随着材料科学和制造技术的进步,以淡水或海水为工作介质的水液压技术得到蓬勃发展。水液压泵作为水液压系统的动力核心,研究方向趋向于微小型化、高功率密度化、高压化、智能化、电液融合化,在工程机械、食品医药、消防安全、海洋工程等领域得到广泛应用。结合应用需求,分别介绍国内外不同结构形式的微小型水液压双向泵,分析性能特点和主要应用场景。相比于国外系列产品和研究,国内现有的微小型水液压双向泵存在体积大、工作压力低、产品系列不成熟等问题。泵内部关于双向水润滑材料摩擦磨损、密封、生产成本、结构和技术创新的关键问题亟待解决,提出微小型水液压双向泵潜在的主要应用前景,为微小型水液压泵技术的发展提供参考。

高速开关阀以其结构简单、响应速度快、抗污染能力强、稳定性好等优点得到了广泛的应用。水液压高速开关阀的工作介质黏性低,更容易因性能退化发生故障。提出了一种基于机器学习的水液压高速开关阀性能退化状态识别及退化趋势预测方法。搭建了高速开关阀性能测试试验台,将电流信号的变化作为高速开关阀的性能退化指标。根据高速开关阀性能退化程度,将其退化状态定义为正常期、退化期和严重退化期3个阶段。采用BP神经网络(BPNN)方法对高速开关阀的退化状态进行了识别,并采用粒子群优化长短期记忆模型(PSO-LSTM)方法对高速开关阀的退化趋势进行了预测。使用高速开关阀的性能退化试验数据对提出模型的有效性进行了检验,结果表明该方法具有较高的预测精度。

能量回收装置是反渗透海水淡化系统的核心元件之一,通过回收高压盐水的压力能来降低能耗和节约成本,加强其基础研究并突破技术瓶颈是缓解我国水资源危机的战略选择。根据工作原理将反渗透海水淡化能量回收装置分成液力透平式、正位移式和泵-马达式3类,主要从结构、原理、效率和应用等方面对国内外研究进展进行综述和分析,并对我国能量回收装置的发展方向和关键技术进行总结展望。研究表明,液力透平式装置已逐渐被市场淘汰,占据市场主流地位的正位移式装置也存在技术缺陷,而泵-马达式装置的集成化设计和降低工作能耗是未来的重要研究方向。