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維特銳集團股份有限公司上海分公司
主營產品： KRACHT流量計,KRACHT齒輪流量計,VSE流量計,meister流量開關,麥斯特流量計 |
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2017-4-13 閱讀(923)
上海維特銳專業(yè)供應進口液壓工業(yè)備件，涉及國外諸多品牌！致力于提供一站式進口備件供應服務！下面是對液壓產品上一些技術問題的總結！大家可以看看！
一. 液壓——制造業(yè)的基礎器件
液壓是利用液體不可壓縮的特性，利用巴斯卡定律和能量守恒的原理建立起來的一門科學。因為高壓液體攜帶了巨大的能量，所以在工業(yè)中獲得十分廣泛的應用。
液壓件是制造業(yè)的核心部件，它具有重量輕、輸出力量大、使用方便、運行平穩(wěn)、便于控制等眾多優(yōu)點，廣泛應用于冶金、機械、石油、航空、航天、航海、軍事等各個領域，已經形成了極為龐大的液壓產業(yè)。液壓元件的規(guī)格和種類繁多，產品有成百上千種。
1. 液壓的基礎元件為液壓泵。它是將電動機、發(fā)動機的能量轉換為液壓能，分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等。
2. 液壓的執(zhí)行元件為液壓缸和液壓馬達。液壓缸完成直線運動，分為柱塞缸、活塞缸、單作用缸、多級缸等。液壓馬達完成旋轉運動，分為齒輪馬達、葉片馬達、柱塞馬達等。
3.液壓的功能元件是各種液壓閥。它主要是控制油流的方向和大小，用來控制油缸或油馬達的方向、速度和位置，分為方向閥、壓力閥、單向閥、節(jié)流閥、調速閥、比例閥、伺服閥、插裝閥等。
液壓技術已經有近200年的歷史，它是隨著社會和技術的進步逐漸發(fā)展和完善起來的，尤其是軍事領域和裝備制造以及各種自動化設備的需要，促進了伺服液壓的快速發(fā)展。
二. 我國液壓工業(yè)的現狀
液壓技術是國家的基礎技術，廣泛應用于國民經濟的各個領域，直接影響到裝備制造業(yè)的強弱，是衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標志之一。世界上所有制造強國都是液壓強國，如美國、德國、日本、法國等。我國的液壓產業(yè)現狀卻不容樂觀。
上世紀60年代初，我國開始引進液壓技術，首先引進日本系列的液壓產品，在山西榆次建立了*個液壓產業(yè)基地，隨著液壓在中國獲得應用的領域不斷擴展，大量的民營企業(yè)開始仿制國外的低端產品，目前已形成1000多家液壓件廠的龐大產業(yè)，大量生產低端液壓元件。
改革開放后，我國80年代引進了德國系列的產品，建立了北京華德液壓，但產品還是屬于中低端技術水平。德國液壓產品隨著德國成套設備大規(guī)模引進，開始占領中國的主要市場，這就是目前德國“博士—力士樂”系列。在德國大規(guī)模占領中國市場后，美國技術逐漸進入中國市場，這就是美國的”依頓—威格士”系列。后期還有意大利的“阿托斯系列”等進入中國市場。
目前，中國的液壓市場都是國外產品占據主導地位，比如冶金、軍事、石油、電力、海洋、重型機械等領域，尤其是工程機械領域，中國20噸以上挖掘機所用的液壓件基本控制在日本川崎和德國力士樂手中。中國工程機械受制于國外液壓企業(yè)，近5000億元產值的大部分利潤被外企拿走，成了中國的“鎖喉之痛”。其原因在于，我國的制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略長期以來重主機、輕配件，對液壓產業(yè)的重視程度不足，缺乏基礎研發(fā)投入。加上液壓產品研發(fā)投入巨大(幾千萬到數億元)，涉及的領域又多(機、電、液、傳感技術、控制技術、加工技術、熱處理技術、表面處理技術、基礎材料、基礎工藝等)，致使許多企業(yè)沒有勇氣和能力去研發(fā)液壓產品。
隨著國民經濟各領域都獲得了巨大發(fā)展。中國已成為世界制造大國，但液壓技術落后世界(據行業(yè)協會估計落后10-15年)，已經嚴重制約了中國制造業(yè)的發(fā)展，更制約了中國從制造大國向制造強國的轉變。在行業(yè)協會和許多有識之士的積極推動下，國家已經將液壓產業(yè)納入“十二五”發(fā)展規(guī)劃，明確提出發(fā)展目標，制定了多項攻關計劃，并*次將“數字液壓”也列入其中。
從2009年起，全國各地，如遼寧阜新、山西榆次、四川瀘州、山東常林、江蘇常州等地，以及徐工、三一等企業(yè)，爭相投入數十億到上百億元資金發(fā)展液壓產業(yè)，總投入超過300億元。與此同時，各大主機廠也掀起了并購世界液壓公司的高潮，如三一重工收購德國大象、普茨邁斯特;山東濰柴收購德國林德;徐州重工收購德國FT(Fluitronics)公司、荷蘭AMCA公司等，資金總數也超過百億，目的都是希望快速縮短液壓產業(yè)與國外的差距。
2012年，行業(yè)協會集中全國的液壓專家，編制了國家液壓傳動與控制20年發(fā)展路線圖，希望按照跟蹤、仿制、創(chuàng)新、超越四步走的路線，到2030年達到*水平。2013年1月，工信部牽頭，三個行業(yè)協會聯手，42個主機廠和液壓企業(yè)、全國的專業(yè)專家等參與，在天津工程機械研究院成立了工程機械的攻關平臺，希望用3-5年的時間，以舉國之力攻克制約工程機械發(fā)展的液壓技術難題，扭轉液壓元件長期依賴進口的局面。
據報道，中國目前液壓行業(yè)的總產值還不如德國力士樂公司一家在的液壓件銷售額，液氣密行業(yè)協會對中國液壓等機械基礎件行業(yè)現狀的說法是“我們還沒有掌握核心技術，我們還受控于人”。
三. 數字液壓— 一種新的液壓
21世紀是計算機技術、數字技術、信息技術的時代，液壓技術必然要與計算機技術相結合，這是發(fā)展方向。數十年來，德國、日本、法國、美國等對數字液壓都進行了研究，但一直沒有突破性進展。其原因在于，國外走了一條元件數字化的道路。元件數字化不能充分發(fā)揮數字技術的*性，其控制思想和控制方法沒有任何改變，只是將液壓傳動鏈條中的一個環(huán)節(jié)進行了數字化，這種數字化液壓元件融入傳統的模擬液壓鏈條中，不能充分發(fā)揮數字技術的*性，無法與傳統技術的比例閥和伺服閥競爭。
我們數字液壓走的是一條全程數字化道路，30年前研制成功了*代數字缸，并完成了理論研究，建立了數學模型(1)，*代數字缸是機械位移傳感器與數字伺服閥構成直接速度和位移反饋，并于1990年用于航天部的裝彈機構上。一直生產使用至今。
*代數字缸的工作原理和信號流如下圖：
*代數字缸精度非常高，定位精度可以達到微米級，但它也有一個缺點，就是行程做不長，速度太慢，不適宜廣泛的工業(yè)應用。為了克服這個缺點，于1990年推出了外反饋的第二代數字缸，克服了速度慢，行程短的不足，2000年用于*六自由度訓練平臺模擬試驗臺。但第二代數字缸外反饋結構復雜，可靠性差，不適宜大批生產。又于2003年發(fā)明了第三代數字缸，即雙內反饋數字缸，將反饋機構裝進缸內。這一代數字缸綜合了前兩代數字缸的優(yōu)點，克服了缺點，可以將高速度、長行程、可靠性統一起來。第三代數字缸已用于某軍事裝備上。至此，前后共花費了近20年的時間，才完成了數字液壓缸的工業(yè)性應用準備。
此后，我們對第三代數字缸不斷進行改進和完善，終于獲得用戶的認可，將其用于冶金、機械、石油、海洋、軍事等諸多領域中，均取得成功。
第三代數字液壓缸是將伺服閥、機械位置傳感器與油缸做成一個整體，油缸在移動過程中，機械位置傳感器與數字伺服閥構成自動閉環(huán)控制，計算機或控制器發(fā)出的脈沖信號與油缸的速度和位置構成一一對應的關系，脈沖的頻率就是油缸的速度，脈沖的總數就是油缸的行程，對應。從而將傳統液壓復雜的、通過電傳感器而實現的閉環(huán)控制變成了簡單的開環(huán)控制。
第三代數字缸的成功應用，支撐了數字技術的深入研究和發(fā)展。但中國還有大量已在使用的各種傳統液壓驅動的主機，能否不做大的改動，就將這些落后的液壓主機變成先進的數字液壓主機?這一想法使我們確立了新的研究方向，在“數字液壓”全程數字化方向的指引下，又進而研制成功分散的數字液壓系統，發(fā)明了油缸內置數字傳感器、數字伺服閥、數字的數字控制器等等。
利用這一套數字液壓系統，原有的液壓主機無需任何改動就能變成先進的數字液壓主機。這種數字液壓系統由普通液壓缸+數字傳感器+數字伺服閥+數字控制器等構成。它的控制原理與控制一體化數字缸一樣，仍然采用開環(huán)控制，沒有任何復雜的參數調節(jié)。如此一來，就進一步擴大了數字液壓的應用領域。
目前我們已經開發(fā)出了多種精度、多種行程、多種規(guī)格的整體式數字液壓缸，也相繼發(fā)明了油缸內置數字傳感器、雙驅動數字伺服閥、單驅動數字伺服閥、大流量插裝數字伺服閥、數字油馬達、數字擺動馬達、數字變量泵、數字敏感伺服閥、數字敏感伺服缸、數字振動缸、數字超高頻振動缸、數字超長行程多級缸等10多種核心液壓元件，基本覆蓋了傳統液壓的所有領域。由于這些元件加工簡單、制造容易、性能優(yōu)良、使用可靠、維護方便、價格便宜、通用性強等眾多優(yōu)勢，獲得用戶的認可。以下是已經發(fā)明成功的部分數字液壓系列元件：
數字液壓的應用實例
一項發(fā)明是否先進，必須經過市場的嚴格檢驗。實踐是檢驗真理的*標準，數字液壓也必須經受應用實踐的嚴格考核，才能證明它的先進性和適用性。以下是一個典型的應用實例：
(1)水電領域的筒形閥
在水電領域的水輪機發(fā)電裝置中，有一個關斷水流的設備叫筒形閥。這是一個8-10米直徑的圓筒，重達數十噸。圓筒中間是水輪機，外端是強大的水流，筒形閥升降要求響應速度快，受控性好，是用來開關水流，實現水輪發(fā)電機起、停的關鍵設備。筒形閥靠6只液壓缸高精度上下同步升降，升降高度一般是1米到2.6米，每缸之間的同步升降誤差要求很高。如果升降不同步，筒形閥就會卡在縫隙內造成故障。筒形閥有很多優(yōu)點，但解決多油缸高精度同步是一大難題。水電行業(yè)長期不能解決，只好引進國外機械同步，但效果不好，只好成套購買國外液壓產品，但由于價錢昂貴、系統復雜、調試麻煩，更主要的是效果也不好。
用戶只好尋找新的出路，與我們合作開展了數字液壓在水輪機上的應用。2009年7月在30萬千瓦機組上一次投運成功，所有指標均處于較高水平，且設備重量輕、調試時間短，價格便宜，精度高，控制簡單，*運行2年多后，2011年被鑒定為“*”。目前已推廣應用了17套，為用戶節(jié)省了約5000萬元的費用。
除上面的典型應用實例外，還用于航天系統的發(fā)射裝置中的多自由度裝彈機構、*六自由度運動平臺、石油深井測量、海底地質測量、冶金高爐控制、連鑄液壓振動、蕪湖鑄管設備等等數十個項目均取得成功，解決了用戶的難題，得到用戶好評。尤其值得一提的是2014年1月16日媒體報道：“國產數控減搖鰭助力中國亮劍”， 作為維權主力船之一的“中國海警2337”號用上了國產新型數控減搖鰭。該技術實際就是5年前我們提供給有關大學的機械反饋數字伺服閥的應用實例。目前，有關方面又引進了我們的一體化數字缸正擬用到艦船舵機的控制中，說明數字液壓技術已經引起了包括*等多方面的重視。
四. 數字液壓的意義
液壓是工業(yè)自動化的基礎，是制造強國的必需。近20年來，世界傳統液壓技術沒有突破性的進步，其發(fā)展幾乎走到了盡頭。
傳統液壓有個天生的缺陷，即不能與計算機技術、數字技術和信息技術很好地結合，尤其是伺服元件結構過于復雜，牽連領域太多，制造材料要求苛刻，制造難度太大，調試使用維護麻煩，售價之高讓用戶難以接受，大規(guī)模推廣困難。
而數字液壓與計算機技術、數字技術和信息技術組網特別方便，又沒有特別需要高強度鑄件的要求，它結構簡單，用料一般，制造容易，抗污染能力強，成本低廉，調試方便，操控智能化，故障率低，維護容易，壽命較長，控制精度、響應速度及節(jié)能降耗等性能良好。突破了傳統液壓元件的設計障礙、材料障礙、工藝障礙、制造障礙?，F有的數字液壓元件包括缸、泵、閥、油馬達、傳感器、控制器，幾乎覆蓋了傳統液壓的所有應用領域，不但濃縮了液壓產業(yè)，而且擴展了液壓的應用領域。
數字液壓技術若能得到全面推廣，中國的重型裝備、工程機械、重型主機、軍事裝備、各種自動化作業(yè)線將可全面升級，意義重大，影響深遠。
