摘要:分析了我國泵行業研究與生產部門存在的主要問題與對策,探討了泵行業急需解決 的關鍵技術。
關鍵詞:水泵,問題,對策,關鍵技術,研究,開發
作者簡介:張文濤,施衛東,袁壽其,李世英。ńK大學)
其他作者簡介:
袁壽其(1963.4),男,江蘇大學副校長,研究生部主任,博士生 導師,研究員,江蘇省鎮江市(212013)。
李世英(1940.4)男,江蘇大學流體機械工程技術中心,研究員, 江蘇省鎮江市(212013)。
張文濤(1964-)男,江蘇大學流體機械工程技術中心,副研 究員,江蘇省鎮江市(212013)。
。、引言
泵是指以液體為工作介質進行能量轉換的機 械,它廣泛應用于國民經濟的各個領域。上至 航空航天、核電站和核潛艇,下到農業排灌、 城市供水、石油、化工、火力發電和各類機械 系統,直至城鄉人民生活等方面,都離不開各 種類型的泵。據統計,其耗油量約占全國總油 耗的5%,耗電量約占全國總發電量的20%。因 此,提高泵技術水平對節約能源具有重要意義。
2、我國泵行業存在的主要問題及對策 2.1泵行業接受新知識、新技術的敏感性不強 近年來,新技術的發展日新月異,新學科 的出現如雨后春筍,知識更新的周期越來越短, 但我國泵行業接受新知識、新技術的敏感性不 強。目前國外泵的CAD/CAM 技術已相當成熟, 并已得到廣泛的推廣應用。通過利用先進的計算 機輔助設計和計算機輔助制造技術,不僅保證了 產品設計質量,而且縮短了設計周期,提高了 產品設計能力,實現了設計方案的最優化,確 保了產品的可靠性。國外采用的計算機制造集成 系統(C I M S )和“虛擬技術”,大大地縮短 了泵產品的生產周期,保證了產品的性能,強 化了對千變萬化市場的快速反應能力。然而,我 國泵的CAD技術尚未普及。其它在國外已經得到 迅速發展的現代化設計方法、可靠性設計方法、 優化設計方法等在我國泵行業也只是僅僅辦過一 些培訓班,離實際應用還有比較大的距離。
。玻部蒲薪涃M嚴重不足,科技開發力度不夠 隨著我國市場經濟的不斷發展,作為泵行 業進行基礎研究和應用研究經費來源主渠道的國 家撥款已逐年減少,國家及行業下達的課題也 越來越少。另一方面,國營大中型泵企業都程 度不同地出現了資金周轉困難的情況。為了改 變這種現狀,大中型企業都集中有限的人力、 物力、財力用于消化吸收引進技術,解決引進 產品或新產品生產中的技術問題,而開發具有 獨立自主知識產權的技術則明顯不夠?蒲泄 作是需要長期大量投入才能產出的事業,投入 少當然就難以產出。盡管一些高等院校、科研 院所和大型企業還是克服困難,利用有限的資 金,完成了一些水平較高的科研成果。
2.3共性工程技術研究不夠深入 在泵技術領域有許多共性工程技術,例 如:泵內部流動的實測,水力和結構設計的 CAD 技術,工業化規模生產匹配技術,生產的 安全技術和有關問題的解決等,從而可加快各 類泵產品的開發進程和產業化進程。此外,泵 產品生產過程中的在線測量技術、故障診斷技 術、產業性能評估、體系與測定等,對控制產 品質量極為重要。目前,國內泵行業在這方面 的研究還不夠深入,應集中各方面的力量進行 聯合攻關,以利盡快將成果推向社會。
2.4工藝和技術裝備落后 我國工藝和技術裝備落后,拖了產品的后 腿,這是泵質量不高、批量上不去的主要原因 之一。我國泵行業的工藝和技術裝備的水平比國外落后了20 年左右,絕大多數企業仍然采用 國外已基本淘汰的熱加工工藝和超期服役的機床 在生產。因此,對泵行業進行技術改造是當務 之急,應按照市場經濟規律,根據經濟批量和 規模經營的基本原則,優勝劣汰。當然在這一 場競爭中,企業的裝備水平也是起關鍵作用的因 素之一。因此,要逐步淘汰落后設備,增加高 效、高自動化的先進設備,建成以CAD/CAM 為 基礎的現代化生產體系。
。玻诞a品結構調整和開發適銷對路產品的力度不夠 近幾年來,雖然我國泵類產品的品種增加 不少,生產廠家也增加很多,但仍有很多短線 產品,而很多企業仍在生產落后甚至淘汰的低檔 產品。顯而易見,如果企業不能開發高水平、 科技含量高的新產品去適應市場,滿足市場需 求,參與市場競爭,就很可能被擠出市場。
因此,作為各級科研部門及企業的技術開發 部門,要以我國產品結構的調整方向和“九 五”、“十五”規劃提出的重點發展產品為準 則,在對國內泵供需情況、進口泵情況和國際 市場進行分析的基礎上,結合國內泵行業的工藝 裝備狀況,確定開發的主導產品并對其不斷進行 改進和提高。為此,在科研工作和產品開發中 應注意以下三點:一是要密切結合產品的技術引 進、消化吸收和轉化引進技術,開發新產品; 二是科研成果要商品化,科研工作要進入市 場;三是科研工作要密切結合新產品開發,針 對性強。
。玻堕_放服務、成果孵化及轉化不夠 科研單位應充分發揮其在研究成果、技術實 力及產業化實施經驗等方面的優勢,根據國內外 泵技術及產業發展的方向和特點,結合企業發展 和產業化的要求,迅速將泵工程技術研究成果與 新的水泵產品品種相結合,加速產業化的發展, 逐漸形成我國泵技術新產品、新設備的體系, 并在對外技術交流和改造傳統泵產業等多方面向 國內外企業開放服務。
另外,科研單位還應將 自己的實驗室成果或用戶單位的初步成果進行中 試放大,取得有關技術參數并將設計成果轉化為 產業化的方案。 另外,泵行業技術人員缺乏(尤其是中小 型企業嚴重缺乏),也是導致我國泵生產企業長 期處于技術落后狀態的一個主要原因。
。、泵行業當前急需解決的關鍵技術 泵技術發展的原動力在于用戶的需求,泵行 業當前急需解決的關鍵技術主要有以下幾個方面 。
3.1泵的優化設計及設計的多樣化 進一步加強泵的基礎理論研究,其重點將仍 然是泵內流動實測、泵內流場分析與數值模擬、性能預測及優化設計等。
。常矡o密封泵技術 無密封泵近年來之所以引人注目,主要是由 于自八十年代中期以來產生的環保意識的日益增強,目前越來越多的泵制造廠認識到了在其產品 系列中需要增添一種無密封泵的重要性。
。常成a制造技術的自動化、信息化 激烈的市場競爭將迫使制造商們競相采用自 動化、信息化的生產制造技術,利用先進的 CAD/CAM/CIMS 技術,就能在最短的時間內設 計、制造出最新、最優的產品,確保產品的質 量,提高生產效率。
3.4模塊化泵技術 近年來世界泵業技術方面另一個重要的發展 趨勢是朝著模塊化泵的方向發展。在模塊化泵系列中,只需要少數幾個零件就可以構成整個泵系 列,從而可以降低生產成本,縮短交貨時間, 減少零部件和備件的庫存。 制造技術的發展促使泵制造廠商能經濟地生產小批量的產品,因此生產逐漸趨向多品種、 小批量的方向發展。
。常挡牧霞夹g 近年來各種新材料的開發和應用是推動泵技 術發展的一個重要因素,目前泵的零部件采用了各種各樣的材料,其范圍從鑄鐵到諸如鈦和鋯合金等稀有金屬,從天然橡膠到氟橡膠等。各類 新材料所帶來的主要好處是延長了泵在腐蝕性介質中的使用壽命和可靠性,并擴展了泵的使用范 圍。同時,涂覆技術和材料的表面處理技術對于改善泵的流動特性和耐腐蝕及耐磨性方面變得 日益重要?v觀近年來各種材料的發展,可以看出,未來五年內塑料等非金屬材料將起到越來越重要的作用。
。常睹芊饧夹g 密封技術的研究與開發主要體現在三個方面,即新型密封技術、密封產品和密封系統!∧壳懊芊饧夹g發展的一個明顯動向是密封設計、 制造商和泵設計、制造商及泵用戶協同進行研究 開發,從而研制和改進密封的形式和性能。
4、泵類產品的研究及開發重點 縱觀國內外泵行業的發展歷史,泵類產品 總的發展方向是沿著控制泄漏、減少污染、降 低能耗和降低制造成本的方向發展。因此,今 后一段時期我國在泵類產品的研究及開發方面的 重點是:
。ǎ )泵的內流機理及現代設計方法研究; (2 )無密封泵技術的研究和推廣;(3 )多相 流動理論及無堵塞泵技術;(4 )C A D / C A M / CIMS 技術的發展與推廣;(5)新材料、復合、 襯里及涂敷技術;(6 )新型密封技術;(7 ) 新型節水灌溉技術與設備的研究及推廣;(8) 各類污水處理工程與裝備技術;(9)泵站工程 技術及高比轉速軸流泵、斜流泵模型研究; (10 )葉輪式人工心臟泵技術;(11 )泵和電 機的控制、保護及自動化運行、機電一體化技 術;(1 2 )泵的抗汽蝕、抗腐蝕、抗磨蝕技 術;(13)各類特殊用泵的研究開發,包括核 電用泵、大型火電機組用泵、三大化工裝置用 泵、石油開采用泵、石油深加工用泵、高性能 自吸泵、無過載泵、渣漿泵、礦用泵、大型 潛水軸流泵與潛水混流泵等。
。、結束語 江蘇大學流體機械工程技術中心基礎上組建的江蘇省流體機械工程技術研究中心是全國主要 的水泵研究、檢測、開發機構之一,一定要以 促進泵行業科技進步和發展為己任,以市場需求 為導向,充分利用自己的人才、技術、設備、 學術、行業優勢和產學研一體化優勢,不斷提 高研究開發與創新、技術集成和工程化試驗的能 力,并注重對行業引進技術的消化、吸收和創 新,以縮小與國際先進水平之間的差距,為泵 行業“產品質量翻身、組織結構優化、開發能 力提高”提供技術支持、技術咨詢、信息服務 和技術培訓,并持續地向行業提供成熟、配 套、適應規;a的泵類新產品和工藝及裝備 技術,從而為我省乃至我國的經濟建設與社會發 展作出積極貢獻。
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