液压传动是用液体作为工作介质来传递能量、能量交换和进行控制的一种传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动，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， 是工程机械，建筑机械，农用机械，冶金机械，矿山机械，航天发射等方面应用很广泛的一门技术。现阶段流体传动技术水平的高低已成为一个*工业发展水平的重要标志。
1 液压传动的发展
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17 世纪末及随后的100 多年里，液压传动的介质一直是水。19 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。
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入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*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60～70 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[1]。
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17 世纪末及随后的100 多年里，液压传动的介质一直是水。19 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。
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入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*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60～70 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[1]。
2 液压技术的瓶颈
在现代液压技术的发展中，除了液压元件大型化、高压、微型化及计算机技术、信息技术、微电子技术与液压技术融为一体外，液压技术很难形成重大突破。同时，由于液压技术采用的介质是矿物油，在高温下容易发生燃烧现象，并且如果液压系统发生泄漏，极易造成环境污染。这时，以水为传动介质的液压传动，又重新进入大家的视野。水本身固有的清洁性和阻燃性，满足现代社会对工程提出的环境保护和安全要求， 这也是近几年来纯水液压传动技术重新被人们青睐的根本原因，同时，由于现代高科技的发展，新材料技术的发展以及高精度加工技术的发展， 基本克服纯水作为传动介质的缺点， 使现代液压进入了现代纯水液压传动的研究和应用阶段[2]。3 纯水液压传动的应用特点
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，见表1[3]。较纯水液压传动技术与传统液压传动技术相比，见表2[1]。
由表2 可看出纯水液压传动与油液液压传动相比具有以下的优点。
（1）纯水价格低廉，且不用运输存储，取材方便，资源丰富。地球上很少有物质象水一样丰富和实用，且随地可取，它不存在液压油的冶炼提纯、运输仓储、废液处理等问题。特别是液压油废液的处理费用很高，通常处理费用与购买成本相近。水的价格仅为液压油的五千分之一，对于大型液压系统中，可以大大节省成本，经济效益可观。
在现代液压技术的发展中，除了液压元件大型化、高压、微型化及计算机技术、信息技术、微电子技术与液压技术融为一体外，液压技术很难形成重大突破。同时，由于液压技术采用的介质是矿物油，在高温下容易发生燃烧现象，并且如果液压系统发生泄漏，极易造成环境污染。这时，以水为传动介质的液压传动，又重新进入大家的视野。水本身固有的清洁性和阻燃性，满足现代社会对工程提出的环境保护和安全要求， 这也是近几年来纯水液压传动技术重新被人们青睐的根本原因，同时，由于现代高科技的发展，新材料技术的发展以及高精度加工技术的发展， 基本克服纯水作为传动介质的缺点， 使现代液压进入了现代纯水液压传动的研究和应用阶段[2]。3 纯水液压传动的应用特点
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，见表1[3]。较纯水液压传动技术与传统液压传动技术相比，见表2[1]。
由表2 可看出纯水液压传动与油液液压传动相比具有以下的优点。
（1）纯水价格低廉，且不用运输存储，取材方便，资源丰富。地球上很少有物质象水一样丰富和实用，且随地可取，它不存在液压油的冶炼提纯、运输仓储、废液处理等问题。特别是液压油废液的处理费用很高，通常处理费用与购买成本相近。水的价格仅为液压油的五千分之一，对于大型液压系统中，可以大大节省成本，经济效益可观。
（2）无环境污染，环保性好。特别适合运用在食品、制药、制漆、木材加工等行业。而矿物型液压油对环境的污染是液压行业众所周知的严重问题，1L 矿物油可使100 万L 水受到污染； 泄漏的油液可使周围的植物和动物死亡， 使工作场所的地面打滑， 空气中充满异味， 工作环境变得恶劣。但是纯水对环境没有任何危害，水基液的环境相容性比液压油也要好得多。
（3）水的阻燃性和安全性高。液压油液在运用中，极易燃烧，引起火灾，导致人身和设备事故。水不燃烧，可在高温环境下工作，扩展了液压传动的应用范围。
（4）纯水压缩系数小。水的刚度大，能提高系统动态性能。可以补偿一部分由于泄漏增加而造成的容积损失，使得控制系统的执行器精度更高[4]。
（5）水的黏度低，对温度变化不敏感，系统的能量损失小，所以传递效率高。
（6）维护方便。因为水本身具有清洁功能，故系统维护保养方便，维护成本低，工作中的杂质容易处理。
（7）水下作业时，可以省去回水管道，水箱等，使系统大为简化。
（8）纯水液压系统响应快，稳定性好。4 纯水液压传动的关键难点
由于纯水液压传动具有以上众多优点， 故人类对它在各个领域的运用有着迫不及待的期望。但同时，我们也面对着众多的攻关难点：
（1）密封和润滑性差。水的黏度为0.55~1mm2/s，它的黏度为矿物油的1/40~1/50，甚至更低。因此，纯水液压传动的泄漏量将大大增加，容积效率将大大降低。[5]另一方面，由于水黏度低，润滑性差，很难在摩擦副对偶面上形成液体润滑膜，也不能形成良好强度的边界膜，所以容易产生干摩擦，容易发生水压元件卡死现象。
（2）材料容易被腐蚀。水的导电性比矿物型液压油高数亿倍甚至数百亿倍， 能引起绝大多数金属材料的电化学腐蚀和大多数高分子材料的老化， 故容易造成液压元件等材料的快速腐蚀现象。
（3）容易发生气蚀现象。水的汽化压力高，而且水中存在有约为体积比2%的空气和许多微生物，特别容易使水气化，产生气蚀现象。
（4）设计理论。由于水的理化特性，从而造成传统油压元件设计理论与方法不完全适用于纯水液压传动，还有待深入细致的理论和实验研究。总的来说， 虽然纯水液压传动面临着众多关键难点，但是它的优点非常突出，随着现代高科技的发展与研究的深入，这些关键难点定能解决。5 纯水液压传动的发展前景
由于纯水液压传动具有无污染和不燃烧等众多优点，它已经成为液压领域发展的新方向，是整个液压行业的新的增长点。
ECoration:underline; font-weight: 700;" title=" 美国英思科M40 Pro多气体检测仪" target="_blank">液压发展的一种新方向——纯水液压传动 20 世纪80 年代以来，人们重新认识和研究历史上以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术， 并在理论上和应用研究上，都得到了持续稳定的复苏和发展，正在逐渐成为现代液压传动技术中的热点技术和新的发展方向之一，具有广阔的发展前景。美国一公司*近试验研究采用纯水作为液压传动介质， 并取得了一些阶段性研究成果。在道路清扫车的侧刷和卧刷驱动、垃圾料箱的倾卸及箱门的关闭等系统， 均采用纯水介质的液压驱动。20 世纪80 年代初期，美国、英国、芬兰、丹麦、日本、德国等*一直投入巨大人力、物力和财力，从事纯水液压技术的研究和开发,并取得重大进展。目前国内纯水液压元件的压力等级已达到14～21MPa 中高压水平,流量规格从几十升到上千升，并有纯水比例方向阀和伺服阀问世[6]。在西方工业发达的*,纯水液压传动已在食品加工业、焊接机器人、轧钢生产线上等得到应用,并有向工程机械、通用机械扩展的趋势。
美国英思科M40 Pro 国内开展水压传动技术的研究较早的是华中理工大学。自1983年以来,华中理工大学主要从事高水基液压液及元件和系统的研究工作。1996年完成海水液压泵实验研究。近来，浙江大学投入大量人力、物力和财力,从事纯水液压技术的研究工作。纯水液压技术的研究和运用， 将给我国经济建设带来巨大的经济效益和社会效益，可以预测它将在以下工业部门得到迅速的应用及推广：水下工作装置，潜艇的浮力调节，钻井平台以及石油机械液压传动，海水淡化处理，冶金玻璃工业，原子能研究，食品，医疗，电子，造纸等众多要求无污染的工业部门。
纯水液压传动技术的突破， 作为液压传动的发展新方向，正蓬勃发展，努力向前，必将会对工程机械行业带来新的技术变革。
（3）水的阻燃性和安全性高。液压油液在运用中，极易燃烧，引起火灾，导致人身和设备事故。水不燃烧，可在高温环境下工作，扩展了液压传动的应用范围。
（4）纯水压缩系数小。水的刚度大，能提高系统动态性能。可以补偿一部分由于泄漏增加而造成的容积损失，使得控制系统的执行器精度更高[4]。
（5）水的黏度低，对温度变化不敏感，系统的能量损失小，所以传递效率高。
（6）维护方便。因为水本身具有清洁功能，故系统维护保养方便，维护成本低，工作中的杂质容易处理。
（7）水下作业时，可以省去回水管道，水箱等，使系统大为简化。
（8）纯水液压系统响应快，稳定性好。4 纯水液压传动的关键难点
由于纯水液压传动具有以上众多优点， 故人类对它在各个领域的运用有着迫不及待的期望。但同时，我们也面对着众多的攻关难点：
（1）密封和润滑性差。水的黏度为0.55~1mm2/s，它的黏度为矿物油的1/40~1/50，甚至更低。因此，纯水液压传动的泄漏量将大大增加，容积效率将大大降低。[5]另一方面，由于水黏度低，润滑性差，很难在摩擦副对偶面上形成液体润滑膜，也不能形成良好强度的边界膜，所以容易产生干摩擦，容易发生水压元件卡死现象。
（2）材料容易被腐蚀。水的导电性比矿物型液压油高数亿倍甚至数百亿倍， 能引起绝大多数金属材料的电化学腐蚀和大多数高分子材料的老化， 故容易造成液压元件等材料的快速腐蚀现象。
（3）容易发生气蚀现象。水的汽化压力高，而且水中存在有约为体积比2%的空气和许多微生物，特别容易使水气化，产生气蚀现象。
（4）设计理论。由于水的理化特性，从而造成传统油压元件设计理论与方法不完全适用于纯水液压传动，还有待深入细致的理论和实验研究。总的来说， 虽然纯水液压传动面临着众多关键难点，但是它的优点非常突出，随着现代高科技的发展与研究的深入，这些关键难点定能解决。5 纯水液压传动的发展前景
由于纯水液压传动具有无污染和不燃烧等众多优点，它已经成为液压领域发展的新方向，是整个液压行业的新的增长点。
ECoration:underline; font-weight: 700;" title=" 美国英思科M40 Pro多气体检测仪" target="_blank">液压发展的一种新方向——纯水液压传动 20 世纪80 年代以来，人们重新认识和研究历史上以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术， 并在理论上和应用研究上，都得到了持续稳定的复苏和发展，正在逐渐成为现代液压传动技术中的热点技术和新的发展方向之一，具有广阔的发展前景。美国一公司*近试验研究采用纯水作为液压传动介质， 并取得了一些阶段性研究成果。在道路清扫车的侧刷和卧刷驱动、垃圾料箱的倾卸及箱门的关闭等系统， 均采用纯水介质的液压驱动。20 世纪80 年代初期，美国、英国、芬兰、丹麦、日本、德国等*一直投入巨大人力、物力和财力，从事纯水液压技术的研究和开发,并取得重大进展。目前国内纯水液压元件的压力等级已达到14～21MPa 中高压水平,流量规格从几十升到上千升，并有纯水比例方向阀和伺服阀问世[6]。在西方工业发达的*,纯水液压传动已在食品加工业、焊接机器人、轧钢生产线上等得到应用,并有向工程机械、通用机械扩展的趋势。
美国英思科M40 Pro 国内开展水压传动技术的研究较早的是华中理工大学。自1983年以来,华中理工大学主要从事高水基液压液及元件和系统的研究工作。1996年完成海水液压泵实验研究。近来，浙江大学投入大量人力、物力和财力,从事纯水液压技术的研究工作。纯水液压技术的研究和运用， 将给我国经济建设带来巨大的经济效益和社会效益，可以预测它将在以下工业部门得到迅速的应用及推广：水下工作装置，潜艇的浮力调节，钻井平台以及石油机械液压传动，海水淡化处理，冶金玻璃工业，原子能研究，食品，医疗，电子，造纸等众多要求无污染的工业部门。
纯水液压传动技术的突破， 作为液压传动的发展新方向，正蓬勃发展，努力向前，必将会对工程机械行业带来新的技术变革。
