中國液壓氣動工業的現狀與展望探析

作者簡介：曹登峰（1977.10- ），男，漢族，內蒙古烏蘭察布市人，南寧職業技術學院學院，工學碩士，講師，從事機電一體化技術研究（液壓氣動、機械密封）。

摘 要： 液壓氣動元件和系統已經成為現代機械構件中不可或缺的組成部分，其主要完成能量的分配、傳遞與控制以及力的產生與轉換，從而保證機械傳動力、速度、精度和效率等指標，是機電產品向自動化、高效率、高速化、高精度、高可靠性、多樣化方向發展的主要技術之一。為此，對我國液壓氣動工業發展的現狀和展望進行分析至關重要，其可以為該行業的發展提高借鑒。

關鍵詞： 中國 液壓氣動工業 發展現狀 未來展望

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

我國液壓氣動工業已經發展了將近半個世紀，其發展歷程經歷了從無到有、從小到大的過程，如今已經在世界上占有一席之地。雖然我國的液壓氣動工業已經發展到可喜可賀的地步，但是其發展歷程還不是完美無缺的，因此本文通過對液壓氣動工業的發展現狀、存在問題等進行分析，提出行之有效的解決措施，并對未來的發展做出展望。

1 液壓氣動工業的發展現狀

1.1液壓氣動產品的類型

我國液壓氣動工業經過半個世紀的努力逐漸形成一個系統化、專業化體系，已經具備了一定的技術水平和生產能力，可以基本上滿足農業機械、工程機械、冶金、煤炭、礦山、機床、塑機、造船、紡織、兵器、輕工、航空、航天工業等行業的需求。而且大型成套設備的配套率已經超過了60%。到2013年統計發現，我國液壓氣動工業生產廠家已經超過了500家，從事液壓技術研究的機構超過50多個，并且在30多所高校內部設置了機電一體化和流體傳動課程。在天津工程機械研究所、廣州機械科學研究院、農業機械研究院等機構設置了液壓質量檢測中心。改革開放以來，對液壓氣動產品進行了引進消化、科技攻關、創新等一系列舉措，并取得了不錯的效果，基本上滿足了部分高端市場和國產機電的需要。不少產品如齒輪泵、柱塞泵和馬達、高壓閥門、葉片泵、濾油器等產品已經成為國家生產的主導產品，有些產品已經與國際化接軌，并出口到歐美等發達國家。目前我國主要的液壓氣動產品種類比較多，主要包括以下幾大類。

1.1.1齒輪泵

目前我國能夠生產的齒輪泵類型約有30多個系列，能夠很好的滿足我國農業機械、工程機械和車輛等行業需要。其排量在0.6-200cc/r，壓力分別為16、20、25、28MPa，其中CBN高壓系列每年的產量就已經超過了200萬臺，并且在農業機械中得到了廣泛的應用。而中高壓齒輪泵（壓力在20、25MPa），一般采用徑向平衡、間歇浮動補償、DU潤滑軸承等常用技術，殼體采用了高強度球墨鑄鐵和高強度合金2種材料，致使該類產品的性能已經達到了國際水準，并廣泛應用于推土機、裝載機、自裝卸汽車和平地機等，能夠很好的滿足工程機械需要。在合肥液壓件廠采用非對稱特殊齒輪副生產高壓低噪聲齒輪泵，能夠精確的計算卸荷槽，低噪聲脈動減小，排量11-22mL/r，工作壓力20MPa。

1.1.2柱塞泵和馬達

（1）輕型通軸式柱塞泵產品具有高效率、低噪聲、節能等特點，屬于國外的引進技術，進行了自主創新，A10V50柱塞泵是其中最具代表性的產品。其工作壓力28MPa，排量在18-140mL/r，轉數3000-1800r/min，被廣泛應用于塑機、工程機械、降壓機等。（2）軸式軸向柱塞泵與馬達。上世紀70-80，我國從德國力士公司引進了該類產品，并經歷了30年的改造和創新，在其中添加了一些關鍵設備，產品質量穩定可靠，工藝條件大大提高，開始被廣泛的應用于冶金機械、工程機械、試驗裝置、壓力機等，甚至已經達到了與國外同等的水準。（3）HA系列比例變量泵。

1.1.3葉片泵

目前，我國已經生產的葉片泵超過了十余個系列。其中，子母柱銷式和葉片式是最常見的兩類傳統形式的低壓葉片泵和中高壓葉片泵。這兩類產品的性能均達到了國際水平，并開始出口到歐美及東南亞。汽車轉向葉片泵的品種比較多，并且在我國已經開始批量生產，能夠更好的滿足重型、中型卡車、部分轎車、大客車及乘用車的需求。

1.1.4擺線馬達

擺線馬達具有端面配流和軸配流兩種形式。端面配流通常采用先進技術對轉子參數進行設計，具有啟動效率高、壓力低、保持性好等特點，其輸出扭矩大，工作壓力高，采用圓錐軸承后，軸向與徑向具有較強的負荷承受能力。同時該類產品還提高了配流精度，采用端面配流結構，確保高容積效率，提高產品的使用壽命。軸配流型擺線馬達具有低速性能好，結構簡單，體積小重量輕，短期超載能力強等特點，由于該類產品在設計過程中還采用了轉子參數設計性能，所以其還具備啟動效率高、壓力低、運動平穩等特點，將馬達噪聲降到了最低。我國國產擺線馬達的類型比較齊全，并且具備規模生產能力，設備性能達到了國外同類產品水平，開始遠銷歐美等國家。

1.1.5液壓軸向系統（器）

我國生產的液壓軸向系統性能優良，品種齊全。該設備的主要性能基本上達到了國外同類產品水平，被廣泛的應用于叉車、農業機械、工程機械等產品中。鎮江液壓件廠生產的組合動態負荷傳動液壓轉向器不僅大大提高了轉向進度和作業效率，而且還能夠有效降低主機能耗。

1.1.6濾油器

我國生產的濾油器品種規格齊全，產品性能優良。其過濾材料主要選用進口產品，此類材料納污能力強，過濾精度高。由黎明公司研發和生產的環保型濾芯，用完之后可以直接燒毀，并且不會對環境產生任何污染，同時該公司還研發了雙向可逆過濾器，用以滿足液壓閉式系統的需求，簡化系統油路，提高儀器性能，如今已經被廣泛的應用于農機和工程機械的閉式回路系統。

1.1.7其他如蓄能器

如今油缸和液壓機具等產品已滿足國內農業機械、交通救援、工程機械和建筑工程機械的需求，并逐步向國際水平研究和發展[1]。

1.2液壓氣動工業的研發能力和創新成果

我國液壓氣動產品的主要生產企業都建立了自己的研發機構，目前我國國家級高研發機構就有10多余家，省級研發中心l家，博士后工作站l家，研發人員更多。“十一五”期間，液壓氣動工業開始在核電、風電、航空航天、冶金設備、西氣東輸、電子、輕工、軌道交通、機床、生態環境以及紡織等重點產業和重點領域進行了自主化配套，逐漸打破了國際壟斷，同時也取得了一系列的進步和科技成果。初步統計發現，我國16家液壓氣動內資企業已經擁有12項國家發明專利，125項實用新型專利，67項外觀設計專利，同時有12家企業58項新產品獲得了我國液壓氣動工業協會頒發的《行業優秀新產品獎》。

1.3技術裝備水平

21世紀以來，我國的主要液壓氣動生產企業開始更新了技術裝備，擴建或新建了廠房，增加了大批加工中心和數控機床，這些先進設備為推動我國液壓氣動工業的發展奠定了良好的基礎。

2 目前我國液壓氣動工業存在的主要問題

2.1企業技術力量薄弱，資金短缺

我國液壓氣動工業大多為中小型企業，企業資金不足，規模普遍偏小，缺少核心技術人員，自行開發能力比較薄弱，同時液壓氣動配套件生產廠家的技術力量和資金相對不足，很難確保生產的產品質量滿足需求。因此，不少液壓氣動工業為了提高產品質量，不得不引進國外的配套件，尤其是電磁先導閥，這就無形之中增加了產品的生產成本，降低了企業的經濟效益。

2.2產品質量有待提高

近些年來，我國液壓氣動產品質量雖然有了很大的提升，但是與國際相關產品的質量相比還存在較大的差距。有很多的生產線和主機所需要的氣動元件在國內是無法購買的，而國際市場上，還有很多器件存在質量問題，從而降低了產品的整體質量和使用性能，降低了用戶對國內產品的信任度[2]。

3 液壓氣動行業未來發展展望

近些年來，液壓氣動技術有效的與自動化技術、融合和移植電子技術、磨損摩擦技術、信息技術新材料以及新工藝等相結合，從而擴大了產品的應用領域，提高了產品的自身質量，發展前途尤為廣闊。目前，我國正從制造大國開始向制造強國轉變，重點成套項目和裝備制造業獲得了較大的發展空間。液壓氣動技術具有自身獨特的優點，是重點成套項目和裝備制造業發生歷程中不可或缺的組成部分。自從我國加入WTO以來，國內市場逐步與國際市場相融合，并且有很多國外著名廠商來中國進行合資或獨資建廠，占領了中國大部分市場。在面臨如此大的機遇和挑戰，我國液壓氣動行業要想獲得發展，就需要對已有的現狀和問題進行改革和創新，因此必須做好以下幾點：

3.1調整液壓氣動行業結構

日本SMC公司在我國投資3億美元建立工廠，隨后臺灣亞德客公司投資5000萬元在大陸建立了氣動元件生產廠，隨著該趨勢的發展，我國有可能會成為世界液壓氣動元件的主要加工基地。我國倡導對外開放，這會進一步加劇外資的涌入，同時帶來一些比較先進、自動化程度較高的生產設備，其不僅會推動我國液壓氣動行業的發展，而且還會加快我國與國際的接軌。外資企業的進入，會推動液壓氣動行業結構的調整，因為我國已有的很多小型企業只是地方性產業，有些可能發展成為特色產品，并具有一定的實力，占領著大部分市場領地；有些企業通過重組，能夠為一些大中型企業提供零部件。配套件生產廠商會逐漸發展成為液壓氣動行業的一支勁旅，會不斷提升其專業化程度，如活塞桿、缸筒、線圈、活塞等，這些零部件都有可能實現專業化生產，并且具有很好的出口前景。但是在液壓氣動行業結構調整的過程中，會有一部分企業被淘汰或轉產。

3.2國產元件質量和性能有待提高

最近幾年，新研發的液壓氣動元件已經具備了相對較高的質量和水平，為日后該行業的發展奠定了良好的基礎。隨著我國自動化和工業化的發展，在國家支持下，日后實力比較雄厚的企業會陸續研發出更加適合時代發展潮流的新技術和新產品，例如高壽命、快響應的氣動元件，機電一體化的系統與產品，并且高新接線技術的集成閥，流量膜式精密過濾器，帶邏輯回路和傳感器的組合元件等都有可能被引入其中。隨著拉拔、鑄造、壓延、機械、洗去毛刺、檢測和清裝配等技術水平的發展和提升，液壓氣動元件的內在質量和外觀也得到了很大的提升。如今高性能軟磁鐵、工業陶瓷、塑封新材料等已經開始應用于新產品中，并取得了很好的使用效果，推動了我國電磁閥等元件的質量、性能和工作可靠性大大提高。預計未來5年，我國生產的氣缸使用速度會提升到1.5-2 m/s，同時閥門換向頻率也提升了1-1.5倍。氣閥和氣源處理元件在外形尺寸上未做太大的改善，但是其流量卻增加了1倍。

3.3加快液壓氣動產品的出口速度

2003年有我國生產的液壓氣動元件第一次到國外參加展覽會，并獲得了國外廠商的一致好評。目前我國大多數國產液壓氣動元件具備了批量出口的能力，并且具有很大的價格優勢，為今后打入國際市場創造了條件。我國預計在未來5年內液壓氣動元件（不包括外資企業）出口值達到2億元左右。隨著液壓氣動行業管理體制的不斷改革和完善，以及市場秩序的不斷完善和專業化生產水平的提高，液壓氣動行業的社會效益和經濟效益將會逐步提高。

3.4加大技術改造和創新力度

實施液壓氣動行業技術改造和創新的主要目的是提高產品生產效率和質量，最好能夠創造出適合高端市場發展需求的產品。要想做好液壓氣動技術的改造就需要對薄弱環節或者過去幾年未被重視的生產環節進行創新，例如鑄件加工前的處理環節。該處理環節需要具有一定清潔度的實驗臺和表面處理設備，從而為提高元件可靠性、穩定性和清潔度提供物質基礎。在進行液壓氣動技術改造和創新時，需要借助信息技術來對傳統設備進行改造，推動各類裝備向智能化、信息化、數字化、網絡化和柔性化方向發展，促進液壓氣動行業向國際平臺發展，

3.5加強人才隊伍的建設

要加強對不同層次人才的培養，在相關高校設置液壓氣動專業，設置與液壓氣動相關的內容和時間，這樣不僅可以培養一批液壓氣動專業人才，而且還能推動我國液壓氣動行業的發展。在條件允許的企業和院校可以建立培訓機構，定期對專業人才進行教育和培訓，提高他們的綜合素質。

3.6推動高新技術、新興產業的聯合

由于液壓氣動技術具有其獨特的特點，其應用的范圍逐漸擴展到納米技術、新能源、生命科學、電子信息、現代醫學、生物工程、現代農業等高新技術、新興產業領域。同時，海洋勘察、可再生能源、航空航天工程、地下工程和核能系統等領域，并將成為未來發展的新課題。由此可知，要想更好的適用于上述領域，就需要對液壓氣動元件進行改造，減小其尺寸，降低其功耗，提高其靈敏度和可靠性，使其成為一個智能化、系統化的新元件。除此之外，液壓氣動的發展需要融入更多的學科知識，如通信、網絡、電子、光學、機械、傳感、材料、化工學等。

3.7不斷擴展液壓氣動行業的應用領域

要想使液壓氣動元件更好的適應于汽車、鐵路、機械、紡織、輕工、家電、冶金、石化、印刷、橡塑、包裝等傳統產業，就需要對其進行創新，使其性能更加趨于安全、環保、快速、低成本、易控制等。傳統液壓氣動行業對相關設備的要求比較多，不僅包括自動化配套需要，而且還具有自身生產設備的需要。不同的液壓氣動元件具有不同的性能，有些元件還具有一些比較特殊的指標，如超低速、超高速；低溫、高溫；低壓、高壓；防腐、防塵、低摩擦，系統控制具有閉環、開環、故障診斷、自適應智能控制等，這些都成為未來液壓氣動行業發展的目標，只有符合上述標準才能更好的應用于其它領域[3]。

4 結束語

綜上所述，液壓氣動元件屬于比較廉價、便捷的自動化元件，具有廣闊的市場前景。如今液壓氣動行業不僅在機電、家電、輕紡等傳統領域具有廣闊前景，而且在信息技術產業、微納精細加工業、生物制品業等新興領域同樣具有廣闊發展前景，因此對其已有現狀進行掌握，并制訂系統性的發展前景，可以更好的推動液壓氣動行業發展。

參考文獻

[1]劉成強，姜繼海，于彩新.新型液壓變壓器的研究現狀及展望[J].液壓與氣動，2010，15（3）：64-65.

[2]陳啟復.對我國氣動工業現狀與未來發展的思考——氣動行業“十二五”發展規劃建議[J].液壓氣動與密封，2012，5（1）：161-162.

[3]楊爾莊.中國液壓氣動工業的現狀與展望[J].液壓氣動與密封， 2010，9（1）：58-59.