在国外,液压工业的发展速度高于机械工业。全世界液压产品产值约200 亿美元。在美、日、德等主要国家的比较中以日本人均产值为最高,其主要原因是日本工厂设备自动化程度高和生产管理完善,此外,日本各企业外协量大,将一些零件扩散给协作厂加工,实现零件专业化。 据统计,各国液压工业产值约占机械工业产值的2~3 % ,而我国仅占018 %左右,充分说明我国液压技术使用率低,需努力扩大其应用领域。
(1)世界液压工业市场概况
液压技术的应用领域越来越广泛,据分析,建筑工程机械、农机等行走机械是液压工业的主要用户;在产业机械中,机床、冶金、塑机是主要用户。由于机床、塑机、机器人等行业部分传动已被电气传动所取代,其需求量减少,建筑、工程、冶金等需要量的比重显著增加。据国外资料介绍,建筑机械和工业车辆液压使用率有增长趋势,机床等产业机械的液压使用率有下降趋势,其主要原因是由于主机电一体化水平不断提高,其电气系统价格大幅度提高等造成的。
(2)液压产品构成比分析
近年来,由于主机产品发展的需要,产品品种构成有所变化:
A.柱塞泵构成比有增长趋势。齿轮泵变化不大,而叶片泵则下降017 %。 B.柱塞马达构成比有增长趋势。C.阀门,通用三类阀门占总产量的比例有减少趋势,叠加阀、插装阀、比例阀、多路阀等所占比例将显著增加。电磁换向阀产量和销售额占的比重**。 D.由于重视液压系统污染控制,过滤器销售额有显著增长。
(3)国外液压工业生产方式变迁及现状
为了满足用户的需要,主机品种日益增多,产品更新速度加快,相应要求液压元件增加品种,实现多样化,因而液压件属于大批量生产的产品相对减少,大部分属于成批或小批生产。为适应这种动向,国外生产方式也有所变化,现仅就生产方式的变迁及其现状等问题分述如下: 几种生产模式(主要零件的冷加工)
①以普通机床加工装为主的生产线。
这种方式属于20 世纪50 、60 年代水平,一般按机群流水方式排列,主要靠工装和专机来保证精度,这种方式柔性差, 效率低,在国外已基本淘汰;
②以高效半自动机床和组合机床为主的生产线。
生产线一般按U 形排列,这种生产线生产效率高,但柔性差,适用于大批或成批生产;
③以数控(NC) 、加工中心(CNC) 及制造单元(FMC) 为主组成的生产线。
将高精度、高效率及柔性集成于一体,采用这种方式加工比**种模式提高效率5~6 倍,在国外得到广泛采用;
④以柔性生产线(FMS) 、柔性自动生产线(FTL) 为主的生产模式。
日本、美国、德国的液压企业广泛采用这种装备,它适于多品种、中小批量生产,可以实现无人看管,生产效率高,显著缩短生产周期。至于加工大批量零件,如电磁阀体,在国外采用柔性自动生产线(FTL) 。它由数控滑台、传送装置、去毛刺及清洗装置、精密珩绞机、零件自动检测等设备按直线排列组成;
⑤组合机床生产线。
以组合机床为主组成的自动生产线,一般为刚性,有的可以更换少量品种,更换产品所需时间为1~2 天,这种生产线柔性差,但适用批量大、产品设计寿命长的零件生产,如电磁阀体、多路阀体、齿轮泵壳体等,一般生产能力为10~30 万件。目前在美国、德国、台湾还有这种生产线。这种产生方式将被柔性和自动化水平高的生产线所替代。
重视辅助工艺主机厂要求液压件和系统具有较高的清洁度。各国液压件十分重视清洗和去刺工艺,铸件进厂后都采用电化学清理、喷丸和防锈处理,工序间和组装前都进行认真清洗,主要方法有气泡高压喷射(压力5~10MPa) 、超声波及气浴(三氯乙烷) 等清洗方法。国外对成批和大量生产的零件采用多种多样的去刺工艺,如热能、挤压、振动光饰、高压喷射、电解、液体喷砂、尼龙刷、切削等去刺工艺。清洗去刺已是液压件生产过程中不可缺少的工序。
近几十年来,由于液压技术借助微电子技术,大力发展电液传动与控制,使液压技术产生新的活力。液压技术的主要竞争者是机械传动和电气传动,只要沿着机电一体化方向走下去,并不断跟踪和移植信息技术,计算机技术、摩擦磨损技术、润滑技术、自动控制技术以及新材料新工艺等的成果,充分发挥液压技术功率密度大等优点,克服漏油和噪声大等缺点,液压技术作为现代传动与控制的重要组成部分,将不断扩大应用领域,保持强大的竞争力、不断向前发展。