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液压或气动技术的发展趋势 不少于3000字

作者:Anita 发布时间: 2022-05-23 05:36:57

简介:】本帖最后由 蓝色童话 于 2010-6-3 15:30 编辑1650年,法国人B.帕斯卡首先提出了静止液体中压力传递的基本规律――静压传递原理(帕斯卡原理)。1795年,英国人J.布拉默创制的水压机

本帖最后由 蓝色童话 于 2010-6-3 15:30 编辑1650年,法国人B.帕斯卡首先提出了静止液体中压力传递的基本规律――静压传递原理(帕斯卡原理)。1795年,英国人J.布拉默创制的水压机是以水为工作介质的液压传动的初级形式。十八世纪末,德国制造了液压刨床;美国制造了液压磨床和车床。第二次世界大战后,随着工业化水平的迅速提高以及电液伺服阀的出现,液压伺服系统得到了新的发展。它将电子控制和液压传动有机地结合起来,开辟了液压传动应用的新领域,液压技术在民用领域的应用范围日益广泛。现代液压技术既源于传统的机械技术,又融合了控制理论、精密制造、新材料、自动化和智能化的检测、传感器以及信息技术等,其产品和系统通常体现为多种技术的融合与系统集成。尽管,以其他传动方式取代液压传动的研究从未停止过,但到目前为止,像数码产品在摄影领域完全取代胶片的“颠覆性革命”,在液压领域还没有出现。中国科学院院长路甬祥在其“对流体传动与控制技术的系统哲学思考”一文中有这样一段话:由于流体特性及其应用领域的多样化及复杂性,流体传动与控制技术在未来有着无穷无尽的研究领域和无止境的应用范围。由于液压技术在装备制造业中发挥着关键作用以及其自身丰富的技术内涵,使得液压技术已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一。作为世界上装备制造业最发达的美、德、日等经济体,都有着液压强国的深刻背景。新中国的液压工业始于上世纪50年代,1964年开始引进国外液压元件生产技术,同时注重消化吸收后的自主开发并取得一定成效。此后,中国流体传动产业赢得过两次大的发展机遇:一是上世纪70年代末到80年代初,国家投资引进了50多项产品及制造技术,经过消化吸收,形成了现在的技术基础;二是上世纪90年代初,国务院转发了“关于加快振兴基础件工业条例”,并经国务院领导特批,增列了“基础件补充专项”,全行业得到6.5亿元的技术改造资金,部分骨干重点企业提高了装备水平。一、产业现状经过改革开放三十年发展,中国液压行业已形成门类基本齐全、具有较大规模和一定技术水平的产业体系,在装备制造业中具有不可替代的地位。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》实施三年来,液压行业发展步伐加快,自主化水平明显提高,已成为世界液压产品的制造大国之一。(一)经济总量快速增长2001年~2008年,中国液压产业工业总产值年均增速都在25%以上,成为全球液压产业发展速度最快的国家。2007年,中国液压市场销售额约占全球液压市场销售总额的14%,居美国和德国之后位列全球第三。取得这样的成绩,一方面是基于国内市场需求的迅猛增长;另一方面是得益于国内液压产业产能的快速提高,在国际市场中低端产品领域的竞争中取得了优势。(二)形成了多种成分并存的产业架构经过数轮的重组、改制、兼并以及境外资金的进入,中国液压行业已形成了国有企业、民营企业、三资企业三足鼎立的格局。(三)技术能力有所提高结合国家重大工程项目建设,行业扎实推进自主化工程,为航空航天、船舶、大型水利工程、大型冶金设备、核电工程、奥运会工程等配套的液压元件及系统取得了有效突破。如四川长江液压件有限公司在北京华德液压有限公司的积极协助下,顺利完成了北京奥运会主火炬台和希望之塔的液压系统配套任务。(四)中低端产品基本实现自主化从液压产品的贸易情况可以看出,目前国内市场对进口的高端产品需求量仍保持着两位数的增长速度;而中低端产品的出口则保持平稳。据海关统计,2008年国内液压产品进口额约为21亿美元。以整个液气密行业为统计口径,2008年,进口额比上年增长了50%。液气密全行业进出口逆差为22亿美元。目前,国内液压市场的份额构成,在自主的65%份额中,有10%出口。(中国的液压行业,现在没有年营业额超过5亿元的厂家,全国累计产值250亿元,基本上用于低端市场,德国力士乐一家公司2007年液压部分营业额达到40亿欧元,即400亿元人民币,力士乐公司产品样本躺着都比我国厂家样本站着高,这就是中国与德国的差距,仅从这一点就可看出中国GDP科技含量是很低的)来源: 液压英才网 近年来,我国机械装备行业迅猛发展的态势令液压工业获益匪浅。“按有关部门的统计,2007年液压工业产值达到200多亿元。”业内著名专家液压李工说,“如果加上未统计在内的一批民营厂商,总产值应超过250亿元,同比增长28%。”根据液压英才网资深顾问李工统计2010年我国液压行业总产值600多个亿。  国际经验告诉我们,一种技术、一个产品和一个领域能够得以发展,最重要的是因为有市场。“液压元件的市场在中国。因此,中国液压技术发展的前景也一定是乐观的。”液压李工对此信心十足。1 Z0 m2 G2 N9 K* U C- D$ ?: L  但针对液压行业目前存在的问题,尤其是尚无法满足主机发展的需要,液压李工又不无担忧。他多次提到了“众志成城”一词,其急迫之情溢于言表。“我国液压工业的落后局面,迫切需要行业上下众志成城,需要生产企业、用户和上下游产业团结一心,众志成城。” `1 T9 M' m) U m O  理念落后液压工业缺少市场支持% g. S% X& N* h @6 L5 [+ r  液压李工为大家列举了几个数字:2007年我国工程机械基础件进口额超过了18亿美元,占工程机械进口总量的37%。3 i3 p- U+ H* \! i! M# A Y8 l  “如果液压工业只增长28%,它该如何满足我国制造业的发展?谁来向工程机械提供液压元件?不断拖延的交货期又如何让主机厂在市场上参与竞争?”液压李工连连发问。5 L) l9 l( J4 k1 h' Z  如果说上世纪80年代,我国液压工业的落后表现在生产手段上;90年代,行业的问题主要表现为体制与管理水平落后。“到了21世纪,行业则是理念落后、市场反应能力落后。”液压李工表示。  我国的液压工业企业向来比较注重产品的研发,但不注意将其转变为商品;比较注重营业额的增加,但不注意产品的流向;单纯注重液压的发展,但不注意电液的结合;只注重以出厂为基点的产品质量控制,但不注意以使用为基点的质量管理;比较注重务实,简单地将自己定位在“廉价”水平上,却忽略了长远的战略规划,虽有把自己的企业打造成优秀供应商的想法,但缺少与之相配的措施。  液压李工说,纵观中国的液压工业,现在几乎没有年营业额超过5亿元的厂家。德国力士乐2007年液压部分营业额已达到40亿欧元,即400亿元人民币,而我们总共才有250亿元。“如果你是一个营业额只有5亿元的厂家,哪个主机厂会把你当成一个真正的供应商?企业规模太小不利于市场竞争。”  这种理念上的落后致使我国基础件行业缺少支持。液压李工分析说,首先,缺少作为红娘角色的各工业协会的支持;其次,主机厂只有在受到知名供应商交货期制约时才想到国内工业;再次,液压系统没能同材料、铸件、电磁铁、密封件、标准件等上游企业同步发展。  同步发展呼唤同质同酬  据液压李工了解,目前工业系统的驱动和控制正在向分散式(DDC)发展。整个机器的控制将由主机厂来完成,而液压元件厂只提供控制部分的元件。按照这样一种发展趋势,主机产品将不再完全依赖某些大公司成套的元件技术,即系统中的元件如泵、马达、阀、缸等无需一家企业来承担全部供应。  “这既给产品相对单一的中小液压件厂家提供了发展机会,也给主机厂家提供了更大的选择余地。”液压李工说。  在把握技术发展趋势的同时,液压工业的发展更需要和上下游产业保持同步。“目前我国液压工业出现了这样一种浪潮:很多主机厂都对国内的基础件企业采用了‘领养’即并购的模式。”液压李工分析说,一个液压元件厂如果被主机厂‘领养’,它将不太可能实现大批量的生产,建议不要只采用这一种模式。$ L X5 L$ \' H+ f( E7 M  其次,液压行业的发展还需要主机厂具备老大哥的责任感,给液压元件厂提供一个发展的平台。应从最初的试用、小批量采购到大批量订购的全过程都予以支持,而不是简单地将元件的结构设计与国际名牌产品相比较。“特别是应该做到对国内企业同质同酬。”液压李工强调说,“为什么中国的产品就一定要便宜?如果我们的质量、性能与国外产品一样,那么我们的主机厂就应该拿出气度来给予国产元件同等待遇。”) }7 G1 F9 y5 B1 k# h 另外,我们的厂家规模现在还比较小,产值一般不超过5亿元。“没有一个主机厂愿意将这样规模的企业作为其真正、持久的供应商的。”液压李工认为,要脱离这种困境,就必须要考虑新的办法,企业间进行合作或联合。“液压元件制造商,特别是民营的厂家不能只是简单地扩大规模,两家企业也不必一定要整合为一个集团,完全可以联合起来开发市场,共同为主机厂供货。”  “必须要从根本上解决我国液压件和主机发展不相称的问题,为我国制造业的发展保驾护航。”液压李工言词恳切

液压控制技术源于传统机械技术,又融合了控制理论、精密制造、新材料、自动化和智能化的检测、传感器以及信息技术等,液压产品和装置本身是一种技术的融合和系统集成25。作为传统水介质流体传动与控制技术的替代者,液压技术具有高功率密度、快速的动态响应、柔性自润滑、容易实现平稳且精确控制的特点,推动和影响了现代的航天航空、船舶、工程机械、机床等装备制造领域技术的进步和发展。 在液压技术的发展过程中,随着科技的进步,液压技术逐渐融合了电子技术、计算机集成设计技术、信息技术等,在技术水平、工作效率等方面都得到了很大提高。二通插装阀集成阀块融合了比例控制技术、机电液一体化技术、集成模块化技术、精密制造技术等,已成为液压件行业最为突出的技术特点与发展趋势。 (1)比例控制技术 在应用液压传动与控制和气压传动与控制的工程系统中,凡是系统的输出量,如压力、流量、位移、转速、速度、加速度、力、力矩等,能随输入控制信号连续成比例地得到控制的,均可称为比例控制系统。根据输入控制信号方式,可区分为手动控制和电液控制;根据控制系统构成特点和技术特性,电液控制可进一步分为电液伺服控制和电液比例控制。 电液比例控制技术是在以开环传动为主要特征的传统液压传动技术和以闭环控制为特征的电液伺服控制技术基础上,为适应一般工程系统对传动与控制特性提出的更高的要求的一种控制技术。目前,电液比例控制技术已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可或缺的重要手段。20 世纪80 年代,比例控制技术和插装阀相结合,开发出不同功能和规格的二通、三通比例插装阀,形成了80 年代电液比例插装技术;20 世纪90 年代中后期开始,比例控制技术在固定工程设备上不断得到广泛应用的同时,开始大量进入行走机械领域,各种节能的负载敏感控制、负载适应控制等节能器件与系统日益增多。比例控制系统是联系微电子技术与工程功率系统的接口,就其本质而言,则是电子-液压-机械放大转换系统,它可以明显地简化液压系统,实现复杂程序控制,可以利用电信号便于实现远距离控制或遥控,也可以利用反馈提高控制精度或实现特定的控制目标。电液比例控制技术作为连接现代微电子技术和大功率工程控制设备之间的桥梁,已经成为现代控制工程的基本技术构成之一。 (2)机电液一体化技术 将电子控制装置安装在液压阀、缸或泵等液压件上,通过集成化处理,由比例电磁铁、力矩马达等电机转换器将电信号转换为机械液压信号后,可利用计算机、可编程控制器等实现各种精确控制,也可利用网络总线等对主机进行远程控制及无线遥控,由此实现液压元件“功率级”与电气软硬件“控制级”的结合,即为液压技术与电子技术的结合。 随着液压技术与电子技术的不断结合,机电一体化程度越来越高的液压系统及液压件产品在现代机电设备中具有广阔的应用前景与发展空间。 (3)集成化和模块化技术 液压技术与电子技术结合的过程中,液压技术自身也在迅速地提升与演进,不断向高压、大流量、集成化等方向发展,液压件也日渐集成化、模块化,其突出的表现便是液压阀的集成模块化趋势。 液压阀由于具有标准化、组合化和通用化的良好基础,在其演化发展历程中始终伴随着集成化、模块化的过程,液压阀产品在功能、结构和接口层面不断得到改进。在连接方式上,液压阀最初通过管道采用螺纹接头和法兰连接;此后,为了克服管式连接的缺点,引进了过渡底板,使得板式连接和管道安装得到兼顾;后来,随着少管化和无管化的发展,出现了公用过渡块和叠加式连接;随着设计和工艺技术的进步,集成化进一步得到发展,液压控制元件也进一步从“安装面”模块化叠加到“安装孔”块式集成;最后,以集成块为主的液压控制形式迅速普及和多样化,集成块日趋多样化和定制化。

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