SMC氣動(dòng)元件未來(lái)前景
SMC氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來(lái)傳動(dòng)和控制機(jī)械的一門專業(yè)技術(shù),。由于它具有節(jié)能、無(wú)污染,、,、低成本、安全可靠,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),,廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。過(guò)去汽車,、拖拉機(jī)等生產(chǎn)線上的氣動(dòng)系統(tǒng)及其元件,,都由各廠自行設(shè)計(jì)、制造和維修,。
SMC氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大是氣動(dòng)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志,。氣動(dòng)元件的應(yīng)用主要為兩個(gè)方面:維修和配套。過(guò)去國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的銷售要用于維修,,近幾年,,直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的應(yīng)用,,從價(jià)值數(shù)千萬(wàn)元的冶金設(shè)備到只有1~2百元的椅子,。鐵道扳岔、機(jī)車輪軌潤(rùn)滑,、列車的煞車,、街道清掃、特種車間內(nèi)的起吊設(shè)備,、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件,。這說(shuō)明氣動(dòng)技術(shù)已“滲透”到各行各業(yè),,并且正在日益擴(kuò)大。
我國(guó)的氣動(dòng)工業(yè)雖然達(dá)到了一定規(guī)模與技術(shù)水平,,但是與先進(jìn)水平相比,,差距甚大。我國(guó)氣動(dòng)產(chǎn)品產(chǎn)值只占世界總產(chǎn)值的1.3%,,僅為美國(guó)的1/21,,日本的1/15,德國(guó)的1/8,。這與10多億人口的大國(guó)很不相稱,。從品種上看,日本一家公司有6500個(gè)品種,,我國(guó)只有它的1/5,。產(chǎn)品性能和質(zhì)量水平的差距也很大。
由于氣動(dòng)技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于各行業(yè)的自動(dòng)裝配和自動(dòng)加工小件,、特殊物品的設(shè)備上,,原有傳統(tǒng)的氣動(dòng)元件性能正在不斷提高,同時(shí)陸續(xù)開發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)要求的新產(chǎn)品,,使氣動(dòng)元件的品種日益增加,其發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:
體積更小,,重量更輕,,功耗更低.在電子元件、藥品等制造行業(yè)中,,由于被加工件體積很小,,勢(shì)必限制了氣動(dòng)元件的尺寸,小型化,、輕型化是氣動(dòng)元件的*個(gè)發(fā)展方向,。國(guó)外已開發(fā)了僅大姆指大小、有效截面積為0.2mm2的超小型電磁閥,。能開發(fā)出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想,。為此,相同外形尺寸的閥,,流量已提高2~3.3倍,。有一種系列的小型電磁閥,其閥體寬僅10mm,,有效面積可達(dá)5mm2;寬15mm,有效面積達(dá)10mm2等,。
國(guó)外SMC電磁閥的功耗已達(dá)0.5W,還將進(jìn)一步降低,,以適應(yīng)與微電子相結(jié)合,。
氣源處理組合件,,國(guó)內(nèi)外大多采用了積木式的砌塊結(jié)構(gòu),不僅尺寸緊湊,,而且結(jié)合,、維修都很方便。
SMC執(zhí)行元件的定位精度提高,,剛度增加,,活塞桿不回轉(zhuǎn),使用更方便.為了提高氣缸的定位精度,,附帶制動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服系統(tǒng)的氣缸應(yīng)用越來(lái)越普遍,。帶伺服系統(tǒng)的氣缸,即使供氣壓力和所負(fù)的載荷變化,,仍可獲得±0.1mm的定位精度,。
在展覽會(huì)上,各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多,,這類氣缸由于活塞桿不會(huì)回轉(zhuǎn),,應(yīng)用在主機(jī)上時(shí),無(wú)須附加導(dǎo)向裝置即可保持一定精度,。此外還開發(fā)了不少帶各種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的氣缸和氣缸滑動(dòng)組件,,例如具有兩根導(dǎo)向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等,。
氣缸筒外形已不限于圓形,、而是方形、米字形或其它形狀,,在型材上開了導(dǎo)向槽,、傳感器和開關(guān)的安裝槽等,讓用戶安裝使用更方便,。
多功能化,,復(fù)合化.為了方便用戶,適應(yīng)市場(chǎng)的需要開發(fā)了各種由多只氣動(dòng)元件組合并配有控制裝置的小型氣動(dòng)系統(tǒng),。如用于移動(dòng)小件物品的組件,,是將帶導(dǎo)向器的兩只氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動(dòng)3kg重物,,配有電磁閥,、程控器,結(jié)構(gòu)緊湊,,占有空間小,,行程可調(diào)整。又如一種上,、下料模塊,,有七種不同功能的模塊形式,,能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè),,可按作業(yè)內(nèi)容將不同模塊任意組合,。還有一種機(jī)械手是由外形小并能改變擺動(dòng)角度的擺動(dòng)氣缸與夾頭的組合件,夾頭部位有若干種夾頭可選配,。
與電子技術(shù)結(jié)合,,大量使用傳感器,氣動(dòng)元件智能化.帶開關(guān)的氣缸國(guó)內(nèi)已普遍使用,,開關(guān)體積將更小,,性能更高,可嵌入氣缸缸體,;有些還帶雙色顯示,,可顯示出位置誤差,使系統(tǒng)更可靠,。用傳感器代替流量計(jì),、壓力表、能自動(dòng)控制壓縮空氣的流量,、壓力,,可以節(jié)能并保證使用裝置正常運(yùn)行。氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)已有產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng),。該系統(tǒng)采用三位五通氣動(dòng)伺服閥,,將預(yù)定的定位目標(biāo)與位置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,實(shí)施負(fù)反饋控制,。氣缸zui大速度達(dá)2m/s、行程300mm時(shí),,系統(tǒng)定位精度±0.1mm,。日本試制成功一種新型智能電磁閥,這種閥配帶有傳感器的邏輯回路,,是氣動(dòng)元件與光電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,。它能直接接受傳感器的信號(hào),當(dāng)信號(hào)滿足條件時(shí),,不必通過(guò)外部控制器,,即可自行完成動(dòng)作,達(dá)到控制目的,。它已經(jīng)應(yīng)用在物體的傳送帶上,,能識(shí)別搬運(yùn)物體的大小,使大件直接下送,,小件分流,。
更高的安全性和可靠性.從近幾年的氣動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可知,,標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性要求,并且強(qiáng)調(diào)了安全性,。管接頭,、氣源處理外殼等耐壓試驗(yàn)的壓力提高到使用壓力的4~5倍,耐壓時(shí)間增加到5~15min,,還要在高,、低溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。如果貫徹這些標(biāo)準(zhǔn),,國(guó)內(nèi)的缸筒,、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,。除耐壓試驗(yàn)處,,結(jié)構(gòu)上也作了某些規(guī)定,如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護(hù)罩,。
氣動(dòng)元件的許多使用場(chǎng)合,,如軋鋼機(jī)、紡織流水線等,,在工作時(shí)間內(nèi)不能因?yàn)闅鈩?dòng)元件的質(zhì)量問題而中斷,,否則會(huì)造成巨大損失,因此氣動(dòng)元件的工作可靠性顯得非常重要,。在航海輪船上,,使用的氣動(dòng)元件不少,但能打進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域的氣動(dòng)元件廠不多,,原因是其對(duì)氣動(dòng)元件的可靠性要求特別高,,必須通過(guò)有關(guān)機(jī)械的認(rèn)證。
向高速,、高頻,、高響應(yīng)、高壽命方向發(fā)展.為了提高生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率,,提高執(zhí)行元件的工作速度勢(shì)在必行?,F(xiàn)在我國(guó)的氣缸工作速度一般在0.5m/s以下。根據(jù)日本專家預(yù)測(cè),,五年以后大部分的氣缸工作速度將提高到1~2m/s,,有的要求達(dá)5m/s。氣缸工作速度的提高,,不僅要求氣缸的質(zhì)量提高,,而且結(jié)構(gòu)上也要相應(yīng)改進(jìn),例如要配置油壓吸震器以增加緩沖效果等,。電磁閥的響應(yīng)時(shí)間將小于10ms,,壽命提高到5000萬(wàn)次以上,。美國(guó)有一種間隙密封的閥,由于閥芯懸浮在閥體內(nèi),,相互不接觸,,在無(wú)需潤(rùn)滑下,壽命高達(dá)2億次,。
普遍使用無(wú)油潤(rùn)滑技術(shù),,滿足某些特殊要求.由于環(huán)境污染以及電子、醫(yī)療,、食品等行業(yè)的要求,,環(huán)境中不允許有油,因此無(wú)油潤(rùn)滑是氣動(dòng)元件的發(fā)展趨向,,同時(shí)無(wú)油潤(rùn)滑可使系統(tǒng)簡(jiǎn)化,。歐洲市場(chǎng)上油霧器已屬淘汰的產(chǎn)品,普遍做到了無(wú)油潤(rùn)滑,。此外,,為了滿足某些
特殊要求,除臭,、除菌和精密過(guò)濾器正在不斷開發(fā),,過(guò)濾精度已達(dá)0.1~0.3μm,過(guò)濾效率已達(dá)99.9999%,。
針對(duì)某些特殊要求,,改進(jìn)和開發(fā)氣動(dòng)產(chǎn)品,即可占領(lǐng)一塊市場(chǎng),,獲得不小的經(jīng)濟(jì)效益,,這已被大家共識(shí)。濟(jì)南華能氣動(dòng)元器件公司為鐵路編組和輪軌潤(rùn)滑的特殊要求開發(fā)了氣缸和閥,,受到了鐵道部門的關(guān)注,。
使用新材料,與新技術(shù)相結(jié)合.國(guó)外開發(fā)了膜式干燥器,,該干燥器利用高科技的反滲析薄膜濾去壓縮空氣中的水分,有節(jié)能,、壽命長(zhǎng),、可靠性高、體積小,、重量輕等特點(diǎn),、適用于流量不大的場(chǎng)合。
以聚四氟乙稀為主體的復(fù)合材料制造的氣動(dòng)密封件能耐熱(260℃),,耐寒(-55℃)和耐磨,,其使用場(chǎng)合越來(lái)越多,。
為了提高質(zhì)量,真空壓鑄,、氫氧爆炸去毛刺等新技術(shù)正在氣動(dòng)元件制造中逐步推廣,。
便于保養(yǎng)、維修和使用.國(guó)外正在研究使用傳感器實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)元件及系統(tǒng)具有故障預(yù)報(bào)和自診斷功能,。
從上述的氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向可知,,在氣動(dòng)產(chǎn)品的開發(fā)上我們有許多工作可做。任何一個(gè)氣動(dòng)元件廠,,即使其規(guī)模不大,,只要突破一個(gè)方面,并保持技術(shù),,就可以在市場(chǎng)上占一席之地,,在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存和發(fā)展。
“十一五”期間,,液氣密行業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展重點(diǎn)如下:
1,、液壓?!糐P〗〖JP3〗重點(diǎn)發(fā)展:通軸高壓柱塞泵(35~42MPa,,50~180ml/rev),大流量柱塞泵/馬達(dá)(31,?,?5~42MPa,250~1000ml/rev)〖JP〗〖JP2〗包括負(fù)荷傳感型,、P/Q控制型及電子控制等,;中高壓齒輪泵,高壓通用閥門,,插裝閥,,工程機(jī)械用片式和整體式多路閥,高壓油缸,,數(shù)字油缸和比例伺服油缸,,內(nèi)設(shè)電子系統(tǒng)的電液伺服比例元件,車輛用靜液壓驅(qū)動(dòng)裝置,,高精度濾油器等,。
2、液力,。重點(diǎn)發(fā)展:大型工程機(jī)械(5m 3以上裝載機(jī)等)用大功率液力變矩器,,車用液力變速器(無(wú)級(jí)變速總成)和石油礦山設(shè)備用大型高性能液力變矩器,電站設(shè)備用高速大功率調(diào)速液力耦合器(6000r/min,5500kW以上),,輸送設(shè)備用復(fù)合泄液式液力耦合器,、液粘調(diào)速離合器等。
3,、氣動(dòng),。重點(diǎn)發(fā)展:輕小型、低功率,、不供油微型電磁閥系列,,2W以下電磁氣閥,高頻氣缸(頻響50Hz),,不供油微型氣缸,,標(biāo)準(zhǔn)氣缸,米字型,、方型氣缸,,各種帶閥、帶開關(guān)組合氣缸,,冶金,、化工和石油用大流量、多介質(zhì)氣動(dòng)元件,,電氣比例,、伺服閥,伺服,、比例氣缸,,閥島及總線連接系統(tǒng),適應(yīng)電子,、生物工程,、制藥、食品和紡織等行業(yè)需要的無(wú)油,、無(wú)味,、無(wú)菌潔凈氣動(dòng)元件,精密和特殊氣源處理元件等,。
4,、密封。重點(diǎn)發(fā)展:汽車用橡膠密封件,,液壓氣動(dòng)用橡膠密封件,,如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng),、轉(zhuǎn)向器等核心部件的配套和維修用橡塑密封件,,以及往復(fù)密封,高壓旋轉(zhuǎn)油封(10~25MPa),,異型擠壓型密封,,氣動(dòng)用往復(fù)密封(往復(fù)頻率20次/s,壽命2000km以上),,大軸徑,、高壓、高速,、精密,、耐高溫、低溫和耐腐蝕,、耐磨損及高參數(shù)機(jī)械密封,,大型成套設(shè)備用高參數(shù)密封(如核電站,火電站及沙漠油田用密封),,以及無(wú)石棉密封材料的填料,、靜密封等。
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