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泵行业存在的主要问题及急需解决的关键技术
发布时间:2007-5-11 阅读:1948
摘要:分析了我国泵行业研究与生产部门存在的主要问题与对策,探讨了泵行业急需解决 的关键技术。

   关键词:水泵,问题,对策,关键技术,研究,开发

  作者简介:张文涛,施卫东,袁寿其,李世英 (江苏大学)

  其他作者简介:
  袁寿其(1963.4),男,江苏大学副校长,研究生部主任,博士生 导师,研究员,江苏省镇江市(212013)。
  李世英(1940.4)男,江苏大学流体机械工程技术中心,研究员, 江苏省镇江市(212013)。
  张文涛(1964-)男,江苏大学流体机械工程技术中心,副研 究员,江苏省镇江市(212013)。



  1、引言

  泵是指以液体为工作介质进行能量转换的机 械,它广泛应用于国民经济的各个领域。上至 航空航天、核电站和核潜艇,下到农业排灌、 城市供水、石油、化工、火力发电和各类机械 系统,直至城乡人民生活等方面,都离不开各 种类型的泵。据统计,其耗油量约占全国总油 耗的5%,耗电量约占全国总发电量的20%。因 此,提高泵技术水平对节约能源具有重要意义。

  2、我国泵行业存在的主要问题及对策

  2.1泵行业接受新知识、新技术的敏感性不强
  近年来,新技术的发展日新月异,新学科 的出现如雨后春笋,知识更新的周期越来越短, 但我国泵行业接受新知识、新技术的敏感性不 强。目前国外泵的CAD/CAM 技术已相当成熟, 并已得到广泛的推广应用。通过利用先进的计算 机辅助设计和计算机辅助制造技术,不仅保证了 产品设计质量,而且缩短了设计周期,提高了 产品设计能力,实现了设计方案的最优化,确 保了产品的可靠性。国外采用的计算机制造集成 系统(C I M S )和“虚拟技术”,大大地缩短 了泵产品的生产周期,保证了产品的性能,强 化了对千变万化市场的快速反应能力。然而,我 国泵的CAD技术尚未普及。其它在国外已经得到 迅速发展的现代化设计方法、可靠性设计方法、 优化设计方法等在我国泵行业也只是仅仅办过一 些培训班,离实际应用还有比较大的距离。

  2.2科研经费严重不足,科技开发力度不够
  随着我国市场经济的不断发展,作为泵行 业进行基础研究和应用研究经费来源主渠道的国 家拨款已逐年减少,国家及行业下达的课题也 越来越少。另一方面,国营大中型泵企业都程 度不同地出现了资金周转困难的情况。为了改 变这种现状,大中型企业都集中有限的人力、 物力、财力用于消化吸收引进技术,解决引进 产品或新产品生产中的技术问题,而开发具有 独立自主知识产权的技术则明显不够。科研工 作是需要长期大量投入才能产出的事业,投入 少当然就难以产出。尽管一些高等院校、科研 院所和大型企业还是克服困难,利用有限的资 金,完成了一些水平较高的科研成果。

  2.3共性工程技术研究不够深入
  在泵技术领域有许多共性工程技术,例 如:泵内部流动的实测,水力和结构设计的 CAD 技术,工业化规模生产匹配技术,生产的 安全技术和有关问题的解决等,从而可加快各 类泵产品的开发进程和产业化进程。此外,泵 产品生产过程中的在线测量技术、故障诊断技 术、产业性能评估、体系与测定等,对控制产 品质量极为重要。目前,国内泵行业在这方面 的研究还不够深入,应集中各方面的力量进行 联合攻关,以利尽快将成果推向社会。

  2.4工艺和技术装备落后
  我国工艺和技术装备落后,拖了产品的后 腿,这是泵质量不高、批量上不去的主要原因 之一。我国泵行业的工艺和技术装备的水平比国外落后了20 年左右,绝大多数企业仍然采用 国外已基本淘汰的热加工工艺和超期服役的机床 在生产。因此,对泵行业进行技术改造是当务 之急,应按照市场经济规律,根据经济批量和 规模经营的基本原则,优胜劣汰。当然在这一 场竞争中,企业的装备水平也是起关键作用的因 素之一。因此,要逐步淘汰落后设备,增加高 效、高自动化的先进设备,建成以CAD/CAM 为 基础的现代化生产体系。

  2.5产品结构调整和开发适销对路产品的力度不够  
  近几年来,虽然我国泵类产品的品种增加 不少,生产厂家也增加很多,但仍有很多短线 产品,而很多企业仍在生产落后甚至淘汰的低档 产品。显而易见,如果企业不能开发高水平、 科技含量高的新产品去适应市场,满足市场需 求,参与市场竞争,就很可能被挤出市场。
  因此,作为各级科研部门及企业的技术开发 部门,要以我国产品结构的调整方向和“九 五”、“十五”规划提出的重点发展产品为准 则,在对国内泵供需情况、进口泵情况和国际 市场进行分析的基础上,结合国内泵行业的工艺 装备状况,确定开发的主导产品并对其不断进行 改进和提高。为此,在科研工作和产品开发中 应注意以下三点:一是要密切结合产品的技术引 进、消化吸收和转化引进技术,开发新产品; 二是科研成果要商品化,科研工作要进入市 场;三是科研工作要密切结合新产品开发,针 对性强。

  2.6开放服务、成果孵化及转化不够
  科研单位应充分发挥其在研究成果、技术实 力及产业化实施经验等方面的优势,根据国内外 泵技术及产业发展的方向和特点,结合企业发展 和产业化的要求,迅速将泵工程技术研究成果与 新的水泵产品品种相结合,加速产业化的发展, 逐渐形成我国泵技术新产品、新设备的体系, 并在对外技术交流和改造传统泵产业等多方面向 国内外企业开放服务。
  另外,科研单位还应将 自己的实验室成果或用户单位的初步成果进行中 试放大,取得有关技术参数并将设计成果转化为 产业化的方案。 另外,泵行业技术人员缺乏(尤其是中小 型企业严重缺乏),也是导致我国泵生产企业长 期处于技术落后状态的一个主要原因。

  3、泵行业当前急需解决的关键技术

   泵技术发展的原动力在于用户的需求,泵行 业当前急需解决的关键技术主要有以下几个方面 。

  3.1泵的优化设计及设计的多样化
  进一步加强泵的基础理论研究,其重点将仍 然是泵内流动实测、泵内流场分析与数值模拟、性能预测及优化设计等。

  3.2无密封泵技术
  无密封泵近年来之所以引人注目,主要是由 于自八十年代中期以来产生的环保意识的日益增强,目前越来越多的泵制造厂认识到了在其产品 系列中需要增添一种无密封泵的重要性。

  3.3生产制造技术的自动化、信息化
  激烈的市场竞争将迫使制造商们竞相采用自 动化、信息化的生产制造技术,利用先进的 CAD/CAM/CIMS 技术,就能在最短的时间内设 计、制造出最新、最优的产品,确保产品的质 量,提高生产效率。

  3.4模块化泵技术
  近年来世界泵业技术方面另一个重要的发展 趋势是朝着模块化泵的方向发展。在模块化泵系列中,只需要少数几个零件就可以构成整个泵系 列,从而可以降低生产成本,缩短交货时间, 减少零部件和备件的库存。 制造技术的发展促使泵制造厂商能经济地生产小批量的产品,因此生产逐渐趋向多品种、 小批量的方向发展。

  3.5材料技术
  近年来各种新材料的开发和应用是推动泵技 术发展的一个重要因素,目前泵的零部件采用了各种各样的材料,其范围从铸铁到诸如钛和锆合金等稀有金属,从天然橡胶到氟橡胶等。各类 新材料所带来的主要好处是延长了泵在腐蚀性介质中的使用寿命和可靠性,并扩展了泵的使用范 围。同时,涂覆技术和材料的表面处理技术对于改善泵的流动特性和耐腐蚀及耐磨性方面变得 日益重要。纵观近年来各种材料的发展,可以看出,未来五年内塑料等非金属材料将起到越来越重要的作用。

  3.6密封技术
  密封技术的研究与开发主要体现在三个方面,即新型密封技术、密封产品和密封系统。 目前密封技术发展的一个明显动向是密封设计、 制造商和泵设计、制造商及泵用户协同进行研究 开发,从而研制和改进密封的形式和性能。

  4、泵类产品的研究及开发重点

  纵观国内外泵行业的发展历史,泵类产品 总的发展方向是沿着控制泄漏、减少污染、降 低能耗和降低制造成本的方向发展。因此,今 后一段时期我国在泵类产品的研究及开发方面的 重点是:
  (1 )泵的内流机理及现代设计方法研究; (2 )无密封泵技术的研究和推广;(3 )多相 流动理论及无堵塞泵技术;(4 )C A D / C A M / CIMS 技术的发展与推广;(5)新材料、复合、 衬里及涂敷技术;(6 )新型密封技术;(7 ) 新型节水灌溉技术与设备的研究及推广;(8) 各类污水处理工程与装备技术;(9)泵站工程 技术及高比转速轴流泵、斜流泵模型研究; (10 )叶轮式人工心脏泵技术;(11 )泵和电 机的控制、保护及自动化运行、机电一体化技 术;(1 2 )泵的抗汽蚀、抗腐蚀、抗磨蚀技 术;(13)各类特殊用泵的研究开发,包括核 电用泵、大型火电机组用泵、三大化工装置用 泵、石油开采用泵、石油深加工用泵、高性能 自吸泵、无过载泵、渣浆泵、矿用泵、大型 潜水轴流泵与潜水混流泵等。

  5、结束语

  江苏大学流体机械工程技术中心基础上组建的江苏省流体机械工程技术研究中心是全国主要 的水泵研究、检测、开发机构之一,一定要以 促进泵行业科技进步和发展为己任,以市场需求 为导向,充分利用自己的人才、技术、设备、 学术、行业优势和产学研一体化优势,不断提 高研究开发与创新、技术集成和工程化试验的能 力,并注重对行业引进技术的消化、吸收和创 新,以缩小与国际先进水平之间的差距,为泵 行业“产品质量翻身、组织结构优化、开发能 力提高”提供技术支持、技术咨询、信息服务 和技术培训,并持续地向行业提供成熟、配 套、适应规模化生产的泵类新产品和工艺及装备 技术,从而为我省乃至我国的经济建设与社会发 展作出积极贡献。

  参考文献:

  1施卫东.流体机械.成都:西南交通大学出版社,1996
  2袁寿其.低比速离心泵理论与设计.北京:机械工业出版社, 1997
  3江苏大学流体机械工程技术中心,江苏省流体机械工程技 术研究中心可行性论证报告,1997.11

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