在水下液压系统工作时不断地向耐压容器内流入，不过虽然蓄能器内的液压油会不断地减
少，但是由于巨大的海水压力能，在海水压力能的作用下蓄能器会自动处于动态平衡状态
从而保证了与海水压力等同的蓄能器内液压油的压力

[2]。在这种情况下，由耐压容器以及

充油的蓄能器共同组成的水下液压源就变成了理想中的恒压油源。

 

　　因为常压空气存在于耐压容器，所以系统的回油压力在理论上为零

[3]。不过耐压容器

内在实际工作过程中处于气液平衡的状态。不断流入的液压油导致出现不断被压缩的耐压容
器内的空气以及不断升高的压力，同时还有水下液压系统中不断升高的回油压力。再加上比
较大的耐压容器的容积，造成较慢的气体体积变化，这就是所谓的等温变化过程，见下面
的公式：

 

　　在公式中，耐压容器内气体的初始压力为

P0，也就是所谓的常压，耐压容器内初始的

气体体积为

V0，也就是所谓的耐压容器的容积。耐压容器内气体的内力在这个公式中用 Pb

来表示，耐压容器内气体的体积在公式中用

Vb 来表示。 

　　为了使分析的过程更加方便，通常将耐压容器内流入的液压油流量假设为是恒定的，
当出现气体压力升高的情况时，液压油内会溶解部分气体，需要将液压油内溶解的气体体
积忽略掉，可以用下面的公式来表示耐压容器内气体的体积：

 

　　在公式中，耐压容器内流入的液压油流量用

Q 来表示。 

　　耐压容器内气体的压力，就是所谓的水下液压系统的回油压力

[4]。可以用下面的公式

来表示：

 

　　因为耐压容器有限的容积，导致了水下液压系统有限的实际工作时间。在耐压容器内不
断增加的液压油流入量会导致回油压力在水下液压系统中也不断地升高。水下液压系统会在
海水压力与回油压力等同时自动停止工作

[5]。将其中系统所需的工作压差假设为 PL，可以

将水下液压系统的回油压力用下面的公式来表示：

 

　　

3.结语 

　　基于海水压力的水下液压系统，提供给水下液压执行器的动力来源于耐压容器与海水
压力之间的压差。相对于基于压力补偿原理的水下液压系统，其不仅将液压泵、水下电机以
及电池等设备省去了，同时还将水下液压系统的结构简化了，从而将水下液压系统的可靠
性提高，并将系统的重量和体积减轻了，因此在对海洋进行开发利用时可以发挥更大的作
用。

 

　　参考文献：

 

　　

[1]于兰英，邹波，王丽云，曹学鹏.直浸式直流无刷电机在深海液压源中应用研究[J]，

海洋技术，

2010（12）. 

　　

[2]刘银水，郭占军，张一凡，周静.混合动力水下液压系统液压马达能量回收的仿真及

实验

[J]，中南民族大学学报（自然科学版），2011（3）. 

　 　

[3 王 启 明 ， 秦 春 国 ， 熊 春 燕 . 水 下 作 业 工 具 液 压 动 力 源 [J] ， 机 械 工 程 学 报 ，

2010（12）. 
　　

[4]聂松林，李壮云，王永生，马娟.海水液压作业工具系统的研制[J]，机械工程学报，

2011（4）.