第29卷第3期 2016年5月
文章编号：10026673(2016）03-00604
机电产品开发与制新
Derelopment & Innovation of Machinery & Electrical Products
水下作业装备一水液压驱动技术的应用研究
王萌萌1，吴进军1，方继根1，杨友胜2，石林2
Vol.29,No.3 May.,2016
（1.机械科学研究总院北京100044；2.中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室，山东青岛266100）
摘要：水液压驱动技术是一种以纯水作为工作介质来实现能量传递及控制的传动方式，具有环境相容性
好、别性大、控制精度高、响应速度快、功率密度高等优点，在海洋资源开发与利用等方面有着广泛的应用。介绍水液压技术优缺点，阐述了水液压驱动的水下作业装各的组成及工作原理，详细分析了研究内容，为研发高性能的水下作业装备指明方向。
关键调：水液压；水下作业装备；机械手；海洋资源
中图分类号：TK7；F4
文献标识码：Adoi:10.3969/i.issn.10026673.2016.03.002
Underwater Operating Equipments-the Application Studies of Water Hydraulic Actuation Technology
WANG MengMeng', WU JinJun', FANG JGen', YANG YouSheng, SHI Lin?(1.China Academy of Machinery Science and Technology,Bejing 100044,China;
2. Shandong Provincial Key Laboratory of Ocean Engineering,Ocean Univ. of China,Qingdao Shandong 266100,China)
Abstract: Water hydraulic actuation technology,which use pure water as working medium to transmit and control energy,are characterized by environmentalfriendly,great stiffness,good control accuracy,fast response,high efficiency,etc and have wide applications in ocean re-sources exploitation and utilization. In this paper,the merits and demerits of water hydraulics are presented,the working principles of the un-derwater robotized operating system actuated by water hydraulics are addressed. In particular,the research contents are analyzed. This study
provide a direction for the development of underwater operating equipments with high performance. Key words :water actuation hydraulics; underwater operating equipment; manipulator; ocean resources
0引言
人类正面临着人口、资源、环境、发展等间题的严峻考验，PRED间题越来越倍受人类关注，寻求新发展空间已成为各国政府和科学家面临的重大课题。占地球面积 70%的海洋蕴藏着丰富的生物、矿产和能源等资源，是人类赖以生存与发展的新空间，一场以开发与利用海洋为标志的"蓝色革命"正在世界范围内兴起。
我国海域辽阔，蕴藏着丰高的资源，建国以来，我国海洋资源开发取得了巨大成就，但相对于海洋强国，海洋资源开发利用的总体水平落后，开发方法不够科学，开发
修稿日期：201605-12
基金项目：国家自然科学基全项目（51275495）、(51475197)；中央高校基本科研业务费专项(201562009)
作者简介：王萌萌（1980），女，工学项士，工程师，研究方向为机城设计制造、工程管理；吴进军（1978一），男，工学博士，博士后，教投级高工程师。研究方向为流体传动与控制、机电装备系统集成与设计等；通试作者：杨友胜(1976-），男，工学博士，制教投。研究方向；流体传动与控制及机器人鼠动技术等。！
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万方数据
能力在世界上尚处于落后地位。目前，我国海洋开发的综合指标不到4%，不仅低于海洋发达国家14%~17%的水平，且低于世界平均5%的水平。究其原因，主要是我国海洋资源开发与利用的技术落后。因此，为提高海洋资源勘查、油气矿产资源开发与利用等水下作业水平，实现海洋资源开发装备的工程化和产业化，必须加强与之相关的高新技术，如水下、特别是深海作业技术的研究。
动力驱动方式是决定水下作业装备性能好坏的一个关键因素。常见水下作业装备的动力驱动方式有电气驱动和液压驱动两种口。电气驱动的原动机是电动机，国内外已具备适合水下作业的半干式和湿式专用电动机，采用压力补偿措施，理论上可全水深工作。但绝缘性要求很高，需要复杂的绝缘电缆系统、开关、水密接头等；需配置变速装置(包括离合器、减速齿轮、制动器等)来改变电机输出以适应不同工况，因而体积庞大，功率密度低。此外，海水人侵易引起系统故障，可靠性较差。
液压驱动具有功率密度高、输出力/力矩大、调速方便、工作平稳、冲击小、启动/制动/换向快速、实现过载保护简单等优点，在水下作业装备上的应用较多，如美国