王韜涵
摘要:經過60多年的發展,中國液壓行業已經形成較為完整的技術體系和產業體系,但并未從根本上擺脫落后被動的局面。本文試圖通過解析液壓技術和行業發展的特點,揭示中國液壓產業未來發展的方向。
關鍵詞:液壓;行業現狀;前景
1.液壓行業的技術與發展
液壓技術是實現現代化傳動與控制的關鍵技術之一,近年來,液壓技術和行業發展呈現新的特點和趨勢。
1.1液壓行業面臨重大的技術瓶頸
當前,液壓技術陷入了難以克服的技術瓶頸:(1)振動,液壓油在管路中的高速流動產生的沖擊以及控制閥打開關閉過程中產生的沖擊使得系統發生振動,強的振動會導致系統控制動作發生錯誤。(2)發熱,由于傳力介質在流動過程中存在各部位流速不同,導致液體內部存在一定的內摩擦,液壓油溫度升高,降低機械效率。(3)泄漏,液壓系統的泄漏,導致既定的控制動作受到影響,甚至引起系統故障。液壓技術三大頑疾嚴重阻礙了行業發展。
1.2液壓行業廣泛應用現代高科技成果
近年來,液壓行業沒有出現驚人的技術突破,但是,液壓行業廣泛使用自控技術、計算機技術、微電子技術及新的工藝,不但使傳統技術有了新的發展,也使產品的質量、水平有一定的提高。如機電一體化可實現液壓系統柔性化、智能化,充分發揮液壓傳動出力大、慣性小、響應快等優點;利用液壓CAD設計軟件,將計算機仿真與適時控制結合起來,使得液壓設計與制造技術取得突破性發展。
1.3液壓技術新的應用前景廣闊
世界各國都在致力尋求液壓新應用的突破。例如,海水液壓技術直接以海水作為介質,由于其與海洋環境相容、具有海深壓力自動補償功能、運行成本低等優點,在國內外深海裝備領域具有廣闊的應用前景;純水液壓技術,由于純水來源廣泛,無污染,阻燃性好等優點,在食品加工業、制藥器械、煤礦機械等行業中廣發應用。
2.中國液壓行業的發展現狀
我國液壓行業起步于上世紀50年代,隨著國民經濟以及裝備制造業的發展,液壓行業已成為一個具有專業化生產、產品門類比較齊全、基本能滿足下游各行業配套需要的產業。
2.1中國液壓行業發展方興未艾
近年來,中國液壓行業發展迅速,近5年液壓件市場復合增長率16.39%,約占世界市場的20%,僅居美國之后。以2010?年國內市場銷售額513.18?億元為基礎測算,?2015?年液壓件銷售額將超過1千億元。
液壓技術研發也呈蓬勃發展之勢。2005年全國發表的液壓系統論文3000多篇,2013年則超過6000篇,占整個機械行業論文發表數量的6%,可見,液壓系統方面的研究至今仍十分熱門。
2.2中國液壓行業總體上仍較為落后
專家認為,我國液壓產品的總體技術水平落后德國至少30年。中國液氣密協會顧問王長江先生曾精辟地歸納:20?世紀80?年代,產品落后、生產手段落后;20?世紀90?年代,體制落后、管理落后;21?世紀00?年代,理念落后、市場能力落后。
液壓產品大量依賴進口,特別是高端產品和核心零部件,幾乎由國外壟斷。中國液氣密協會統計,中國液壓件市場的三分之一左右是進口件。在國際市場上,中國大陸的流體技術產品僅占3.2%,中國臺灣占1.0%。可見中國的液壓技術還很難走出國門,甚至不能滿足內需。
2.3中國液壓行業發展形勢嚴峻
首先,來自電機行業的沖擊。隨著電機技術發展,很多電機能夠帶動大負載運行,有的步進電機可以帶動200kg的負載進行高精度運行,電機驅動替代液壓驅動成為可能。而液壓元器件受之于其結構的先天劣勢----由于密封、介質泄露等因素,使液壓元件不能夠精確控制,液壓系統與電機系統相比存在明顯劣勢。
其次,重要技術制高點尚處空白。以目前最通用的?CAN總線(機電液總線)一體化技術為例,該技術將占領未來技術制高點若干年,世界各大跨國液壓公司已在發展基于這一技術的系列產品,并已用于液壓泵的變量控制以及系統的各種閥控回路上。而我國液壓企業在這一方面的差距還在繼續擴大。
3.中國液壓行業的發展方向
中國液壓行業要繼續保持快速增長勢頭,并努力改變“大而不強”的狀況,以下幾個方向值得高度關注。
3.1應用先進制造工藝提高液壓件性能
液壓行業與加工技術的發展相輔相成。液壓件的制造需要依賴先進鑄造工藝、智能制造以及敏捷制造等制造技術。如日本作為液壓行業的后起之秀,一直落后美國20余年,直到1958年研制出第一臺數控機床后,其液壓元件產能大幅提升,為其市場份額長期保持僅次于美國的地位奠定基礎;鑄造流道工藝在閥體和集成塊中的使用,可優化元件內部流動,減少壓力損失和降低噪聲,實現元件小型化;而液壓件智能制造,實現研發制造流程智能化,將是中國企業彎道超車,實現液壓制造業“質的飛躍”的重要途徑。
3.2貼近國內市場開發液壓應用產品
中國市場十分龐大,各行各業需要的是能適應于不同環境的個性化液壓系統,而一個細微的改動就可能為液壓件贏得巨大市場。以德國蔡勒集團為例,?1997年,該公司將差動回路和電壓比例閥集成并改進,開發出新一代廢物筒提升機,這種簡單的改進竟為該公司帶來了數億的市場。事實上,差動回路和電壓比例閥集成只是最基礎的液壓系統,因此,開發貼近市場的應用產品才是中國液壓行業真正應當重視的。
3.3數字液壓技術將成為中國液壓超越的突破口
液壓技術與電子技術結合,是研發高端液壓產品的捷徑。30多年來,我國成功開發了大量數字液壓產品,如新型數字伺服技術,與國外傳統模擬伺服技術比較,不但性能更為先進,而且結構簡單、控制簡化,精度和響應速度更是大幅提高;一個普通的油缸經過數字化以后,其重復定位精度可達0.01-0.03mm,調速范圍達到數千倍,徹底擺脫高端液壓高不可攀的形象。
中國液壓市場前景廣闊,但面對的挑戰和壓力仍十分巨大。液壓行業真正的出路在于需要戰略目光,密切結合最新的制造及管理技術,拓展新的應用空間,并著力提升基本液壓元件的質量。
參考文獻:
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