【簡介:】本帖最后由 藍色童話 于 2010-6-3 15:30 編輯1650年,法國人B.帕斯卡首先提出了靜止液體中壓力傳遞的基本規(guī)律――靜壓傳遞原理(帕斯卡原理)。1795年,英國人J.布拉默創(chuàng)制的水壓機
本帖最后由 藍色童話 于 2010-6-3 15:30 編輯1650年,法國人B.帕斯卡首先提出了靜止液體中壓力傳遞的基本規(guī)律――靜壓傳遞原理(帕斯卡原理)。1795年,英國人J.布拉默創(chuàng)制的水壓機是以水為工作介質的液壓傳動的初級形式。十八世紀末,德國制造了液壓刨床;美國制造了液壓磨床和車床。第二次世界大戰(zhàn)后,隨著工業(yè)化水平的迅速提高以及電液伺服閥的出現(xiàn),液壓伺服系統(tǒng)得到了新的發(fā)展。它將電子控制和液壓傳動有機地結合起來,開辟了液壓傳動應用的新領域,液壓技術在民用領域的應用范圍日益廣泛?,F(xiàn)代液壓技術既源于傳統(tǒng)的機械技術,又融合了控制理論、精密制造、新材料、自動化和智能化的檢測、傳感器以及信息技術等,其產(chǎn)品和系統(tǒng)通常體現(xiàn)為多種技術的融合與系統(tǒng)集成。盡管,以其他傳動方式取代液壓傳動的研究從未停止過,但到目前為止,像數(shù)碼產(chǎn)品在攝影領域完全取代膠片的“顛覆性革命”,在液壓領域還沒有出現(xiàn)。中國科學院院長路甬祥在其“對流體傳動與控制技術的系統(tǒng)哲學思考”一文中有這樣一段話:由于流體特性及其應用領域的多樣化及復雜性,流體傳動與控制技術在未來有著無窮無盡的研究領域和無止境的應用范圍。由于液壓技術在裝備制造業(yè)中發(fā)揮著關鍵作用以及其自身豐富的技術內涵,使得液壓技術已成為衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標志之一。作為世界上裝備制造業(yè)最發(fā)達的美、德、日等經(jīng)濟體,都有著液壓強國的深刻背景。新中國的液壓工業(yè)始于上世紀50年代,1964年開始引進國外液壓元件生產(chǎn)技術,同時注重消化吸收后的自主開發(fā)并取得一定成效。此后,中國流體傳動產(chǎn)業(yè)贏得過兩次大的發(fā)展機遇:一是上世紀70年代末到80年代初,國家投資引進了50多項產(chǎn)品及制造技術,經(jīng)過消化吸收,形成了現(xiàn)在的技術基礎;二是上世紀90年代初,國務院轉發(fā)了“關于加快振興基礎件工業(yè)條例”,并經(jīng)國務院領導特批,增列了“基礎件補充專項”,全行業(yè)得到6.5億元的技術改造資金,部分骨干重點企業(yè)提高了裝備水平。一、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀經(jīng)過改革開放三十年發(fā)展,中國液壓行業(yè)已形成門類基本齊全、具有較大規(guī)模和一定技術水平的產(chǎn)業(yè)體系,在裝備制造業(yè)中具有不可替代的地位。《國務院關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》實施三年來,液壓行業(yè)發(fā)展步伐加快,自主化水平明顯提高,已成為世界液壓產(chǎn)品的制造大國之一。(一)經(jīng)濟總量快速增長2001年~2008年,中國液壓產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值年均增速都在25%以上,成為全球液壓產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度最快的國家。2007年,中國液壓市場銷售額約占全球液壓市場銷售總額的14%,居美國和德國之后位列全球第三。取得這樣的成績,一方面是基于國內市場需求的迅猛增長;另一方面是得益于國內液壓產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的快速提高,在國際市場中低端產(chǎn)品領域的競爭中取得了優(yōu)勢。(二)形成了多種成分并存的產(chǎn)業(yè)架構經(jīng)過數(shù)輪的重組、改制、兼并以及境外資金的進入,中國液壓行業(yè)已形成了國有企業(yè)、民營企業(yè)、三資企業(yè)三足鼎立的格局。(三)技術能力有所提高結合國家重大工程項目建設,行業(yè)扎實推進自主化工程,為航空航天、船舶、大型水利工程、大型冶金設備、核電工程、奧運會工程等配套的液壓元件及系統(tǒng)取得了有效突破。如四川長江液壓件有限公司在北京華德液壓有限公司的積極協(xié)助下,順利完成了北京奧運會主火炬臺和希望之塔的液壓系統(tǒng)配套任務。(四)中低端產(chǎn)品基本實現(xiàn)自主化從液壓產(chǎn)品的貿易情況可以看出,目前國內市場對進口的高端產(chǎn)品需求量仍保持著兩位數(shù)的增長速度;而中低端產(chǎn)品的出口則保持平穩(wěn)。據(jù)海關統(tǒng)計,2008年國內液壓產(chǎn)品進口額約為21億美元。以整個液氣密行業(yè)為統(tǒng)計口徑,2008年,進口額比上年增長了50%。液氣密全行業(yè)進出口逆差為22億美元。目前,國內液壓市場的份額構成,在自主的65%份額中,有10%出口。(中國的液壓行業(yè),現(xiàn)在沒有年營業(yè)額超過5億元的廠家,全國累計產(chǎn)值250億元,基本上用于低端市場,德國力士樂一家公司2007年液壓部分營業(yè)額達到40億歐元,即400億元人民幣,力士樂公司產(chǎn)品樣本躺著都比我國廠家樣本站著高,這就是中國與德國的差距,僅從這一點就可看出中國GDP科技含量是很低的)來源: 液壓英才網(wǎng) 近年來,我國機械裝備行業(yè)迅猛發(fā)展的態(tài)勢令液壓工業(yè)獲益匪淺?!鞍从嘘P部門的統(tǒng)計,2007年液壓工業(yè)產(chǎn)值達到200多億元?!睒I(yè)內著名專家液壓李工說,“如果加上未統(tǒng)計在內的一批民營廠商,總產(chǎn)值應超過250億元,同比增長28%?!备鶕?jù)液壓英才網(wǎng)資深顧問李工統(tǒng)計2010年我國液壓行業(yè)總產(chǎn)值600多個億。 國際經(jīng)驗告訴我們,一種技術、一個產(chǎn)品和一個領域能夠得以發(fā)展,最重要的是因為有市場?!耙簤涸氖袌鲈谥袊?。因此,中國液壓技術發(fā)展的前景也一定是樂觀的?!币簤豪罟Υ诵判氖?。1 Z0 m2 G2 N9 K* U C- D$ ?: L 但針對液壓行業(yè)目前存在的問題,尤其是尚無法滿足主機發(fā)展的需要,液壓李工又不無擔憂。他多次提到了“眾志成城”一詞,其急迫之情溢于言表?!拔覈簤汗I(yè)的落后局面,迫切需要行業(yè)上下眾志成城,需要生產(chǎn)企業(yè)、用戶和上下游產(chǎn)業(yè)團結一心,眾志成城?!?`1 T9 M' m) U m O 理念落后液壓工業(yè)缺少市場支持% g. S% X& N* h @6 L5 [+ r 液壓李工為大家列舉了幾個數(shù)字:2007年我國工程機械基礎件進口額超過了18億美元,占工程機械進口總量的37%。3 i3 p- U+ H* \! i! M# A Y8 l “如果液壓工業(yè)只增長28%,它該如何滿足我國制造業(yè)的發(fā)展?誰來向工程機械提供液壓元件?不斷拖延的交貨期又如何讓主機廠在市場上參與競爭?”液壓李工連連發(fā)問。5 L) l9 l( J4 k1 h' Z 如果說上世紀80年代,我國液壓工業(yè)的落后表現(xiàn)在生產(chǎn)手段上;90年代,行業(yè)的問題主要表現(xiàn)為體制與管理水平落后?!暗搅?1世紀,行業(yè)則是理念落后、市場反應能力落后?!币簤豪罟け硎?。 我國的液壓工業(yè)企業(yè)向來比較注重產(chǎn)品的研發(fā),但不注意將其轉變?yōu)樯唐罚槐容^注重營業(yè)額的增加,但不注意產(chǎn)品的流向;單純注重液壓的發(fā)展,但不注意電液的結合;只注重以出廠為基點的產(chǎn)品質量控制,但不注意以使用為基點的質量管理;比較注重務實,簡單地將自己定位在“廉價”水平上,卻忽略了長遠的戰(zhàn)略規(guī)劃,雖有把自己的企業(yè)打造成優(yōu)秀供應商的想法,但缺少與之相配的措施?! ∫簤豪罟ふf,縱觀中國的液壓工業(yè),現(xiàn)在幾乎沒有年營業(yè)額超過5億元的廠家。德國力士樂2007年液壓部分營業(yè)額已達到40億歐元,即400億元人民幣,而我們總共才有250億元。“如果你是一個營業(yè)額只有5億元的廠家,哪個主機廠會把你當成一個真正的供應商?企業(yè)規(guī)模太小不利于市場競爭?!薄 ∵@種理念上的落后致使我國基礎件行業(yè)缺少支持。液壓李工分析說,首先,缺少作為紅娘角色的各工業(yè)協(xié)會的支持;其次,主機廠只有在受到知名供應商交貨期制約時才想到國內工業(yè);再次,液壓系統(tǒng)沒能同材料、鑄件、電磁鐵、密封件、標準件等上游企業(yè)同步發(fā)展。 同步發(fā)展呼喚同質同酬 據(jù)液壓李工了解,目前工業(yè)系統(tǒng)的驅動和控制正在向分散式(DDC)發(fā)展。整個機器的控制將由主機廠來完成,而液壓元件廠只提供控制部分的元件。按照這樣一種發(fā)展趨勢,主機產(chǎn)品將不再完全依賴某些大公司成套的元件技術,即系統(tǒng)中的元件如泵、馬達、閥、缸等無需一家企業(yè)來承擔全部供應?! 斑@既給產(chǎn)品相對單一的中小液壓件廠家提供了發(fā)展機會,也給主機廠家提供了更大的選擇余地?!币簤豪罟ふf?! ≡诎盐占夹g發(fā)展趨勢的同時,液壓工業(yè)的發(fā)展更需要和上下游產(chǎn)業(yè)保持同步?!澳壳拔覈簤汗I(yè)出現(xiàn)了這樣一種浪潮:很多主機廠都對國內的基礎件企業(yè)采用了‘領養(yǎng)’即并購的模式?!币簤豪罟し治稣f,一個液壓元件廠如果被主機廠‘領養(yǎng)’,它將不太可能實現(xiàn)大批量的生產(chǎn),建議不要只采用這一種模式。$ L X5 L$ \' H+ f( E7 M 其次,液壓行業(yè)的發(fā)展還需要主機廠具備老大哥的責任感,給液壓元件廠提供一個發(fā)展的平臺。應從最初的試用、小批量采購到大批量訂購的全過程都予以支持,而不是簡單地將元件的結構設計與國際名牌產(chǎn)品相比較。“特別是應該做到對國內企業(yè)同質同酬?!币簤豪罟娬{說,“為什么中國的產(chǎn)品就一定要便宜?如果我們的質量、性能與國外產(chǎn)品一樣,那么我們的主機廠就應該拿出氣度來給予國產(chǎn)元件同等待遇?!? }7 G1 F9 y5 B1 k# h 另外,我們的廠家規(guī)模現(xiàn)在還比較小,產(chǎn)值一般不超過5億元?!皼]有一個主機廠愿意將這樣規(guī)模的企業(yè)作為其真正、持久的供應商的?!币簤豪罟ふJ為,要脫離這種困境,就必須要考慮新的辦法,企業(yè)間進行合作或聯(lián)合?!耙簤涸圃焐?,特別是民營的廠家不能只是簡單地擴大規(guī)模,兩家企業(yè)也不必一定要整合為一個集團,完全可以聯(lián)合起來開發(fā)市場,共同為主機廠供貨。” “必須要從根本上解決我國液壓件和主機發(fā)展不相稱的問題,為我國制造業(yè)的發(fā)展保駕護航?!币簤豪罟ぱ栽~懇切
液壓控制技術源于傳統(tǒng)機械技術,又融合了控制理論、精密制造、新材料、自動化和智能化的檢測、傳感器以及信息技術等,液壓產(chǎn)品和裝置本身是一種技術的融合和系統(tǒng)集成25。作為傳統(tǒng)水介質流體傳動與控制技術的替代者,液壓技術具有高功率密度、快速的動態(tài)響應、柔性自潤滑、容易實現(xiàn)平穩(wěn)且精確控制的特點,推動和影響了現(xiàn)代的航天航空、船舶、工程機械、機床等裝備制造領域技術的進步和發(fā)展。 在液壓技術的發(fā)展過程中,隨著科技的進步,液壓技術逐漸融合了電子技術、計算機集成設計技術、信息技術等,在技術水平、工作效率等方面都得到了很大提高。二通插裝閥集成閥塊融合了比例控制技術、機電液一體化技術、集成模塊化技術、精密制造技術等,已成為液壓件行業(yè)最為突出的技術特點與發(fā)展趨勢。 (1)比例控制技術 在應用液壓傳動與控制和氣壓傳動與控制的工程系統(tǒng)中,凡是系統(tǒng)的輸出量,如壓力、流量、位移、轉速、速度、加速度、力、力矩等,能隨輸入控制信號連續(xù)成比例地得到控制的,均可稱為比例控制系統(tǒng)。根據(jù)輸入控制信號方式,可區(qū)分為手動控制和電液控制;根據(jù)控制系統(tǒng)構成特點和技術特性,電液控制可進一步分為電液伺服控制和電液比例控制。 電液比例控制技術是在以開環(huán)傳動為主要特征的傳統(tǒng)液壓傳動技術和以閉環(huán)控制為特征的電液伺服控制技術基礎上,為適應一般工程系統(tǒng)對傳動與控制特性提出的更高的要求的一種控制技術。目前,電液比例控制技術已成為工業(yè)機械、工程建設機械及國防尖端產(chǎn)品不可或缺的重要手段。20 世紀80 年代,比例控制技術和插裝閥相結合,開發(fā)出不同功能和規(guī)格的二通、三通比例插裝閥,形成了80 年代電液比例插裝技術;20 世紀90 年代中后期開始,比例控制技術在固定工程設備上不斷得到廣泛應用的同時,開始大量進入行走機械領域,各種節(jié)能的負載敏感控制、負載適應控制等節(jié)能器件與系統(tǒng)日益增多。比例控制系統(tǒng)是聯(lián)系微電子技術與工程功率系統(tǒng)的接口,就其本質而言,則是電子-液壓-機械放大轉換系統(tǒng),它可以明顯地簡化液壓系統(tǒng),實現(xiàn)復雜程序控制,可以利用電信號便于實現(xiàn)遠距離控制或遙控,也可以利用反饋提高控制精度或實現(xiàn)特定的控制目標。電液比例控制技術作為連接現(xiàn)代微電子技術和大功率工程控制設備之間的橋梁,已經(jīng)成為現(xiàn)代控制工程的基本技術構成之一。 (2)機電液一體化技術 將電子控制裝置安裝在液壓閥、缸或泵等液壓件上,通過集成化處理,由比例電磁鐵、力矩馬達等電機轉換器將電信號轉換為機械液壓信號后,可利用計算機、可編程控制器等實現(xiàn)各種精確控制,也可利用網(wǎng)絡總線等對主機進行遠程控制及無線遙控,由此實現(xiàn)液壓元件“功率級”與電氣軟硬件“控制級”的結合,即為液壓技術與電子技術的結合。 隨著液壓技術與電子技術的不斷結合,機電一體化程度越來越高的液壓系統(tǒng)及液壓件產(chǎn)品在現(xiàn)代機電設備中具有廣闊的應用前景與發(fā)展空間。 (3)集成化和模塊化技術 液壓技術與電子技術結合的過程中,液壓技術自身也在迅速地提升與演進,不斷向高壓、大流量、集成化等方向發(fā)展,液壓件也日漸集成化、模塊化,其突出的表現(xiàn)便是液壓閥的集成模塊化趨勢。 液壓閥由于具有標準化、組合化和通用化的良好基礎,在其演化發(fā)展歷程中始終伴隨著集成化、模塊化的過程,液壓閥產(chǎn)品在功能、結構和接口層面不斷得到改進。在連接方式上,液壓閥最初通過管道采用螺紋接頭和法蘭連接;此后,為了克服管式連接的缺點,引進了過渡底板,使得板式連接和管道安裝得到兼顧;后來,隨著少管化和無管化的發(fā)展,出現(xiàn)了公用過渡塊和疊加式連接;隨著設計和工藝技術的進步,集成化進一步得到發(fā)展,液壓控制元件也進一步從“安裝面”模塊化疊加到“安裝孔”塊式集成;最后,以集成塊為主的液壓控制形式迅速普及和多樣化,集成塊日趨多樣化和定制化。