我國液壓傳動技術(shù)的發(fā)展歷史
我國的液壓技術(shù)是隨著新中國的建立、發(fā)展而發(fā)展起來的，從1952年上海機床廠試制出我國第一臺液壓元件(齒輪泵)起，迄今，大致經(jīng)歷了創(chuàng)業(yè)奠基、體系建立、成長發(fā)展、引進提高等幾個發(fā)展階段。
01
20世紀(jì)50年代初期，我國沒有專門的液壓元件制造廠，上海、天津、沈陽、長沙等地機床廠的液壓車間自產(chǎn)自用仿前蘇聯(lián)的徑向柱塞泵、葉片泵、組合機床用液壓操縱板、磨床操縱箱及液壓刨床、給液壓機配套的高壓柱塞泵等元件。此期間的液壓產(chǎn)品多為管式連接，結(jié)構(gòu)差，性能基本上是國際上20世紀(jì)40年代的水平。1959年，國內(nèi)建立了首家專業(yè)化液壓元件制造企業(yè)—天津液壓件廠。
進人20世紀(jì)60年代，液壓技術(shù)的應(yīng)用從機床行業(yè)逐漸推廣到農(nóng)業(yè)機械和工程機械等領(lǐng)域，為了解決仿蘇產(chǎn)品品種單調(diào)、結(jié)構(gòu)笨重和性能落后的問題，并滿足日益增長主機行業(yè)的需要，我國的液壓工業(yè)從仿制開始走向自行開發(fā)設(shè)計的道路。
60年代初，我國液壓元件工業(yè)的統(tǒng)一規(guī)劃組織及技術(shù)開發(fā)工作分別劃歸北京機床研究所、濟南鑄鍛機械研究所、廣州機床研究所和大連組合機床研究所等有關(guān)科研院所管理。
1965年，為適應(yīng)液壓機械從中低壓向高壓方向的發(fā)展，成立了榆次液壓件廠，并引進了日本油研公司公稱壓力21MPa的中高壓系列液壓閥及其全部制造加工和試驗設(shè)備。同時引進30萬美元的液壓元件國外樣機，組織測繪仿制。
1966~1968年以廣州機床研究所(現(xiàn)廣州機械科學(xué)研究院，下同)為主，聯(lián)合開發(fā)設(shè)計了公稱壓力為2.5MPa和6.3MPa的中低壓系列液壓元件，包括方向、壓力、流量三大類液壓閥及液壓泵、液壓馬達等共187個品種、1000余個規(guī)格，并相繼批量投產(chǎn)。
1966年，北京機床研究所研制成功了噴嘴擋板式電液伺服閥并用于電火花機床。
1967年，濟南鑄鍛機械研究所完成了32MPa的CY14-1型軸向柱塞泵的系列設(shè)計。
1968年，在公稱壓力21MPa液壓閥系列基礎(chǔ)上，有關(guān)科研院所和企業(yè)設(shè)計了我國第一套較為完整的公稱壓力31.5MPa的高壓液壓閥系列圖紙，并在有關(guān)液壓元件制造廠陸續(xù)投入生產(chǎn)，在各行業(yè)獲得廣泛使用。
到60年代末70年代初，隨著生產(chǎn)機械化的發(fā)展，特別是在為第二汽車制造廠等主機企業(yè)提供高效、自動化設(shè)備的帶動下，液壓元件制造業(yè)出現(xiàn)了迅速發(fā)展的局面，一批中小企業(yè)也成為液壓件專業(yè)制造廠。
1968年我國液壓元件年產(chǎn)量已接近20萬件。至此已基本形成一個獨立的液壓元件制造工業(yè)體系。
20世紀(jì)70年代，在高壓液壓閥品種規(guī)格逐漸增多的情況下，為了實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，擴大品種，提高質(zhì)量，追趕國際先進水平。
1973年，有關(guān)科研單位、高等院校、液壓閥專業(yè)制造廠等10多個單位參加，組成液壓閥聯(lián)合設(shè)計組，在分析對比國內(nèi)外同類液壓閥產(chǎn)品的設(shè)計、結(jié)構(gòu)、性能、工藝特點及國內(nèi)液壓閥生產(chǎn)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，完成了我國公稱壓力32MPa高壓閥新系列圖紙的設(shè)計。該系列圖紙吸收了國內(nèi)外產(chǎn)品的優(yōu)點，共100多個品種，3000多個規(guī)格，特別是使安裝連接尺寸與國際相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得到了統(tǒng)一。1978年通過了全系列圖紙的審查，樣機的試制、試驗、鑒定等一系列工作，并推廣全國生產(chǎn)。
70年代期間，廣州機床研究所開發(fā)研制成功電液比例溢流閥、電液比例流量閥，并與上海液壓件一廠合作研制了JK系列液壓集成塊(1973年);大連組合機床研究所開始疊加閥研究(1974年);北京機床研究所試制成功QDY2型電液伺服閥及DYM型電液脈沖馬達(1975年);濟南鑄鍛機械研究所研制成功插裝閥及其液壓系統(tǒng)(1977年)。同期，還研制成功了擺線轉(zhuǎn)子泵及皮囊式蓄能器等液壓產(chǎn)品。可以說，整個70年代是我國液壓元件品種發(fā)展最多的時期之一。
02
進人20世紀(jì)80年代，在國家改革開放的方針指引下，隨著機械工業(yè)的發(fā)展，基礎(chǔ)件滯后于主機的矛盾日益突出，并引起各有關(guān)部門的重視。為此，原一機部于1982年組建了通用基礎(chǔ)件工業(yè)局，將原分散在機床、農(nóng)業(yè)機械、工程機械等行業(yè)歸口的液壓專業(yè)廠，統(tǒng)一劃歸通用基礎(chǔ)件局管理，從而使該行業(yè)在規(guī)劃、投資、引進技術(shù)和科研開發(fā)等方面得到基礎(chǔ)件局的指導(dǎo)和支持。
從此進人了快速發(fā)展期，先后引進了40余項國外先進液壓技術(shù)[其中包括北京液壓公司從原西德力士樂(REXROTH)公司引進的軸向柱塞泵和馬達、高壓液壓閥，榆次液壓件廠從美國威格士(VICKERS)公司引進的液壓閥，德州液壓機具廠從西德FAG公司引進的超高壓液壓泵及閥等〕。經(jīng)消化吸收和技術(shù)改造，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)，并成為行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。
近年來，行業(yè)加大了技術(shù)改造力度，1991~1998年國家、地方和企業(yè)自籌資金總共投入約16億元之多。經(jīng)過技術(shù)改造和技術(shù)攻關(guān)，一批主要企業(yè)技術(shù)水平進一步提高，工藝裝備得到很大改善，為形成高起點、專業(yè)化、批量生產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ)。
近幾年，在國家多種所有制共同發(fā)展的方針指引下，不同所有制的中小企業(yè)迅猛崛起，呈現(xiàn)出勃勃生機。隨著國家進一步開放，三資企業(yè)迅速發(fā)展，對提高行業(yè)水平和擴大出口起著重要作用。目前我國已和美國、日本、德國等國著名廠商合資或由外國廠商獨資建立了柱塞泵/馬達、轉(zhuǎn)向器、液壓控制閥、液壓系統(tǒng)、靜液壓傳動裝置、液壓件鑄造、橡塑密封等類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)50多家，引進外資2億多美元。
同時，廣州機床研究所自行研制成功了電液比例復(fù)合閥(1980年)、電液數(shù)字閥(1985年)和GE系列中高壓閥(1989年)，同期還有大連組合機床研究所的疊加閥系列、低功耗電磁閥、凸輪轉(zhuǎn)子泵、低噪聲葉片泵等以及新原理電液比例閥及電液集成塊等成果。
經(jīng)過近半個世紀(jì)的努力，我國液壓行業(yè)已形成了一個門類比較齊全，有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的工業(yè)體系。
據(jù)1995年全國第三次工業(yè)普查統(tǒng)計，我國液壓工業(yè)中，鄉(xiāng)及鄉(xiāng)以上年銷售收人在100萬元以上的國營、村辦、私營、合作經(jīng)營、個體、“三資”等企業(yè)共有約700家，形成了國內(nèi)自行開發(fā)、引進技術(shù)制造、合資生產(chǎn)、仿制消化的多元化格局。通過技術(shù)引進、自主開發(fā)和技術(shù)改造，高壓柱塞泵、齒輪泵、葉片泵、通用液壓閥、液壓缸等一大批產(chǎn)品的技術(shù)水平有了明顯的提高，并可穩(wěn)定地批量生產(chǎn)，為各類主機提高產(chǎn)品水平提供了保證。
另外，在液壓元件和系統(tǒng)的CAD、污染控制、比例伺服技術(shù)等方面也取得一定成果，并已用于生產(chǎn)。目前，液壓產(chǎn)品有1200個品種、10000多個規(guī)格(含液力產(chǎn)品60個品種、500個規(guī)格)，已基本能適應(yīng)各類主機產(chǎn)品的一般需要，為重大成套裝備的品種配套率也可達60%以上，并開始有少量出口。按1996年國際同行業(yè)統(tǒng)計，我國液壓行業(yè)總產(chǎn)值23.48億元，居世界第6位。1998年國產(chǎn)液壓件產(chǎn)量480萬件，銷售額約28億元(其中機械系統(tǒng)約占70%)，液壓產(chǎn)品產(chǎn)銷率為97.5%。充分反映了產(chǎn)銷基本銜接。據(jù)統(tǒng)計，2004年液壓行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值(現(xiàn)行價)達約103億元，首次突破100億元，創(chuàng)歷史最高水平。
目前，我國的液壓元件制造業(yè)已能為包括金屬材料工程、機床與汽車工業(yè)、電力與煤炭行業(yè)、石油天然氣探采與化工裝備、礦山及冶金機械、鐵路與公路運輸、建材建筑、工程機械及農(nóng)林牧機械、家電五金、輕工紡織、航空與河海工程、計量質(zhì)檢與特種設(shè)備、國防及武器裝備、公共設(shè)施與環(huán)保等行業(yè)在內(nèi)的多種部門提供較為齊全的液壓元件產(chǎn)品。
03
1990年中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會成立，為振興發(fā)展我國的液壓、氣動、密封件工業(yè)發(fā)揮了重要作用。在科研與生產(chǎn)發(fā)展同時，我國液壓行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作也有了很大發(fā)展。截止到2004年5月底，國內(nèi)共有液壓氣動標(biāo)準(zhǔn)145項(國家標(biāo)準(zhǔn)79項，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)66項)。這些標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)所頒布的同類標(biāo)準(zhǔn)相一致，從而為提高我國液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度，組織專業(yè)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的性能、發(fā)展新品種和互換性，以及國際間的技術(shù)交流及機電產(chǎn)品配套出口貿(mào)易提供了有利條件。
應(yīng)當(dāng)指出，盡管我國液壓工業(yè)已取得了很大的進步，但與主機發(fā)展需求及和世界先進水平相比，尚存在不少差距，主要反映在:
①產(chǎn)品品種少(例如約為美國的1/6，德國的1/5)，水平低，質(zhì)量不穩(wěn)定，早期故障率高，可靠性差[例如齒輪泵的工作壓力，國內(nèi)一般為14MPa，國外為21~28MPa;柱塞泵的壽命國產(chǎn)的為5000h，比國外低1/2，噪聲比國外高5~10dB]，液壓閥的壽命為國外的1/2，特別是機電一體化的元件和系統(tǒng)，國內(nèi)尚未廣泛應(yīng)用。
②專業(yè)化程度低，規(guī)模小，經(jīng)濟效益差(例如2000年國內(nèi)135個液壓件廠年平均每個廠生產(chǎn)5.16萬件，年產(chǎn)30萬件以上的只有5家，產(chǎn)值超過2億元的企業(yè)只有3個，而德國力士樂公司年產(chǎn)各種液壓產(chǎn)品130萬件，而美國派克公司1999年銷售額46億美元)。
③科研開發(fā)力量尚較薄弱，技術(shù)進步緩慢(例如國內(nèi)企業(yè)雖然政策規(guī)定可以提取銷售額的1%，用于企業(yè)的科研開發(fā)，但很多企業(yè)無力支付，而各大著名跨國公司用于科技開發(fā)的資金占其銷售額的5%，甚至高達10%)。
④本行業(yè)產(chǎn)品尚未打開國際市場。液壓氣動產(chǎn)品國際市場容量很大，但我國的出口則剛剛起步，發(fā)展余地很大。因此，國家十分重視液壓工業(yè)的發(fā)展，僅以科學(xué)技術(shù)部等有關(guān)部、局共同組織編制的《中國高新技術(shù)產(chǎn)品目錄2000》為例，就有高壓液壓柱塞泵/馬達、高壓液壓閥、高壓整體式多路閥、中高壓變量葉片泵、中高壓齒輪泵等液壓產(chǎn)品列人了“光機電一體化”領(lǐng)域的“高性能機電基礎(chǔ)件”類。
可以相信，隨著綜合國力的增強、科學(xué)技術(shù)的進步及產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國的液壓技術(shù)將會得到更大的發(fā)展。