國內(nèi)外過濾器及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀和發(fā)展
液壓過濾器是液壓系統(tǒng)中用以控制油液污染度的重要元件， 它的作用是濾除油液中的固體顆粒污染物，使油液的污染度控制在關(guān)鍵液壓元件能夠耐受的限度以內(nèi)， 以保證液壓系統(tǒng)的工作可靠性和延長元件的壽命。一般， 人們認(rèn)為具有過濾裝置的液壓系統(tǒng)是安全的， 其實(shí)不然， 這往往也造成對液壓系統(tǒng)故障判斷的一個(gè)誤區(qū)， 不能忽略過濾器本身質(zhì)量對系統(tǒng)的影響。在液壓系統(tǒng)中正確地選擇污染控制元件以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)清潔度， 可直接提高系統(tǒng)性能、延長元件和油液的壽命以及減少維修， 并且能夠避免 ８０％以上液壓系統(tǒng)的故障。
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高， 人們對作為其不可缺少的液壓系統(tǒng)污染控制元件—過濾器的性能要求——也越來越高。因此， 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織也不斷的推出新的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)， 以滿足過濾器廠商生產(chǎn)制造需要和用戶使用需求。
１ 液壓過濾產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀
液壓過濾產(chǎn)品主要有過濾器和濾芯。過濾器按安裝位置， 過濾器可分為： 吸油過濾器、回油過濾器、壓力管路過濾器。①吸油過濾器： 安裝在吸油管路上的過濾器。②回油過濾器： 安裝在油箱回油口和回油管路上的過濾器。③壓力管路過濾器： 安裝在壓力管路上的過濾器。
濾芯按安裝位置， 濾芯可分為： 吸油濾芯、回油濾芯、壓力管路濾芯。①吸油濾芯： 安裝在油箱內(nèi)吸油口或吸油過濾器中的濾芯。②回油濾芯： 安裝在油箱內(nèi)回油口或回油過濾器中的濾芯。③壓力管路濾芯： 安裝在壓力管路過濾器中的濾芯。
按選用濾材， 濾芯可分為： 無機(jī)纖維復(fù)合濾芯、紙質(zhì)濾芯、金屬網(wǎng)濾芯。①無機(jī)纖維復(fù)合濾芯： 過濾材料為無機(jī)纖維復(fù)合濾材。②紙質(zhì)濾芯： 過濾材料為植物纖維濾紙。③金屬網(wǎng)濾芯： 過濾材料為金屬絲編織網(wǎng)。
目前， 我國液壓過濾產(chǎn)品及其技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)主要有 ３ 個(gè)， 如表 １ 所示。
自從２０世紀(jì)８０年代初以來， 隨著液壓污染控制技術(shù)的引進(jìn)， 我國液壓過濾產(chǎn)品產(chǎn)量日益增大。近年來， 由于過濾產(chǎn)品暴露的質(zhì)量問題比較嚴(yán)重， 特別是過濾元件， 與工業(yè)發(fā)達(dá)國家產(chǎn)品相比差距很大， 因而對過濾產(chǎn)品的技術(shù)要求問題就引起廣大用戶及生產(chǎn)廠的重視。
從表１可看出， 我國在 １９９６ 年由航空工業(yè)制訂出了一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ＨＢ ５８２５－ １９９６， 也可能各生產(chǎn)廠有各自自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 而我國對過濾器要求的國家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ ２００７９－ ２００６ 和 ＧＢ／Ｔ ２００８０－ ２００６ 是在 ２００６ 年才制訂出來。
１．１ ＧＢ／Ｔ ２００７９－ ２００６《液壓過濾器技術(shù)條件》
ＧＢ／Ｔ ２００７９－ ２００６ 主要從技術(shù)要求、試驗(yàn)要求、檢驗(yàn)要求、標(biāo)志、包裝、貯存等方面對過濾器作出要求：
（１）對過濾器主要從基本參數(shù)、材料、性能、設(shè)計(jì)制造幾方面提出技術(shù)要求， 其中：
１）基本參數(shù)有： 過濾精度， 額定流量， 公稱壓力， 納污容量， 發(fā)訊壓降， 旁通閥開啟壓降， 旁通閥密封性能，旁通閥關(guān)閉壓降， 旁通閥壓降流量， 過濾器初始?jí)航?，過濾器壓降流量曲線。
２）性能上的要求有： 低壓密封性， 高壓密封性， 壓力， 壓降流量特性。
（２）試驗(yàn)要求 主要有 １２ 項(xiàng)試驗(yàn)： 過濾精度試驗(yàn)、納垢容量試驗(yàn)、發(fā)訊壓降試驗(yàn)、旁通閥開啟壓降試驗(yàn)、旁通閥關(guān)閉壓降試驗(yàn)、旁通閥壓降流量試驗(yàn)、過濾器初始?jí)航翟囼?yàn)、相容性試驗(yàn)、過濾器低壓密封性試驗(yàn)、過濾器高壓密封性試驗(yàn)、過濾器壓力試驗(yàn)、過濾器壓降流量特性試驗(yàn)。
１．２ ＧＢ／Ｔ２００８０－ ２００６《液壓濾芯技術(shù)條件》
ＧＢ／Ｔ２００８０－ ２００６ 主要從技術(shù)要求、試驗(yàn)要求、檢驗(yàn)要求、標(biāo)志、包裝、貯存等幾個(gè)方面對濾芯作出要求：
（１）對濾芯是從基本參數(shù)、材料、性能、設(shè)計(jì)制造幾方面提出的技術(shù)要求， 其中：
１）對液壓濾芯要求的基本參數(shù)有： 過濾精度， 納垢容量， 濾芯額定流量， 清潔濾芯壓降， 極限濾芯壓降， 旁通閥開啟壓降， 旁通閥密封性能， 旁通閥關(guān)閉壓降， 旁通閥壓降流量， 結(jié)構(gòu)完整性。
２）性能上的要求有： 濾芯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度： （ 軸向強(qiáng)度、壓扁強(qiáng)度）， 壓降流量特性， 流動(dòng)疲勞特性。
（２）試驗(yàn)要求
主要有 １１ 項(xiàng)試驗(yàn)： 過濾精度試驗(yàn)、納垢容量試驗(yàn)、壓降流量特性試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)、流動(dòng)疲勞特性試驗(yàn)、相容性試驗(yàn)、旁通閥開啟壓降試驗(yàn)、旁通閥關(guān)閉壓降試驗(yàn)、旁通閥壓降流量試驗(yàn)、清潔濾芯壓降試驗(yàn)。
１．３ ＨＢ ５８２５－ １９９６《航空液壓過濾器通用技術(shù)條件》
該標(biāo)準(zhǔn)是針對航空液壓過濾器提出的一般技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)等規(guī)則， 是 １９９６ 年由航空工業(yè)提出的一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容上看， 該標(biāo)準(zhǔn)既是一個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)， 又是一個(gè)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。由于航空系統(tǒng)的特殊性， 該標(biāo)準(zhǔn)對航空液壓過濾器和濾芯同時(shí)作了規(guī)定，具有更嚴(yán)酷的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。
（１）技術(shù)要求
技術(shù)要求從材料、表面處理、標(biāo)記、設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)、可靠性、維修性、性能、環(huán)境要求等方面作了詳細(xì)規(guī)定。
其中， 在性能上對濾芯有 １１ 項(xiàng)要求： 結(jié)構(gòu)完整性、最大孔徑、初始過濾比、平均過濾比、納污容量、相容性、冷啟動(dòng)、流量疲勞循環(huán)、介質(zhì)遷移、軸向強(qiáng)度、壓扁強(qiáng)度。
對過濾器有 ２８ 項(xiàng)要求： 外觀， 旁通閥氣密性、開啟壓力、關(guān)閉壓力、壓降及壽命， 自封裝置泄漏及壽命， 壓差指示器指示壓差、工作溫度、壽命、壓力脈沖、機(jī)械沖擊， 過濾器低壓密封性、高壓密封性、壓降、污染度、高溫壓力沖擊、極限壓力、凈重， 環(huán)境要求有高溫、低溫、溫度沖擊、振動(dòng)、沖擊、濕熱、鹽霧、霉菌。
（２）試驗(yàn)方法
試驗(yàn)方法是根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求中的每一項(xiàng)性能要求相應(yīng)制定出每一項(xiàng)的試驗(yàn)程序及方法， 共有 ３９ 項(xiàng)試驗(yàn)。
２ 液壓過濾產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀
液壓過濾器應(yīng)具有過濾效率高、壓力損失小和納污容量大等方面的特性， 而這些性能需要通過一定的試驗(yàn)方法來評定。２０ 世紀(jì)六七十年代， 一些發(fā)達(dá)國家就提出了評定液壓過濾器性能的試驗(yàn)方法， 并制定出相應(yīng)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 后來逐步被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所采用而轉(zhuǎn)化為國際標(biāo)準(zhǔn)， 廣泛的被世界各個(gè)國家液壓過濾產(chǎn)品試驗(yàn)所采用。
目前， 國內(nèi)外在用的液壓過濾產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)如表２、表 ３ 所示。
２．１ ＩＳＯ ２９４１ 和 ＧＢ／Ｔ １４０４１．３ 液壓濾芯抗破裂性
檢驗(yàn)方法
這個(gè)試驗(yàn)的目的是評定濾芯結(jié)構(gòu)耐壓差的能力。當(dāng)液壓系統(tǒng)在低溫啟動(dòng)或?yàn)V芯被污染物完全堵塞， 以及流量發(fā)生沖擊時(shí)， 在濾芯的兩端將產(chǎn)生很大的壓差，將會(huì)對濾芯的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞， 因此， 須進(jìn)行此項(xiàng)目的檢驗(yàn)。
在試驗(yàn)過程中， 系統(tǒng)流量要保持在濾芯的額定流量， 然后在系統(tǒng)中加入污染物， 使濾芯兩端壓差逐漸增大， 直至規(guī)定的耐破裂壓差值； 取出濾芯， 通過 ＩＳＯ２９４２濾芯結(jié)構(gòu)完整性檢驗(yàn)， 則濾芯合格。
2.2ISO2942和GB／T14041.1液壓濾芯結(jié)構(gòu)完整性檢驗(yàn)方法
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)?zāi)康闹饕菣z驗(yàn)濾芯在加工過程中的缺陷和儲(chǔ)運(yùn)中可能造成的損壞，如濾芯介質(zhì)破裂，端蓋粘結(jié)缺陷和裂縫等。
試驗(yàn)方法是將清潔濾芯裝在試驗(yàn)裝置上，浸入異丙醇液面下12.5mm處，向?yàn)V芯內(nèi)通入給定壓力的壓縮空氣，繞軸線360°旋轉(zhuǎn)，濾芯表面應(yīng)無連續(xù)明顯氣泡出現(xiàn)，即認(rèn)為濾芯結(jié)構(gòu)完整性合格。
2.3ISO2943和GB／T14041.2液壓濾芯材料與液體相容性檢驗(yàn)方法
這個(gè)試驗(yàn)是用以評定一定溫度的工作液體對濾芯材料的影響，濾芯材料是否發(fā)生變脆、發(fā)脹變軟和分解等性能變化。
在這個(gè)試驗(yàn)中規(guī)定的試驗(yàn)溫度要高出濾芯廠商規(guī)定的最高工作溫度15℃，但是要注意安全，不得超過工作液體的閃點(diǎn)。試驗(yàn)72h后，必須通過ISO2941濾芯抗破裂性檢驗(yàn)，才算合格。
2.4ISO3723和GB／T14041.4液壓濾芯額定軸向載荷檢驗(yàn)方法
在使用中，濾芯端部液壓力和安裝施加力的作用，因而需要通過試驗(yàn)檢驗(yàn)在端向負(fù)荷下濾芯是否會(huì)發(fā)生永久性變形或損壞。
該試驗(yàn)是在濾芯相容性試驗(yàn)后進(jìn)行，最后還需要通過ISO2941抗破裂性檢驗(yàn)。
2.5ISO3724和GB／T17488液壓濾芯流動(dòng)疲勞特性的驗(yàn)證
過濾器在液壓系統(tǒng)中經(jīng)常處于壓力和流量波動(dòng)的作用下，因而濾芯材料容易產(chǎn)生疲勞而導(dǎo)致?lián)p壞和破裂。這種疲勞損壞一般發(fā)生在折疊式筒行濾芯的根部，受壓力和流量波動(dòng)的影響，折疊根部反復(fù)彎曲而引起疲勞損壞。
該試驗(yàn)是模擬濾芯在工作中發(fā)生的周期性壓差變化，檢驗(yàn)過濾介質(zhì)抗彎曲疲勞的能力。試驗(yàn)中，保持最大壓差控制在濾芯極限壓差的10%以內(nèi)，是試驗(yàn)流量在零與最大值之間周期性循環(huán)變動(dòng)，到規(guī)定的循環(huán)次數(shù)后，要求通過ISO2941濾芯抗破裂性檢驗(yàn)，則濾芯合格。
2.6ISO11170液壓傳動(dòng)-濾芯-檢驗(yàn)性能特性的程序
濾芯是液壓過濾器的主要功能元件，其性能是通過一系列的試驗(yàn)測得的，而該標(biāo)準(zhǔn)就規(guī)定了合理、有效地使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法檢驗(yàn)濾芯的性能特性的程序步驟，以及采用最少的濾芯、最少的試驗(yàn)次數(shù)、最佳的排列組合完成8項(xiàng)全面反映濾芯結(jié)構(gòu)性能、過濾性能的必做的試驗(yàn)內(nèi)容。
2.7ISO3968和GB／T17486液壓過濾器壓降流量特性的評定
油液流經(jīng)過濾器時(shí)，由于過濾介質(zhì)對油液的阻力而產(chǎn)生一定的壓力損失，因而在過濾器進(jìn)出油口之間產(chǎn)生一定的壓差。根據(jù)流體力學(xué)原理，流體流經(jīng)過濾介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的壓力損失與通過的流量、流體的黏度、以及過濾介質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。因此，為正確選取過濾器，使過濾器在液壓系統(tǒng)中額定流量下的阻力最小，就需對過濾器進(jìn)行壓降流量特性的評定。
該試驗(yàn)是模擬過濾器的實(shí)際使用狀態(tài)，在試驗(yàn)介質(zhì)黏度一定的前提下，試驗(yàn)流量從零到額定流量的10%之間選取10個(gè)點(diǎn)進(jìn)行壓差測量，從而找出最佳工作區(qū)域。
2.8ISO16889、ISO4572和GB／T18853、GJB
3820液壓傳動(dòng)過濾器評定過濾性能的多次通過方法多次通過試驗(yàn)系統(tǒng)的油液是循環(huán)的，試驗(yàn)粉塵連續(xù)從上游加入試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)，未被試驗(yàn)過濾器濾除的試驗(yàn)粉塵又回到試驗(yàn)油箱內(nèi)，在試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)并多次通過過濾器，因而其上游污染物濃度是變化的。
多次通過試驗(yàn)法模擬過濾器在液壓系統(tǒng)中的實(shí)際工作狀況，污染物不斷地從外界浸入并在內(nèi)部產(chǎn)生，過濾器不斷濾除其中部分污染物，而未被濾除的部分在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)并多次通過過濾器。因此，多次通過法比較接近過濾器的實(shí)際工況，而被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所采納。
多次通過試驗(yàn)的內(nèi)容包括：評定過濾器對不同顆粒尺寸的過濾比，壓差特性，以及納污容量。試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)系統(tǒng)的流量保持一定，連續(xù)向試驗(yàn)油箱注入污染物，用壓差計(jì)監(jiān)測過濾器兩端的壓差，并同時(shí)從過濾器的上下游采取油樣，用在線液體自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器對油樣進(jìn)行顆粒計(jì)數(shù)分析，統(tǒng)計(jì)出規(guī)定時(shí)間、規(guī)定壓差時(shí)的顆粒數(shù)量，計(jì)算出其過濾比、過濾精度、納污容量，評定出過濾器的過濾性能。
3過濾器試驗(yàn)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的關(guān)系
為評定液壓過濾產(chǎn)品的性能及對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制，需要對過濾產(chǎn)品進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，如圖1所示，參考新制定的國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T20079和GB／T20080所要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目，相應(yīng)選用的方法標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。由于HB5825具有較為嚴(yán)酷的技術(shù)要求及檢驗(yàn)條件，所以該標(biāo)準(zhǔn)主要用于航空液壓過濾產(chǎn)品。如果需要，其他行業(yè)也可參照執(zhí)行。
在這些檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，有一部分標(biāo)準(zhǔn)是互相引用套用的。如結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)（GB／T14041.1、ISO2942）在許多試驗(yàn)方法中都要采用：在多次通過試驗(yàn)（GB／T18853、GJB3820、ISO16889、ISO4572）前后、相容性試驗(yàn)（GB／T14041.2、ISO2943）、流動(dòng)疲勞試驗(yàn)（GB／T17488、ISO3724）、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)中的抗破裂試驗(yàn)（GB／T14041.3、ISO2941）和端向負(fù)荷試驗(yàn)（GB／T14041.4、ISO3723）?？梢娊Y(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)（GB／T14041.1、ISO2942）標(biāo)準(zhǔn)的重要性是最基本的檢驗(yàn)項(xiàng)目。
為合理、有效的使用這些標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法檢驗(yàn)濾芯的性能，ISO11170規(guī)定了濾芯檢驗(yàn)的程序，如圖1所示。該標(biāo)準(zhǔn)在確定需要全面檢驗(yàn)?zāi)骋慌鸀V芯性能特性的要求下，制定出最少需要選擇3個(gè)濾芯就可完成整個(gè)試驗(yàn)程序。因此，在對濾芯檢驗(yàn)時(shí)，可以參考該程序方法。目前，該標(biāo)準(zhǔn)正在轉(zhuǎn)化為國標(biāo)。
4國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
4.1國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
隨著科技工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，液壓傳動(dòng)技術(shù)在國際上得到了廣泛的應(yīng)用，為了使液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作的更加安全、可靠、高效，相應(yīng)的關(guān)鍵性元器件—過濾產(chǎn)——品的技術(shù)要求及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也不斷地推陳更新。2006年3月，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO／TC131／SC6N441在奧蘭多會(huì)議上討論了37項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中有12項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已確定今后有效期限，有6項(xiàng)為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，有6項(xiàng)正在討論，其他的提案沒有通過或被刪除。標(biāo)準(zhǔn)起草進(jìn)度表如表5所示。
4.2國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
隨著近年來國內(nèi)液壓污染控制和檢測技術(shù)的發(fā)展，以及檢測設(shè)備、儀器的不斷更新，在全國液壓氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的組織下，廣泛推廣及制修訂了許多液壓污染控制標(biāo)準(zhǔn)，以及相關(guān)的過濾材料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
目前，現(xiàn)行的國內(nèi)液壓污染標(biāo)準(zhǔn)共20項(xiàng)，其中國家標(biāo)準(zhǔn)17項(xiàng)（15項(xiàng)采用ISO標(biāo)準(zhǔn)）；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。正在修訂的6項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，國標(biāo)4項(xiàng)，行標(biāo)2項(xiàng)。有4項(xiàng)計(jì)劃采標(biāo)，其中國標(biāo)GB／T14041.3-1993《液壓濾芯抗破裂性檢驗(yàn)方法》已有修訂計(jì)劃，因其采用的ISO標(biāo)準(zhǔn)ISO2941正在修訂中，所以還沒實(shí)施。擬制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《液壓濾芯濾材驗(yàn)收規(guī)范》，已于2006年11月底完成計(jì)劃申報(bào)，計(jì)劃2007年啟動(dòng)。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與采標(biāo)情況如表6所示。
5小結(jié)
在一個(gè)液壓系統(tǒng)中，過濾器是保證系統(tǒng)凈化、提高系統(tǒng)工作的可靠性、延長設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵組成部分。而如何正確的設(shè)計(jì)、選擇液壓系統(tǒng)過濾器，就需要根據(jù)其實(shí)際工作狀態(tài)如安裝位置、作用類型，采用合適的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造出恰當(dāng)?shù)倪^濾產(chǎn)品，滿足系統(tǒng)要求。在完成設(shè)計(jì)制造、進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)的過程中，還需要根據(jù)不同的產(chǎn)品類型選擇相應(yīng)的合適的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以全面、合理的評價(jià)其的性能指標(biāo)。
因此，為了促進(jìn)我國過濾產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展，需要不斷的汲取國際上先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)，取人之長、補(bǔ)己之短，編制出適合我國國情的、具有科學(xué)性、先進(jìn)性、可操作性的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到既提高我國過濾產(chǎn)品質(zhì)量，又能夠與國際上過濾產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)接軌的目的。限位報(bào)警裝置。
1.3功能試驗(yàn)
由于首次嘗試采用泵送液壓油的方式來直接驅(qū)動(dòng)水銀移動(dòng)，所以有必要對水銀和液壓油的相容性進(jìn)行研究，以確認(rèn)兩者可以很好地分隔開來；另外，為確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，有必要對水銀是否會(huì)泵送過頭而進(jìn)入油路系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際考核。
靜態(tài)相容性試驗(yàn)結(jié)果表明：液壓油和水銀能很好地分離開來，水銀比重大在下面，液壓油比重小在上面。
動(dòng)態(tài)安全性試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)所有水銀都在一個(gè)罐子里時(shí)，繼續(xù)泵送液壓油，液壓油將穿過水銀往上冒，往上冒的液壓油不帶有水銀珠子，水銀不會(huì)混入到油路系統(tǒng)中去，系統(tǒng)安全性沒有問題。泵送停止后，靜止約2h，水銀液位能保持得住，證明機(jī)器人的縱傾姿態(tài)調(diào)整好后可以穩(wěn)定得住。
通過以上試驗(yàn)，證實(shí)了液壓油泵送水銀式縱傾調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可行性和安全性，該系統(tǒng)可滿足水下機(jī)器人姿態(tài)調(diào)整的需要，系統(tǒng)綜合性能滿足要求。
2小結(jié)與展望
本課題開展了液壓油泵送水銀式縱傾調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究，并進(jìn)行了靜態(tài)相容性試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)安全性試驗(yàn)。研究結(jié)果表明：利用液壓油泵送水銀的姿態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)完全是可行的；根據(jù)配置的水銀重量合適設(shè)計(jì)水銀罐容積，系統(tǒng)安全性也是可以保證的。
事實(shí)上，無論是液壓油系統(tǒng)還是水銀系統(tǒng)，水下使用時(shí)均不能保證它與海水完全隔絕，絕對的零泄漏是不存在的。同時(shí)，液態(tài)水銀很難密封，且又有劇毒，水銀的泄漏會(huì)造成對環(huán)境的污染和對人體的傷害。為了消除這種不良影響，人們已在開展直接以大流量的海水液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人姿態(tài)調(diào)整方面的研究開發(fā)工作。但是，隨著工作深度增加對海水泵壓力要求的提高，要保證海水泵的大流量目前還是相當(dāng)困難的課題。
據(jù)可靠消息，目前國內(nèi)海水泵成熟技術(shù)已達(dá)到14MPa，100L／min。美國正在研制的＂NewAlvin＂號(hào)6500m深海載人潛水器上將采用海水液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大幅度的浮力及姿態(tài)調(diào)節(jié)。
目前我國材料學(xué)科發(fā)展非常迅速，各種新型工程材料（如工程陶瓷、高分子材料和耐蝕合金等）不斷涌現(xiàn)，精密加工技術(shù)日益進(jìn)步以及海水液壓技術(shù)日趨成熟，海水液壓系統(tǒng)會(huì)在將來的水下機(jī)器人上得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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