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【新闻】我国气动技术的现状及发展方向马车螺丝

发布时间:2020-10-19 06:13:08 阅读: 来源:邦定机厂家

我国气动技术的现状及发展方向

1气动技术的起源与发展历史

气动技术的应用由来已久。在国外,埃及人早在公元前就开始利用风箱产生压缩空气用于助燃。18世纪的产业革命开始后,气压传动逐渐被应用于火车刹车装置、矿山用风钻中。直到20世纪60年代以后,气动技术才被广泛应用于一般工业中。我国在气动技术方面起步较晚,气动元件作为商品生产和销售始于20世纪60年代中后期。在“六五”时期,气动元件被列入国家38项重点科技攻关内容之一。 20世纪90年代,随着民营企业快速崛起以及日益增长的国内外市场需求,我国气动产业才得到持续高速发展。国内气动元件产值在2008年已位居世界第四位,仅落后于美国、日本和德国。从欧洲流体动力协会统计数据可知:我国气动产品在2009年国内市场销售额已跃居世界第二位,仅低于美国0.63个百分点。目前气动技术作为一种低成本、高效、无污染的工业自动化手段被世界各国广泛应用于工业各个领域。

2我国气动技术的发展现状

自20世纪60年代以来,随着工业机械化和自动 化的飞速发展,气动技术越来越广泛地应用于机械制造、列车、汽车、电子电器、石油化工、轻工包装和机器人等人领域。在2009年国务院颁布的《装备制造业调整和振兴规划》中,特别强调了要提高气动元件的制造水平,夯实产业发展的基础。目前,气压传动技术的发展速度远远超过了液压传动技术的发展速度,已成为一个独立的专门技术领域。

2.1气动技术行业标准化现状

我国第一项液压专业的国家标准(GB786-65《液压系统图形符号》)于1965年发布[2]。1979年成立了全国液压气动标准化技术委员会,专门负责液压气动行业的标准化工作。当时气动技术尚未有独立的标准体系,随着我国气动技术的飞速发展和广泛应用,目前已形成比较完善、适合行业发展并逐步与国际标准接轨的液压气动标准体系。近年来,国内多家科研院所、企业单位积极投入到标准的修订工作中,促进了气动技术行业标准化工作更快、更有利地发展。

目前,现行的液压与气动标准共有141项,其中气动相关标准48项。现行的气动标准中,国家标准26项、行业标准22项、等同采用国际标准4项、等效或修改采用国际标准4项、非等效采用国际标准15项,绝大部分产品在设计、制造和质量控制等环节均做到了有国家标准或行业标准可循。根据最新调查显示,现行的国家标准和行业标准在生产中得到了广泛应用,已基本满足企业的产品生产、新品开发和市场需要。2.2

气动技术产业分布概况

我国现有气动设备生产企业1000多家,其中重要生产企业仅为35家,集中分布在上海、无锡、肇庆、奉化、温州、济南等东部地区。2010年3月26——27日,中国液压气动密封件工业协会六届一次常务理事会议在辽宁阜新市召开,会议授予阜新、泸州和奉化为国家产业化集群示范基地,成为中国首批“国家液压液力气动密封产业集群示范基地”。在机械工业各主机行业快速发展的带动下,我国液气密工业实现了持续、快速、稳定发展。到2004年底,液气密行业产品工业总产值由2001年的51.1亿元增长到172.9亿元。另据中国液压气动密封件工业协会30家(含外资企业)重点联系企业统计,到2008年气动元件行业职工总数为11159人,固定资产总计14.61亿元,其中气动元件工业总产值50.61亿元,工业增加值13.58亿元,利税总额2.66亿元。据气动行业粗略统计:气动工业总产值为88.64亿元,其中内资企业约占40%,同比增长19.7%。近几年世界气动元件年总产值约70——75亿欧元,约合人民币560亿元,我国约占12.7%。

3气动元件技术和质量水平

我国内资企业生产的气动元件品种基本上包含了各大类气动产品,即:气源处理元件、气动控制元件、气动执行元件、气动辅助元件、气动系统与气动机械等,总计约有2200个品种,规格约12000个(电磁阀未计电压组合,气缸未计行程组合等)。

国内企业产品水平多数达到20世纪90年代国外同类产品的水平,少数主导产品达到当代国外同类产品的水平。方向阀有电控、气控、人控、机控等四种控制方式,通径1——25mm,最小幅宽8.5mm,最低功耗1.1W(DC24),最高工作频率200Hz;多介质电磁阀通径6——50mm;压力阀有普通型、精密型,调压精度±10kPa,灵敏度±9.8kPa;空气过滤器有普通型、精密型,最高过滤度0.1μm;油雾器最小起雾流量≤30L/min(通径8mm,进口压力630kPa);气缸缸径1.5——320mm,最大缸径1350mm,气缸最长4000mm,伸缩气缸最长14500mm;工作压力有常规压力,也有高压,可达5MPa;适应环境温度有常温、高温、低温,能适应温度-50——200℃,最高达400℃;工作介质有压缩空气、水、油、蒸汽及腐蚀性流体等,能基本满足各行业中低端市场配套要求。据统计,国内主要气动产品生产企业已通过ISO9001质量体系认证和欧盟CE认证。国内气动产品中,省级名牌产品20多种,省级著名商标10多家。

4气动产品研发与创新能力

随着时代的发展和市场的需要,国内主要气动产品生产企业完成了厂房扩建或新建。很多企业还专门设置了技术研发中心,聘请专职研究人员致力于新品开发,并取得了一定的成果,拥有多项国家发明专利、实用新型专利和外观设计专利。数控技术的发展促进了企业购进大批新型数控机床和加工中心,提高了加工能力。新技术、新装备、新人才推动气动产品的研发和创新进入了新的时期。

目前,气动技术广泛应用于机械制造、电子电器、石油化工、机器人、运输车辆及制造等行业中。随着气动工具的广泛使用,气动技术还应用在自动喷气织布机、自动清洗机、冶金机械、印刷机械、建筑机械、农业机械、制鞋机械、塑料制品生产线、人造革生产线、玻璃制品加工线等许多机械设备和生产线上[3]。在诸如核工业和宇航等尖端技术领域,气动技术也占有重要的地位。

5我国气动技术的发展趋势

5.1标准化

完善气动行业标准,要以国内生产和市场需要为目的,以转化国际标准和采用创新技术为前提,优先考虑填补国内空白,对主机应用有关键性和突破性的自主创新技术,有促进国内产品结构更新换代的标准项目。到2015年,液压气动标准体系基本实现与国际标准接轨,对国际标准的采用比例达到90%以上,主要技术标准能够开展与国际标准的同步研究。液压气动标准要实现与生产技术发展、国内外市场需求同步发展和更新,形成持续稳定和良性循环的标准体系,全面满足行业生产和市场需要。

5.2精密化

目前开发的非圆活塞气缸、带导杆气缸等可减小普通气缸活塞杆工作时的摆转;为了使气缸精确定位开发了制动气缸等。为了使气缸的定位更精确,使用了传感器、比例阀等实现反馈控制,定位精度达0.01mm。在精密气缸方面已开发了0.3mm/s低速气缸和承载力为0.01N的微小气缸。在气源处理中,过滤精度0.01mm、过滤效率为99.9999%的过滤器以及灵敏度0.001MPa的减压阀均已开发出来[4]。

5.3高速化

目前国产气缸的活塞速度范围为50——1000mm/s,今后要求气缸的活塞速度进一步提高,达到国外同类产品水平,并且在运行中要避免冲击和爬行。阀的响应速度也要求由现在的1/100秒级提高到1/1000秒级,电磁换向阀电功耗为0.1——0.15W,最高换向频率为500——1000Hz;寿命达到20000——100000万次。减压阀设定灵敏度为±0.001MPa;重复精度达到±0.003MPa。提高辅助元件的精度,如压缩空气过滤器:过滤度0.01μm,过滤效率达到99.9999%。气缸的高速化对提高装置的生产效率具有重要意义,近年来SMC、CKD、TAIYO、ORIGA、NORGREN、MEC-MEN等公司研制的无活塞杆气缸的速度都已达到2m/s以上,其他类型的高速气缸甚至达到了3——4m/s的速度。

5.4节能化

未来的气动技术不仅要求产品本身具有节能和绿色技术特点,而且要服务于任何生态环境友好工程,特别是低碳经济工程[6]。气动元件的低功耗能够节约能源,并能更好地与微电子技术相结合。已开发出功耗≤0.5W的电磁阀并商品化,可由计算机直接控制。在SMC生产的数十种系列低功耗与微电子化的电磁阀中,电磁铁的消耗功率大都在1.8W以下,小型阀有的功率仅为0.45W,盲动型阀的功率一般也都小于4W。节能气枪VMG系列就是通过气枪内部流路和喷嘴的优化设计,使压缩空气的消耗量降低50%——75%。在美国,压缩空气系统的总功率超过12.7×106kW。在压缩空气系统的寿命周期费用中,动力费用是最大的费用,一般超过寿命周期总费用的30%,差的情况下可达40%——50%,良好情况下可能只占10%——20%。

近年来,气动技术因其具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点广泛应用于工业生产中,而经济的发展和技术的创新又对气动技术不断提出新的要求,如何在标准化、精密化、高速化、节能化等方面取得突破是目前面临的主要问题。因此,今后要继续进行气动技术的研究,使气动技术得到更大的发展,在工业自动化系统中得到更广泛的应用。

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