研制中最難的課題之一，有必要在此進(jìn)行討論。

蝕（vaporouscavitation）兩種。由于液壓油的汽化壓力很低，很難產(chǎn)生蒸汽氣蝕，所以油壓閥的氣蝕主要表現(xiàn)為氣體氣蝕，其根源在于液壓油中溶解的空氣含量較高。而相同條件下空氣在水中的溶解度僅為液壓油的20%水的汽化壓力又比液壓油高數(shù)千萬(wàn)倍，因此海、淡水液壓閥中氣體氣蝕的影響很小，起主導(dǎo)作用的是蒸汽氣蝕。水壓閥與油壓閥氣蝕本質(zhì)的不同，決定了其危害性比油壓閥的氣蝕嚴(yán)重。當(dāng)閥出口處的壓力降至水的汽化壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生蒸汽氣蝕。為避免氣蝕的破壞，必須從液壓閥的材料和結(jié)構(gòu)兩方面同時(shí)考慮，即除了采用耐氣蝕性能好的材料外，還要研究新型的結(jié)構(gòu)，使氣蝕的產(chǎn)生及其危害降至最低。

對(duì)于液壓閥的氣蝕，可用氣蝕指數(shù)K表示。K越大，氣蝕產(chǎn)生的可能性及危害也越大。K的表達(dá)式為：海、淡水液壓傳動(dòng)是直接以天然海水或淡水代替礦物油作工作介質(zhì)的一種傳動(dòng)技術(shù)，是流體傳動(dòng)及控制領(lǐng)域國(guó)際學(xué)科前沿的研究方向。由于它具有無(wú)污染、不燃燒、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便等獨(dú)特優(yōu)越性，其實(shí)用意義十分巨大。

海、淡水液壓閥是構(gòu)成海、淡水液壓系統(tǒng)不可缺少的控制元件。由于水的理化性能不同于液壓油，原有油壓閥對(duì)水介質(zhì)完全不能適應(yīng)，必須重新研制。

1海、淡水液壓閥的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題與礦物油相比，水具有粘度低、汽化壓力高、腐蝕性強(qiáng)（尤其是海水）等特點(diǎn)，要研制海、淡水液壓閥必須解決下列關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：腐蝕問(wèn)題。由于水（特別是海水）有較強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)海水又是一種強(qiáng)電解質(zhì)，因此材料本身不僅要有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，而且不同材料組合使用時(shí)要有較好的防電耦腐蝕能力。當(dāng)腐蝕與磨損同時(shí)存在時(shí)，它們相互促進(jìn)，使零件很快發(fā)生失效。

P廣其中：仍一閥入口壓力；戶2―閥出口背壓；一水的蒸汽壓力。

因此，為減小氣蝕的發(fā)生及其危害，應(yīng)盡量使K小。由上式可知，要減小K，只有降低入口壓力仍或提高背壓2.這種方法的實(shí)際應(yīng)用就是把單節(jié)流閥口設(shè)計(jì)成兩級(jí)節(jié)流閥口的形式，則每級(jí)閥口的氣蝕指數(shù)分別為：氣蝕問(wèn)題。水的汽化壓力（50°C時(shí)0.12X105Pa）比液壓油（50°C時(shí)。lXKT7Pa）高107倍，易發(fā)生嚴(yán)重的氣蝕。必須選用耐氣蝕的材料，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上降低氣蝕的產(chǎn)生或危害性。

拉絲沖蝕問(wèn)題。由于水的粘度低（僅為液壓油的1/40~1/50），意味著在同樣的壓力差作用下，水的流速遠(yuǎn)高于液壓油，高速流體將對(duì)配合面產(chǎn)生很強(qiáng)的沖刷作用，久而久之會(huì)在零件表面形成一條條絲狀凹槽，破壞工作表面。當(dāng)高速流體中攜帶污染顆粒時(shí)，其破壞作用大大加劇。為減小沖蝕磨損，可設(shè)法降低流速或全用高硬度的耐沖蝕材料或采取過(guò)濾措施，以降低介質(zhì)的污染度。

其中，m3為兩節(jié)流閥口間的壓力。

對(duì)每個(gè)閥口而言，K1、K2分別因背壓提高和入口壓力降低而減小。較典型的例子是日本設(shè)計(jì)的兩級(jí)平板式節(jié)流閥口的形必須能很好地密封，因此對(duì)加工精度要求較高。特別是對(duì)加工工藝性差的材料如陶瓷和高分子材料，要達(dá)到很高的精度，十分困難，必須研究特殊的成型及加工方法。

2海、淡水液壓閥的氣蝕及預(yù)防3海、淡水液壓閥的國(guó)內(nèi)外研究概況日本神奈川大學(xué)研制的淡水溢流閥，壓力14MPa，主閥采用雙節(jié)流口的平板閥，從而減小氣蝕和沖蝕。三菱重工研制的水壓伺服閥壓力為21MPa，流量100L/min頻率47Hz1.日本小松制作所于1991年成功地研制出用于水下作業(yè)機(jī)械手的海水伺服閥，其額定壓力21MPa、流量45L/min，響應(yīng)頻率200Hz，流量精度±1%.萱場(chǎng)液壓公司于1993年研制出壓力21MPa、流量10L/min的純水液壓閥。

丹麥Danfoss公司研制的系列液壓閥壓力美國(guó)Elw（xxd和Hunt公司已研制出可用水、高水基等作工作介質(zhì)的液壓閥系列產(chǎn)品，其溢流閥最高工作壓力可達(dá)42MPa以上。

英國(guó)目前有16家公司，分別生產(chǎn)采用海水、淡水或高水基液體（含95%的水）作為工作介質(zhì)的各類(lèi)水壓閥。

芬蘭Tampere科技大學(xué)已成功地研制出采用比例控制的純水液壓系統(tǒng)，比例閥最高工作壓力達(dá)40MPa，流量136L/min德國(guó)Hauhinco公司研制的先導(dǎo)控制式水壓比例閥壓力可達(dá)40MPa以上14.以上是檢索到的部分資料。美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)、丹麥、芬蘭等國(guó)家在純水液壓傳動(dòng)技術(shù)的研究方面走在世界最前列，海、淡水液壓閥已形成系列產(chǎn)p品，其壓力已達(dá)14~40MPa以上，流量范圍從幾升/分到幾百升/分，并研制出高性能的比例閥和伺服閥。

目前國(guó)內(nèi)只有我校在從事海、淡水液壓傳動(dòng)及其基礎(chǔ)理論的研究工作，在海、淡水液壓閥的研究方面已取得一些成果：淡水溢流閥和節(jié)流閥。

為研制高壓、大流量海、淡水液壓閥，正在進(jìn)行不同類(lèi)型閥口的流量一壓力特性、氣蝕特性等方面的基礎(chǔ)研究工作。

4閥的結(jié)構(gòu)型式及新材料的應(yīng)用由于水的理化性能與礦物油差別很大，必須針對(duì)水介質(zhì)的特性選擇合理的結(jié)構(gòu)型式及材料。

從純水液壓閥的結(jié)構(gòu)看，座閥（包括球閥、錐閥、平板閥等）比滑閥對(duì)水介質(zhì)的適應(yīng)性好，這是由于座閥泄漏小、動(dòng)作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于用工程陶瓷材料制造，而滑閥易泄漏、液動(dòng)力大，氣蝕和沖蝕對(duì)滑閥尖銳邊的破壞很?chē)?yán)重，為實(shí)現(xiàn)高壓、低泄漏、長(zhǎng)壽命，滑閥副之間的間隙要求很小，給加工帶來(lái)很大困滑閥結(jié)構(gòu)對(duì)水介質(zhì)的適應(yīng)性較差，但要實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的換向以及比例控制或伺服控制，這種結(jié)構(gòu)型式又很難避免。

由于海水或淡水均有腐蝕性，油壓閥的材料對(duì)水介質(zhì)完全不適應(yīng)。例如油壓溢流閥使用淡水，在工作2~3天后就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的銹蝕并失效。因此必須采用新型工程材料。海、淡水液壓閥的閥體一般采用奧氏體不銹鋼或鍛鋁表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理（根據(jù)實(shí)際需要采用軟質(zhì)或硬質(zhì)陽(yáng)極氧化）就能有效地防止海水或淡水的腐蝕。閥芯與閥座可采用耐蝕合金、增強(qiáng)塑料和工程陶瓷等材料。在金屬表面進(jìn)行特殊處理的方法，如噴涂陶瓷、表面鍍鎳磷合金等，由于涂層與金屬基體間的結(jié)合力有限，經(jīng)試驗(yàn)證明易受到?jīng)_蝕作用的破壞，其應(yīng)用受到很大限制。由于工程陶瓷具有很高的硬度、很強(qiáng)的耐腐蝕、氣蝕和沖蝕磨損性能，可用于閥芯或閥座材料。耐蝕合金耐氣蝕和沖蝕磨損的能力較差，但由于氣蝕對(duì)閥座破壞性小于閥芯，通常只用于閥座，可使工藝性較差的閥座易得到較高的加工精度，并降低成本。增強(qiáng)塑料良好的耐腐蝕、耐磨性以及可吸收沖擊的能力，使其具有很大的應(yīng)用潛力。

海、淡水液壓閥的眾多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題使其研制有很大難度。因此必須綜合利用液壓傳動(dòng)、摩擦學(xué)、材料學(xué)、精密加工、測(cè)量技術(shù)等多門(mén)學(xué)科的最新研究成果，并在廣泛試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上不斷完善和發(fā)展。