對于機器的設計者而言，決定采用水力學而不是更廣泛接受的替代方案，處于自我更新趨勢的最前沿。在液壓系統的悠久歷史中，石油與水的爭論已經間歇性地復活，最近引入了大量有效的新型水力學組件。在過去，水基系統只贏得了工程界的勉強尊重。在其200年歷史的最后半個世紀中，水力學一直被視為一種好奇心 - 一種過時的技術驅動著吱吱作響的機械。

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沒有豬肉桶。但水基元件的進步正在改變這一點。在丹麥的SFK肉類系統公司，采用水力學的決定是基于新的技術標準，而不是傳統的信念。該機器的工程師選擇丹佛斯的NESSIE水力液壓系統而不是傳統的替代方案，如氣動或電動馬達。“由于運行成本和噪音，我們遠離氣動機械，”新機器設計師SFK Meat Systems的貿易和服務經理Erik Petersen解釋道。

Petersen解釋說，氣動版本的噪音水平通常為88-89 dBA，而水壓系統的噪音水平則低至80 dBA。同樣，由于鋸的3馬力要求所需的大包裝尺寸，SFK避開了電動機。

專家預計，食品加工將成為水力學最大的新應用之一。與油基液壓系統不同，水系統不會污染食物。因此，他們也對制藥業抱有吸引力。

水力學的新希望延伸到其他許多領域。德國Sprockhovel的Hauhinco Maschineenfabrik向各種新客戶銷售水基系統，其中包括一家德國豪華汽車制造商，該公司將其用于焊接機器人。芬蘭坦佩雷的Hytar Oy將其水基系統應用于造紙行業的海水壓載泵，柴油排放控制系統和水切割動力包。

本世紀初，當工程師開發出耐油密封件時，水力學失寵。從那時起，石油水力學占主導地位。與此同時，水被認為是具有固有技術問題的成本替代方案。

就在那時。這種表征一度準確。水為工程師帶來了一系列嚴峻的技術挑戰。其中包括：低粘度，低潤滑性，腐蝕性，冷凍和高溫下的流體損失。結果，部件制造商發現難以保持密封完整性。他們還努力設計最先進的泵和閥門，并防止內表面腐蝕。雖然大多數問題都是可以解決的，但在很多情況下，解決方案的成本是油壓水力學的三到四倍。

這就是為什么在過去的40年里，水力學已經集中在少數應用上。其中最主要的是：鋼鐵廠，鋁廠，采礦和石油鉆探。由于消防安全問題，這些工業用戶使用水。直到最近，這些用戶還是少數愿意為水力設備支付更多費用的用戶。

然而，現在潮流正在轉變。工程師正在重新關注水力學，部分原因在于環境運動。許多人現在認為水力學是環保的，不易燃的，廉價的，清潔的，易于獲得的，并且易于丟棄，而不是用黃疸的眼睛觀察它。與此同時，液壓油泄漏，僅僅是十年前的煩惱，已經成為一個潛在的代價高昂的問題。油系統的用戶不再能夠清洗排油管中的油泄漏。相反，它們必須以環保的方式收集和處理。

“通過提供旨在消除泄漏的新設計，油液行業為水力學問題提供了一個看似令人滿意的解決方案，”賓夕法尼亞州伯特利公園Schrupp公司總經理Ken Kirk說。“然而，這些問題仍然存在。”

更重要的是，新的噪音法規可能會導致一些已經關注漏油和氣動噪音的機器制造商首次認真考慮水力學問題。

處理泄漏。盡管如此，工程師必須解決一些棘手的技術問題，然后水力學可以在工業中占據更加突出的位置。其中最重要的是：泄漏。

工程師估計水的粘度約為液壓油的三十分之一。換句話說，它的加速率更高，流速更快，能量更大。

總之，所有這些特征都轉化為更大的破壞潛力。結果，水系統傳統上存在泄漏問題。對于純自來水系統而言，尤其如此，與使用95%自來水和5%油的混合物相反。

但制造商正在通過使用新的陶瓷材料(如氧化鋁和氧化鋯)來解決泄漏和腐蝕問題。例如，Hauhinco已經引入了先導閥 - 球閥和閥芯 - 用于防漏應用。該公司的球閥使用陶瓷球和金屬座;它的閥芯式閥門采用陶瓷閥芯。據說閥芯泄漏時間在3毫升/分鐘至12毫升/分鐘之間。

陶瓷材料的優點：它們在高壓下表現更好，永久變形更小，腐蝕更少，在非潤滑條件下磨損更好。結果：減少閥門泄漏。Hauhinco的Ladislaus Stromps指出：“你對陶瓷上的陶瓷沒有磨損。”

丹佛斯'NESSIE系統專為純自來水設計，通過在泵的移動表面上使用自潤滑聚合物來處理泄漏。流過移動表面的水產生熱量，從而激活聚合物。NESSIE的軸向柱塞泵在所有主要接觸表面上使用自潤滑功能：活塞和氣缸孔之間，“拖鞋”和旋轉斜盤，閥板和氣缸體頂部。

自潤滑聚合物在NESSIE的電機設計中也起著重要作用。丹佛斯工程師也在所有電機的運動部件上使用了聚合物。它帶來了紅利。該公司是目前唯一一家提供水壓馬達的公司。

為了進一步解決泄漏問題，整個行業的工程師也重新設計了許多水力液壓元件。它們通常通過結合更嚴格的零件公差來處理水的較低粘度。例如，大多數泵現在必須使用0.0001英寸的間隙，而不是油液壓系統中更常見的0.0005英寸的間隙。為了防止腐蝕，包括活塞，氣缸體，旋轉斜盤和閥板在內的許多零件現在都由不銹鋼制成。外殼也經過重新設計：現在大多數都使用鑄銅。

在大多數情況下，制造商并未大幅改變密封件的設計以適應水。但即使在那里，微妙的變化也浮出水面。許多閥座現在使用高腈BUNA-N橡膠來密封閥門中的柱塞和O形圈。“大多數侵蝕問題都發生在海豹附近，那里你的速度非常快，”美國威斯康星州密爾沃基油料公司工程副總裁Gary Bahner說。“你所需要的只是一個針孔，水很快就會通過。”

實現比例控制。然而，系統制造商意識到，如果沒有最先進的控制措施，他們不會在新市場中破土動工。在汽車等行業中尤其如此，用戶習慣于高科技功能。“為了贏得這些領域的客戶，我們必須生產出與其油當量一樣易于使用的設備，”一位工程師說。

這就是為什么Hauhinco花了五年時間開發陶瓷滑閥的原因之一。傳統上，滑閥未能承受嚴苛的水。但是，如果沒有滑閥，Hauhinco的工程師相信他們無法建立一個與油基系統具有相同特性的比例控制系統。因此，決定引入陶瓷閥芯。

在整個行業中，制造商認為他們應該在未來五年內專注于比例控制。為了在該領域取得進展，工程師們努力減輕由水的電導率引起的問題。與具有低導電性的液壓油不同，當與伺服閥一起使用時，水會引起問題。

一些公司仍然成功地開發了比例控制系統。其他人則緊隨其后。威斯康星州橡樹溪市的Elwood公司現在提供一個水壓閥，由來自閉環控制器的電壓反饋信號控制。使用比例/伺服電磁閥，它向系統供應流體或從中釋放流體。該步驟可精確控制系統壓力，從而控制負載力。

降低成本的關鍵。盡管有這些進步，但工程師們還是說需要做更多工在水力學滲透到更廣泛的應用之前，它必須：

削減開支。使用95%水的系統比油液壓系統的成本高出約20%，但純自來水系統的成本要高出三到四倍。隨著市場的發展，水力液壓制造商預計成本會下降。

消除細菌生長。水中的細菌生長是一個問題，制造商只是開始用殺菌劑計劃來解決。

開發新泵。開發廉價的壓力補償泵將消除對大型且昂貴的中央蓄能器系統的需求。因此，水力學可以轉移到現在為小型系統保留的應用中。

然而，在剩余的工作中，最重要的可能是降低系統成本。

盡管如此，一些制造商仍然表示，盡管初始成本很高，但客戶仍在尋找水力學方面的經濟優勢。一家德國汽車制造商在進行成本分析后，據報道，由于整體成本較低，因此選擇了水和氣動的水力學。汽車制造商在考慮運營成本時說，水力學可以討價還價。

基于這樣的評估，水力學制造商非常樂觀地認為他們可以重新獲得他們以前的突出地位。