dòng)的研究和應(yīng)用階段[2]。3 純水液壓傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)
    純水液壓傳動(dòng)是以純水（不含任何添加劑的天然水，包括海水和淡水）作為傳動(dòng)介質(zhì)。純水的分類，見表1[3]。較純水液壓傳動(dòng)技術(shù)與傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)技術(shù)相比，見表2[1]。
    由表2 可看出純水液壓傳動(dòng)與油液液壓傳動(dòng)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)。
    （1）純水價(jià)格低廉，且不用運(yùn)輸存儲(chǔ)，取材方便，資源豐富。地球上很少有物質(zhì)象水一樣豐富和實(shí)用，且隨地可取，它不存在液壓油的冶煉提純、運(yùn)輸倉儲(chǔ)、廢液處理等問題。特別是液壓油廢液的處理費(fèi)用很高，通常處理費(fèi)用與購買成本相近。水的價(jià)格僅為液壓油的五千分之一，對于大型液壓系統(tǒng)中，可以大大節(jié)省成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

 

    （2）無環(huán)境污染，環(huán)保性好。特別適合運(yùn)用在食品、制藥、制漆、木材加工等行業(yè)。而礦物型液壓油對環(huán)境的污染是液壓行業(yè)眾所周知的嚴(yán)重問題，1L 礦物油可使100 萬L 水受到污染； 泄漏的油液可使周圍的植物和動(dòng)物死亡， 使工作場所的地面打滑， 空氣中充滿異味， 工作環(huán)境變得惡劣。但是純水對環(huán)境沒有任何危害，水基液的環(huán)境相容性比液壓油也要好得多。
    （3）水的阻燃性和安全性高。液壓油液在運(yùn)用中，極易燃燒，引起火災(zāi)，導(dǎo)致人身和設(shè)備事故。水不燃燒，可在高溫環(huán)境下工作，擴(kuò)展了液壓傳動(dòng)的應(yīng)用范圍。
    （4）純水壓縮系數(shù)小。水的剛度大，能提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。可以補(bǔ)償一部分由于泄漏增加而造成的容積損失，使得控制系統(tǒng)的執(zhí)行器精度更高[4]。
    （5）水的黏度低，對溫度變化不敏感，系統(tǒng)的能量損失小，所以傳遞效率高。
    （6）維護(hù)方便。因?yàn)樗旧砭哂星鍧嵐δ埽氏到y(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)方便，維護(hù)成本低，工作中的雜質(zhì)容易處理。
    （7）水下作業(yè)時(shí)，可以省去回水管道，水箱等，使系統(tǒng)大為簡化。
    （8）純水液壓系統(tǒng)響應(yīng)快，穩(wěn)定性好。4 純水液壓傳動(dòng)的關(guān)鍵難點(diǎn)
    由于純水液壓傳動(dòng)具有以上眾多優(yōu)點(diǎn)， 故人類對它在各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用有著迫不及待的期望。但同時(shí)，我們也面對著眾多的攻關(guān)難點(diǎn)：
    （1）密封和潤滑性差。水的黏度為0.55~1mm2/s，它的黏度為礦物油的1/40~1/50，甚至更低。因此，純水液壓傳動(dòng)的泄漏量將大大增加，容積效率將大大降低。[5]另一方面，由于水黏度低，潤滑性差，很難在摩擦副對偶面上形成液體潤滑膜，也不能形成良好強(qiáng)度的邊界膜，所以容易產(chǎn)生干摩擦，容易發(fā)生水壓元件卡死現(xiàn)象。
    （2）材料容易被腐蝕。水的導(dǎo)電性比礦物型液壓油高數(shù)億倍甚至數(shù)百億倍， 能引起絕大多數(shù)金屬材料的電化學(xué)腐蝕和大多數(shù)高分子材料的老化， 故容易造成液壓元件等材料的快速腐蝕現(xiàn)象。
    （3）容易發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。水的汽化壓力高，而且水中存在有約為體積比2%的空氣和許多微生物，特別容易使水氣化，產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。
    （4）設(shè)計(jì)理論。由于水的理化特性，從而造成傳統(tǒng)油壓元件設(shè)計(jì)理論與方法不完全適用于純水液壓傳動(dòng)，還有待深入細(xì)致的理論和實(shí)驗(yàn)研究。總的來說， 雖然純水液壓傳動(dòng)面臨著眾多關(guān)鍵難點(diǎn)，但是它的優(yōu)點(diǎn)非常突出，隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展與研究的深入，這些關(guān)鍵難點(diǎn)定能解決。5 純水液壓傳動(dòng)的發(fā)展前景
    由于純水液壓傳動(dòng)具有無污染和不燃燒等眾多優(yōu)點(diǎn)，它已經(jīng)成為液壓領(lǐng)域發(fā)展的新方向，是整個(gè)液壓行業(yè)的新的增長點(diǎn)。
ECoration:underline; font-weight: 700;" title=" 美國英思科M40 Pro多氣體檢測儀" target="_blank">液壓發(fā)展的一種新方向——純水液壓傳動(dòng)     20 世紀(jì)80 年代以來，人們重新認(rèn)識(shí)和研究歷史上以純水作為工作介質(zhì)的純水液壓傳動(dòng)技術(shù)， 并在理論上和應(yīng)用研究上，都得到了持續(xù)穩(wěn)定的復(fù)蘇和發(fā)展，正在逐漸成為現(xiàn)代液壓傳動(dòng)技術(shù)中的熱點(diǎn)技術(shù)和新的發(fā)展方向之一，具有廣闊的發(fā)展前景。美國一公司*近試驗(yàn)研究采用純水作為液壓傳動(dòng)介質(zhì)， 并取得了一些階段性研究成果。在道路清掃車的側(cè)刷和臥刷驅(qū)動(dòng)、垃圾料箱的傾卸及箱門的關(guān)閉等系統(tǒng)， 均采用純水介質(zhì)的液壓驅(qū)動(dòng)。20 世紀(jì)80 年代初期，美國、英國、芬蘭、丹麥、日本、德國等*一直投入巨大人力、物力和財(cái)力，從事純水液壓技術(shù)的研究和開發(fā),并取得重大進(jìn)展。目前國內(nèi)純水液壓元件的壓力等級(jí)已達(dá)到14～21MPa 中高壓水平,流量規(guī)格從幾十升到上千升，并有純水比例方向閥和伺服閥問世[6]。在西方工業(yè)發(fā)達(dá)的*,純水液壓傳動(dòng)已在食品加工業(yè)、焊接機(jī)器人、軋鋼生產(chǎn)線上等得到應(yīng)用,并有向工程機(jī)械、通用機(jī)械擴(kuò)展的趨勢。
美國英思科M40 Pro     國內(nèi)開展水壓傳動(dòng)技術(shù)的研究較早的是華中理工大學(xué)。自1983年以來,華中理工大學(xué)主要從事高水基液壓液及元件和系統(tǒng)的研究工作。1996年完成海水液壓泵實(shí)驗(yàn)研究。近來，浙江大學(xué)投入大量人力、物力和財(cái)力,從事純水液壓技術(shù)的研究工作。純水液壓技術(shù)的研究和運(yùn)用， 將給我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可以預(yù)測它將在以下工業(yè)部門得到迅速的應(yīng)用及推廣：水下工作裝置，潛艇的浮力調(diào)節(jié)，鉆井平臺(tái)以及石油機(jī)械液壓傳動(dòng)，海水淡化處理，冶金玻璃工業(yè)，原子能研究，食品，醫(yī)療，電子，造紙等眾多要求無污染的工業(yè)部門。
    純水液壓傳動(dòng)技術(shù)的突破， 作為液壓傳動(dòng)的發(fā)展新方向，正蓬勃發(fā)展，努力向前，必將會(huì)對工程機(jī)械行業(yè)帶來新的技術(shù)變革。