当工程塑料在水压元件中的应用研究

工程塑料在水压元件中的应用研究

工程塑料在水压元件中的应用研究杨曙东吴双成聂松林余祖耀李壮云水压元件的研发面临诸多技术难题，特别是水压元件摩擦副的设计及摩擦副对偶材料的选择结合水的理化特性，重点分析水作为液压介质存在的不利因素，提出了水压元件的用材原则；通过研究实例，阐述了工程塑料在水压元件中的优势地位，并指出了设计工程塑料水压元件应注意的记录数据问题以天然海水或淡水（不加任何添加剂）为液压介质的水压传动技术具有无污染安全、清洁卫生、结构简单、效率高经济等突出优越性，在众多领域有着广泛的应用前景，已成为目前国际上液压技术的重要发展方向之一然而，天然水具有粘度低润滑性差蒸汽压力高及腐蚀性等缺点，会引起严重腐蚀泄漏、摩擦磨损、气蚀和水击等问题，现有的油压元件不能直接或改进后用于水，必须研制与水相适应的新型水压元件。正确选用材料，特别是正确选用全水润滑水压元件关键摩擦副对偶材料是研制出高性能水压元件的先决条件1水压元件用材原则1.1水作为液压介质存在的不利因素水的理化性能与矿物型液压油有很大差异，影响其使用性能的不利因素主要有八：①具有很强的腐蚀性，25C时，淡水的电导率约为0.1S/m，海水的为5. 3S/m，比液压油的高出约101°倍；②50°C时，运动粘度约为0.56mm/s，只有典型液压油的1/1201/30；③常温下，粘压系数为0.75GPa-只有液压油的约1/3Q④50C时，蒸汽压力约为0.012MPa，比液压油的高出约107倍；⑤弹性模量约为24GPa，是液压油的1.5~24倍，⑥密度为1g/cm3~ 1.025g/cm3，比液压油的高出10%~15%；⑦水中声速约为1550m/s，比液压油中的高出约10%；⑧容易滋生或含有大量微生物这些差异会引起如下一系列技术问题：①引基金项目：国家自然科学基金资助项目（）；国家“九五重点科技攻关项目（）起材料化学和电化学腐蚀微生物腐蚀等，大大降低材料强度；②使润滑膜厚度大大减小，引起边界摩擦或干摩擦，导致严重的粘着磨损、疲劳磨损、磨粒磨损及腐蚀磨损；③导致高速水流，引起冲蚀磨损，④导致元件内部泄漏损失大大增加；⑤产生严重气蚀，⑥产生水击，引起振动和噪声等。 12水压元件用材原则要这是仅对凳子腿部照耀紫外线时的情形有效解决水压元件面临的严重腐蚀、泄漏、摩擦磨损、气蚀和水击等问题，研制出高性能的水压元件，除了优良的设计和必要的制造精度以外，先决条件是正确改变活体内机械表现可致使邻近结构的重建或负荷传递选择水压元件材料，特别是正确选择水压元件关键摩擦副对偶材料因此，水压元件的用材应以能够有效解决上述问题为原则，具体要求为：①耐水腐蚀，包括化学及电化学腐蚀，能够抵御微生物腐蚀；②具有优异的自润滑性能，在水润滑及高速重载工况下摩擦磨损性能良好；③良好的机械性能，良好的抗腐蚀疲劳和抗冲击性能；④良好的抗冲蚀磨损、抗气蚀性能；⑤热稳定性好，热变形温度高；⑥热膨胀系数小、吸水率低，尺寸稳定性好；⑦成形加工工艺性良好，⑧无生已被国家列入《1035国家战略性新兴产业发展计划》物毒性，对环境无害；⑨容易购买且价格合理等。 2工程塑料在水压元件中的使用优势工程塑料是指可作为结构材料使用的各类高性能塑料及其复合材料。自从1958年美国杜邦公司首次使用“工程塑料”一词以来，工程塑料已在化学工业、宇航技术核能工业、食品工业、制药业、通用机械工程等领域广泛应甩特别是近年来，通过改性或增强获得的高性能塑料基复合材料，如目前*具代表性且性能优异的碳纤维增强塑料（CFRP），除了具有可与金属媲美的物理机对偶副摩擦系数*大pv值（）CFRP陶瓷0. 1~0.4