我校水液压技术的研究取得重大进展

我校水液压技术的研究取得重大进展水液压技术是当前国际上液压技术一个十分重要的发展方向，满足现代社会与环境友善、与产品相容、不燃烧、安全生产以及清洁卫生等多方面的要求。华中科技大学（原华中理工大学）自上世纪八十年代开始就致力于水介质液压传动技术的研究，在国家有关部门支持下，李壮云教授和朱玉泉教授率领的科研团队自筹部分经费，在相关基础技术和工程应用领域默默耕耘二十多年，在攻克了水液压元件摩擦副中腐蚀、磨损、泄漏等关键技术难题，并率先提出了海（淡）水液压元件关键摩擦副的设计理论和设计方法、正确的选材原则以及摩擦副对偶材料的优化配对方案的基础上，不仅在国内首先研制出工作压力14MPa，流量40L/min的一系列海（淡）水液压元件与系统，而且在海（淡）水液压技术的工程应用方面取得了突破性进展。1.华中科技大学在国内首次研制出一系列具有自主知识产权的，工作压力14MPa、流量40L/min的海（淡）水液压元件*轴向柱塞式海（淡）水液压泵（图1）*轴向柱塞式海（淡）水液压马达（图2）*海（淡）水压力控制阀（图3）*海（淡）水调速阀（图4）*海（淡）水液压缸（图5）这些水液压元件既能直接以海水，同样也能以江水、湖水、自来水或高水基液体作为工作介质。所有上述元件已于2002年通过了国家有关主管部门所主持的严格的试验室元件试验验收、系统出厂试验验收、耐压试验验收及海上试验验收。试验证明，这些元件和系统具有良好的工作性能和工作可靠性。图1轴向柱塞式海（淡）水液压泵图2轴向柱塞式海（淡）水液压马达图3海（淡）水压力控制阀图4海（淡）水流量控制阀图5海（淡）水液压缸2.华中科技大学在国内率先将海水液压技术成功地投入现场应用1996年，华中科技大学将自行研制的、最大工作压力6.3MPa、流量100L/min的轴向柱塞式海水泵成功地用于某救生艇上，正常使用至今，使该艇的工作性能大为提高。2002年，华中科技大学利用上述元件研制出压力14MPa、流量40L/min、可用于300米水深工作的海水液压动力源及由它所驱动的海水液压旋转型与往复型水下作业工具，经有关主管部门所主持的海上试验验收、385米水深耐压试验验收及用户使用证明，该系统具有系统简单、使用方便、无污染、清洁卫生等突出优点，特别适用于深海大范围、长距离水下作业的需要。如果用于100米水深以内的水下作业，系统更简化，使用更方便。该作业工具系统目前正在形成产品，逐步供应市场。3.华中科技大学在国内首先研制出预安装式全自动高压（8~14MPa）细水雾灭火示范系统图6高压细水雾单喷头图7高压细水雾组合喷头华中科技大学在关于中高压水液压元件的研制取得重大进展的基础上，自行研制出高性能的高压细水雾喷头和组合喷头（图6,7），并且修建了5×5×5米见方的细水雾灭火试验室，研制了包括火警探测系统及高压细水雾喷射系统两大部分的全自动高压细水雾灭火示范系统。该细水雾喷射系统的工作压力为8~14MPa，流量40L/min，雾粒直径小于100μm。利用该系统进行了一系列灭火性能试验，充分证明该高压细水雾灭火系统具有十分突出的优越性：*灭火机理先进，能扑灭A、B、C三类火灾*灭火效率高*耗水量少，持续灭火时间长*无任何毒性，利于保护人身安全*灭火后基本无排放要求*对设备，包括电气设备无损害*灭火介质可以用淡水，也可用海水4.华中科技大学首次自行研制了为研究水液压技术所必需的一些基础试验设备*海（淡）水液压泵（马达）关键摩擦副模拟试验台（图8）*海（淡）水液压阀阀口流动特性试验台（图9）*海（淡）水液压元件和系统综合性能试验台（图10）同时还订制了水润滑端面摩擦磨损试验机等摩擦学试验设备。图8水液压泵（马达）关键摩擦副模拟试验台图9海（淡）水液压阀阀口流动特性试验台图10海（淡）水液压元件和系统综合性能试验台5.成果的水平及其意义2003年9月15~17日，教育部与有关主管部门在武汉联合主持召开了“海水液压动力系统”及“新型高压容积式海（淡）水泵”样机及成果鉴定会。鉴定委员会以及来自16个单位的20名代表一致通过鉴定，鉴定意见认为：华中科技大学在水液压技术的研究方面“取得了一系列有创造性的研究成果，这些研究成果为国内首创，达到了国际先进水平，对推动和促进我国水液压技术的发展具有重大的意义”；不但“攻克了水液压元件摩擦副中腐蚀、磨损、泄漏等关键技术难题，在国内率先提出了海（淡）水液压元件关键摩擦副的设计理论和设计方法、正确的选材原则以及摩擦副对偶材料的优化配对方案，为水液压元件的进一步研制奠定了坚实的技术基础”；而且“在国内首次研制了海（淡）水轴向柱塞泵（马达）关键摩擦副模拟试验台、海（淡）水液压阀口流动特性试验台以及海（淡）水液压元件综合性能试验台。这些试验装置的研制成功不仅保证了该项目的顺利完成，而且为水液压技术的进一步发展提供了关键的试验条件。”鉴定意见同时认为：华中科技大学“在国内首次研制出工作压力14MPa、流量40L/min的轴向柱塞式海（淡）水液压泵、海（淡）水调速阀、海（淡）水压力控制阀、海（淡）水液压马达、海（淡）水液压缸等产品，其技术性能达到了国际先进水平，填补了国内空白。这些水液压元件在军用和民用部门推广应用必将产生巨大的军事、经济和社会效益”；“在国内首次研制出直接以海水作为工作介质的中高压海水液压动力源以及由它所驱动的、作业深度可达300米的水下作业工具系统。具有使用范围广、操作方便、工作可靠等特点。”鉴定意见还认为：华中科技大学“所研制的新型高压容积式海（淡）水泵结构新颖、紧凑，工作可靠，具有较强的抗腐蚀、抗污染、耐磨损性能，吸入性能好，噪声低”；“该产品填补了国内空白，其主要技术性能达到国际先进水平。”（供稿：余祖耀贺小峰）