水下機器人的密封與潤滑挑戰:壓力下的可靠性設計

2025

在極端環境中運作的機械奇蹟

水下機器人長年在深海執行探測、維修與科研等任務,所面對的並非單純的濕潤環境,而是高壓、低溫與高腐蝕性的「三重挑戰」。在這樣的條件下,任何細微的密封或潤滑失效,都可能導致機構卡死或電子元件受損,使整台設備陷入海底、無法打撈。

潤滑的關鍵地帶:深海中的微小摩擦

1. 傳動與軸承系統
深水環境的壓力可達數百個大氣壓,普通潤滑脂早已無法維持潤滑膜。此時需使用耐壓能力超過 100 MPa 的全氟聚醚類潤滑脂(如 西班牙老鷹G.BESLUX FLUOR 、法國IKV FLUOR系列),同時具備極佳的化學惰性與抗海水腐蝕性能,確保軸承與齒輪能在高負荷下長時間穩定運轉。

2. 動態密封區域
密封件在運動過程中易被海水滲透破壞,需選用具疏水特性的矽基潤滑脂,使其在表面形成防水薄膜,隔絕水分進入,延長密封件壽命。

3. 電機與感測模組
在高濕環境下,電氣元件若被導電潤滑劑污染,容易造成短路。因此建議使用介電強度 > 25 kV/mm 的絕緣型潤滑脂,確保電機與感測器穩定運作。

深海潤滑的三大痛點

1. 乳化與潤滑膜崩解
普通潤滑脂一旦與海水接觸便易乳化,導致油膜失效。唯有化學穩定度高的 全氟聚醚潤滑脂 才能在高壓鹽水中維持潤滑性。雖成本較高,但其耐久性與可靠度在深海應用中無可取代。

2. 維修困難與高成本
深海設備一旦需維修,往往涉及潛水、打撈或船載作業,單次費用動輒十萬元以上。因此潤滑方案必須支援 一年以上免維護周期,以降低整體運行成本。

3. 溫差劇烈與黏度穩定性
深海溫度通常僅 2–4 °C,而運行中的馬達與液壓系統又會產生熱量。潤滑脂需具備 −50 °C 至 150 °C 的寬溫穩定範圍,才能同時應對冷啟動與高溫運行。

面向長周期任務的解決方案

為了應對深海高壓與腐蝕並存的嚴苛條件,建議採用以下整合方案:

  • 雙重密封結構設計:降低海水滲入風險,確保潤滑腔體密閉性。

  • 全氟聚醚 + 密封脂(BESSIL系列) 組合使用:兼顧耐壓與防滲透特性。

  • 長效潤滑策略:配置壽命超過 12 個月的高穩定潤滑脂,減少維修頻率與打撈成本。

結語

在深海這個「人類難以抵達、卻必須依賴」的環境中,密封與潤滑不僅是機械零件的細節,更是整台水下機器人能否安全返回的保險。唯有從材料選擇到設計整合都以可靠性為核心,才能真正實現深海自律運作的目標。

Brugarolas

歐洲老鷹牌特種潤滑劑

自1885年創立,總部位於巴賽隆納的西班牙老鷹Brugarolas Lubricants致力於潤滑劑應用的創新,全產品符合RoHS指令,對您的產品進出口毋須擔心限用物質檢測。爲您的設備延長壽命,降低使用成本。全產品線對應各種行業應用,水泥、礦山、食品、造紙、航太乃至科技電子業,如您有下述未提及的產品,如特殊潤滑產品需要應用,歡迎致電我們的工程師。

我們的優勢:

  • 減少摩擦和磨損、降低異音
  • 延長部件壽命
  • 防止污染
  • 承受真空需求
  • 提高功能性和可靠性
  • 提高產線良率
  • 避免產品缺陷
  • 增加正常運行時間
  • 低氣味
  • 現場安全
  • 非危險品
  • 降低綜合成本

請仔細填寫表單,公司、部門、用點、使用溫度、潤滑環境…等,清楚說明,收到訊息後我們工程師會立即與您聯繫。

    © Copyright - 厚誠貿易有限公司
    - design by Morcept
    error: Content is protected !!