1、我國泵行業發展現狀、產品應用及研究熱點羅光釗（學號：1404440226班級：能動2班）指導老師：李琪飛我國泵行業的技術發展趨勢越來越與世界泵業技術發展趨向一致。對一般通用泵的更新換代，從性能范圍，結構型式，使用用途，方便維修和外觀質量以及系列化，標準化，通用程度方面有了進一步完善。產品制造工藝有了一定的提高，特別是近兩年一些企業擴建和添置了設備，裝備水平，工藝設備得到了進一步完善，但缺少先進的檢測和試驗手段。高、精、尖技術含量高的產品領域，泵產品供不應求。國家采取積極的宏觀經濟調控政策，市場持續的需求增長，對環境保護的日益重視以及用戶日益嚴格和不斷變化的要求和需求都成為推動行業廠技術水平提升

2、的主要動力。一、我國泵技術的發展趨勢產品的生命力在于市場的需求。如今的市場需求正是要求產品有各自的特色特點，做到與眾不同;正是這一點，造就了泵產品的多元化趨勢。它的多元性主要體現在泵輸送介質的多樣性、產品結構的差異性和運行要求的不同性等幾個方面。輸送介質的多樣性來看，最早泵的輸送對象為單一的水及其它可流動的液體、氣體或漿體到現在可輸送固，主要有以下幾點：產品的多元化液混合物、氣液混合物、固液氣混合物，直至輸送活的物體如土豆、魚等等。不同的輸送對象對于泵的內部結構要求均不同。除了輸送對象對泵的結構有不同要求外，在泵的安裝形式、管道布置形式。維護維修等方面對泵的內在或外在的結構均提出新要求。同時，

3、各個生產廠商，在結構的設計上又加人了各自企業的理念，要加提高了泵結構的多元化程度。基于可持續發展和環保的總體背景，泵的運行環境對泵的設計又提出了眾多的要求，如泄漏減少.噪聲振動降低、可靠性增加.壽命延長等等均對泵的設計提出了不同的側重點或幾個著重點并行均需考慮，也必然形成泵的多元化形式。二、泵設計水平提升與制造技術優化的有機結合進入信息時代的今天，泵系統的人性化技術也是今后研究的重要發展方向，主要表現在1. 推翻傳統的眼鏡板和切割環堆焊表面磨平工藝，采用釬焊嵌塊硬質合金的眼鏡板及切換環，使用壽命可提高數倍。為了獲得更高的耐磨性，等離子噴焊合金元素、鑲嵌式L型與C型眼鏡板與切割環等新結構、新工藝

4、、新技術正在慢慢成熟，使用成本更低。2. 為保證混凝土輸送缸的使用壽命，現階段主要采取在其內壁均鍍鉻層的方法，但這種方法嚴重污染環境。雙層復合耐磨輸送管的應用，使混凝土管道的使用壽命明顯改觀，且對環境污染小。隨著新技術的不斷運用，各種新工藝、復合材料的使用，輸送缸及輸送管的壽命將會得到進一步提升。3. 通過混凝土活塞運動機理研究，將納米材料、自潤滑技術應用到混凝土活塞中去。終將去掉混凝土活塞“易損件”的標簽。4. 在智能緩沖換向控制中，應用高靈敏傳感器采集信號，將泵送油缸與擺閥油缸的運動和混凝土運動的關系結合起來，能有效地調節泵送油缸的速度與方向，減少換向沖擊，最大限度地使混凝土在輸送管道內的

5、流動接近理想狀況，提高泵送的平穩性，既可減小振動，又提高了易損件的使用壽命。5. 排量控制、個性化攪拌控制和全自動中央潤滑系統等，列從小到大排列起來，為未來行業制定相應標準，并對使泵送過程始終處于最優化水平，可以根據泵的數據泵送系統的主要零部件在規格方面有明確的要求，實智能地做出最優化調整，最大限度地降低油耗，減少現標準化、模塊化生產，推進行業進步：泵送時的振動和磨損。6. 發動機負荷率自動匹配節能控制技術：通過發動機負荷率自動匹配節能控制技術，以發動機經濟油耗區為目標，以控制發動機轉速和主泵排量為手段，以發動機負荷率和控制系統壓力為反饋，實現個性化“雙活塞自動退回技術”較現有的“自動退混凝土

6、活塞技術”更換混凝土活塞更加方便快捷；料斗的自動翻轉技術，新結構不斷使用，使眼睛板、輸送缸、S管的更換更加便捷。因泵送系統是一個往復運動的載體，其易損件如眼鏡板、切割環、混凝土活塞、輸送缸、s管長期在惡劣的環境下工作，承受著與混凝土的強摩擦與硅酸鹽的腐蝕，不斷循環的高壓沖擊載荷，成為名副其實的易損件。通過潤滑機理研究，如何提高混凝土泵在施工過程中的穩定性，降低設備維護成本，是提高混凝土泵易損件使用壽命的關鍵。由于市場要求生產廠商的貨期盡可能縮短，尤其對于特殊產品（針對用戶要求生產的產品）供貨周期縮短，必然要求泵的生產企業加速利用CA般術甚至是計算機集成制造系統（CIMS）.柔性制造（FMC和F

7、MS對從設計到制造模具、零件加工等各環節協調一致處理保證一旦設計完成，產品零部件的加工也趨于同期完成，以確保縮短產品的生產周期。與此同時，除利用計算機制圖外還將在計算機這個載體上實現產品的強度分析、靠性預估和三維立體設計，將原來需要在生產中發現和解決的工藝問題、局部結構問題及裝配性問題等方面提至生產前進行防范，縮短產品的試制期。三、產品的標準化與模塊化在產品出現多元化的同時，泵作為通用產品，總體總量依舊巨大。在市場中，除出現技術性競爭外，產品的價格競爭尤其是通用化產品的價格競爭是必然趨勢。在產品出現多元化的趨勢下，要實現產品價格的競爭優勢，提高產品零部件的標準化程度，實現產品零部件的模塊化是必

8、須的。在眾多零部件實現模塊化后，通過不同模塊的組合或改變個別零件的特性，以實現產品的多元化。同時，只有當零部件標準化程度提高后才有可能基于產品的多元化基礎上實際規模化的零部件生產，用以降低產品的生產成本和形成產品的價格競爭優勢，也可以在產品多元化的基礎上進一步地縮短產品的交貨周期。四、泵內在特性的提升與追求外在特性所謂泵的內在特性是指包括產品性能、零部件質量、整機裝配質量、外觀質量等在內的產品固有特性，或者簡稱之為品質。在這一點上，是目前許多泵生產廠商所關注的也是努力再提高、改進的方面。而實際上，我們可以發現，有許多的產品在工廠檢測符合發至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發生諸如

9、過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題;而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統特性。技術人員在進行產品設計時，為提高某一產品的百分之一效率常常花費不少心思;而泵運行如果偏離設計的高效點，實際運行的效率遠不止降低百分之一。現在，泵生產廠家同時為用戶配套包括變頻在內的控制設備及成套設備，實際上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基礎上，再關注泵的集中控制系統，提高整個泵及泵站運行效率，則是在泵的外在特性的追求上更上一層樓。從銷售角度看，推銷產品即是在推銷泵的內在特性;而關注泵的外在特性則是生產廠商不僅是推銷產品，更是在推銷泵站（成套項目）。從使用角度看，

10、好的產品必定是適合運行環境的產品而非出廠檢測判別的產品。五、料新工藝的加速利用泵的用材料從鑄鐵到特種金屬合金，從橡膠制品、陶瓷等典型非金屬材料到工程塑料，在解決泵的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等環境上都發揮了突出的作用。同時新工藝的如國外有些廠商已設計并運用，又更好地使新材料運用到泵的零部件乃至整個泵當中。推出了全部采用工程塑料制成的泵。比用一般金屬材料生產的泵在強度上毫不遜色，在耐蝕耐磨上更勝一籌。又比如利用新的表面涂覆技術和表面處理技術，同樣可解決泵的抗蝕和抗磨問題。六、機電一體化的進一步發展正如科學技術的發展一樣.現階段科技領域中交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，

11、作為泵產品的技術發展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開始，僅局限于泵本身是沒有辦法實現的，解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲;提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內加設諸如泄漏保護、過載保護等措施;提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一不說明要發展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。從市場的角度考量，國外的零部件公司已在國內建立多家合資或獨資企業，憑借其技術、資金、管理等優勢正對中國市場虎視眈眈，在不久的將來，會與大企業搶市場，特別是高端產品的市

12、場。國內企業相互之間的競爭，導致產品價格更低，企業盈利能力更差，影響企業的發展投入和持續發展。從泵的性能范圍看，巨型泵的流量每小時可達幾十萬立方米以上，而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下;泵的壓力可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被輸送液體的溫度最低達-200攝氏度以下，最高可達800攝氏度以上。泵輸送液體的種類繁多，諸如輸送水(清水、污水等)、油液、酸堿液、懸浮液、和液態金屬等。在化工和石油部門的生產中，原料、半成品和成品大多是液體，而將原料制成半成品和成品，需要經過復雜的工藝過程，泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學反應的壓力流量的作用，此外，在很多裝置中還用

13、泵來調節溫度。拌系統喂料性。(1) 料斗流線型、包絡設計技術為了提高混凝土的流動速度，與混凝土直接接觸流動阻力，完全消除料斗積料死角。(2) 攪拌系統的喂料性研究運用納維斯托克斯方程對料斗內的流體運動進行了分析，通過監控混凝土粘度與不同地區混凝土的特性，智能調整料斗內攪拌葉片最佳速度，與此同時開展攪拌葉片角度合理性布局研究，提高攪拌效率，增加吸料性能。(3) 多相流模擬技術：將此技術應用到混凝土泵送系統領域，通過對吸料口型式以及與輸送缸之間合理配合研究，對不同混凝土在配管中的流動方式研究，采用多相流模擬技術并進行優化，設計出具有最佳吸料效率的泵送系統。(4) 最佳泵送頻率研究：泵送頻率對吸料效

14、率影響很大，泵送頻率過快，混凝土活塞在輸送缸中的往復運動會造成真空，嚴重影響吸料性，泵送頻率過慢，泵送排量小，如何根據不同混凝土的地區差異及配比特性，獲得最佳泵送頻率，也是獲得最佳吸料性的關鍵所在。(5) 通過對泵送系統與擺閥系統的換向時序進行運算、分析，合理選擇蓄能器容積，增大液壓管路直徑，實現快速換向，提高混凝土泵的吸料容積效率。(6) 研究液壓系統沖擊特性，合理優化擺閥機構絞接點位置與擺缸結構，調整擺缸阻尼孔大小，降低換向沖擊，最終取得了良好的緩沖效果；達到消除在泵料和吸料時壓力峰值，實現類似閉式系統的“零沖擊換向”，提高設備的可靠性，延長液壓元件的使用壽命。(7) 加強混凝土泵的生產效

15、率和系統動力學特性研究，找出泵送系統固有特性與泵送頻率的關系，獲得最佳的泵送頻率(換向次數)，從而有效的抑制泵車臂架的振動和防止裂紋產生。(8) 加強混凝土泵的可靠性研究，特別是對于高強度、大骨料、三級配混凝土特性的研究，降低客戶使用混凝土成本，使混凝土泵能夠適應各種工況的泵送施工。(9) 料斗、攪拌、S閥相互配合關系研究：通過配合關系，加快了混凝土在料斗中的運(10) 通過大量的試驗證明，合理的配合可提高吸料效率3%5%。通過以上方面的改進，泵送系統吸料性明顯提高。目前行業泵車單次泵送的吸入效率一般不超過83，福田雷薩泵車的泵送效率可以達到90以上。施工現場的混凝土并不是每時每刻都在泵送，需

16、要混凝土罐車的轉運，每一罐混凝土泵送時，普遍存在出料不連續、或點動幾次，分配閥才能工作到位。在這種情況下，出料沖擊大，當混凝土差時，還會出現堵管。其中一個重要原因：留在分配閥旁的混凝土因時間過長產生質變，如離析或下沉結塊，配管與分配閥中混凝土失水松散產生空氣。(1)通過主油缸換向加力，對分配閥口部與混凝土接觸部分進行快速壓實，有效地解改善混凝土泵送連主要用于決吸料過程中吸入空氣和混凝土松散問題。達到降低換向沖擊振動和續性的目的我國變頻驅動技術在很多場合可以有效提高泵的工作效率。需要精確控制流量、長時間運行的大功率泵或能量損失較多的場合。今后應該大力加強變頻節能技術的研究和推廣。另外。在許多行業

17、，規劃不合理、設計工況與運行工況不相匹配也是常有的事。設計院要與生產企業和用戶加強溝通、進一步提高設計水平。三、環境友好型，泵類產品和技術的研究開發。環境友好型泵類產品的研究開發是大勢所趨，國家十分重視環保設備的研究開發。在環保與水處理用泵設計方面可以通過無堵塞，無泄漏的噪聲設計來減少泵進行對環境的干擾。國產的各型環保與水處理用泵，已經具備了較先進的水平，可以基本滿足我國的水工業發展的需求，但針對水工業的特點還應開發和提高水泵的效率和制造水平；注重改進鑄造工藝，提高鑄件質量：針對首次無故障，運行時間短的問題提高整體，制造精度；針對泄露量大的問題，改進密封條件；針對效率偏低或者不穩定的情況。改善

18、水利設計，設備設計和制造工藝等。四、開展全壽命成本的研究。目前但研究人員主要關心提高泵效率，生產廠家關心降低泵生產成本，使用單位關心泵的可靠性和低維護費用，綜合考慮這幾個方面的要求。國外已經開展了泵產品的全壽命成本或壽命周期成本的研究，應盡早開展這方面的研究，有利于創建節約型社會。五、開展泵的大型化，高速化研究，節能降耗。隨著我國國民經濟的迅速發展，大型工程和裝備要求奔向大型化，高速化方向發展。例如南水北調工程所用大型水泵葉輪的直徑要求三米上。由于大本效率高，容量大不僅能減少能源消耗，還有利于集中管理、自動控制、減少維修和工程造價。六、跨學科技術的研究開發和應用究已經必不可少。例如，高強度和動力性等要求的提高，必須要求制造工藝技術得到快速發展和進步。在泵零部件加工過程中，實行多維數控機床加工葉輪，葉片等零部件，復雜零件的精密澆鑄和模鍛，特殊焊接工藝和電火花加工等技術將是未來發展趨勢。新材料復合、襯里、涂敷技術、抗汽蝕和抗腐蝕技術的研究開發。通過建立CIMS系統和虛擬制造系統，使泵產品的設計制造技術形成質的飛躍。此外，一些信息研究領域，比如人工心臟泵，泵及泵系統的進行控制等都離不開多學科技術的交叉研究。參考文獻：我國泵行業的現狀與未來思考范宗霖張翼飛陳金海水泵技