Conceptos básicos del sistema hidráulico
El sistema hidráulico es un sistema de transmisión basado en el principio de Pascal en mecánica de fluidos, que utiliza un líquido como medio de trabajo y utiliza la presión interna del líquido para transmitir, convertir y controlar la potencia (o energía). El sistema hidráulico es la clave para controlar los equipos mecánicos para completar diversas acciones. Su nivel técnico y el rendimiento del producto afectarán directamente el grado de automatización y la confiabilidad del trabajo de los equipos mecánicos.
El sistema hidráulico generalmente se compone de cinco partes, que incluyen componentes de potencia, componentes de control, componentes ejecutivos, componentes auxiliares y medio de trabajo.
El principio de funcionamiento del sistema hidráulico es generalmente el siguiente: el motor principal impulsa la bomba hidráulica para que funcione, la bomba hidráulica bombea el aceite hidráulico a la tubería hidráulica y la válvula hidráulica ajusta la velocidad y la dirección del movimiento alternativo del cilindro hidráulico controlando el caudal y la presión del aceite hidráulico.
En comparación con la transmisión mecánica y la transmisión eléctrica, el sistema hidráulico tiene ventajas irreemplazables: (1) Con la misma potencia, el sistema hidráulico tiene una gran capacidad, un volumen pequeño y una masa baja. Por ejemplo, con la misma potencia de salida, la masa del motor hidráulico es solo del 10% al 20% de la masa del motor eléctrico, y también puede transmitir una gran fuerza o par; (2) Es fácil realizar una transmisión de gran relación de transmisión y el rango de regulación de velocidad es amplio, lo que puede Es conveniente realizar una regulación de velocidad continua durante el funcionamiento y tiene un buen rendimiento a baja velocidad; (3) Es fácil realizar un movimiento lineal rotatorio y alternativo, y el sistema es fácil de organizar; (4) El control y ajuste del sistema son relativamente simples y es fácil realizar la automatización mecánica; (5) Operación Trabajo simple, estable, respuesta rápida, pequeño impacto, fácil de girar y arrancar con frecuencia y rapidez; (6) Trabajo seguro y confiable, fácil de lograr protección contra sobrecarga cuando el sistema hidráulico está sobrecargado; (7) La transmisión hidráulica utiliza aceite como medio de trabajo y los componentes pueden ser autolubricantes, de fácil mantenimiento.
Con base en las ventajas anteriores, los sistemas hidráulicos se utilizan ampliamente en varios productos anfitriones y equipos técnicos en varias industrias, como maquinaria de construcción, maquinaria minera, maquinaria portuaria, maquinaria agrícola, maquinaria metalúrgica, industria automotriz, máquinas herramienta y otros campos.
2. Tendencia de desarrollo de la industria hidráulica
(1) Aparece la tendencia de sustitución de importaciones de productos de alta gama
Aunque la industria hidráulica de mi país se ha desarrollado rápidamente, durante mucho tiempo, la mayoría de los fabricantes de piezas hidráulicas son de pequeña escala y tienen una capacidad de innovación limitada. Los productos hidráulicos se concentran principalmente en productos de gama baja. Existe una gran cantidad de exceso de capacidad de piezas hidráulicas ordinarias y la competencia por productos de bajo precio y bajo nivel es feroz. Dado que el desarrollo de piezas hidráulicas de alta gama va a la zaga de la industria de fabricación de equipos posteriores, las piezas hidráulicas de alta gama requeridas por los fabricantes nacionales anfitriones han dependido durante mucho tiempo de las importaciones. En los últimos años, con el desarrollo de la industria y la innovación tecnológica de las empresas, los fabricantes nacionales de piezas hidráulicas han logrado avances sucesivos en el proceso técnico y han mejorado el rendimiento del producto. Algunas empresas de alta calidad en la industria hidráulica han eliminado gradualmente la dependencia de los OEM nacionales de las marcas internacionales en virtud del alto rendimiento de costos y las ventajas regionales de sus productos, y han ampliado continuamente sus cuotas de mercado. El brote de la nueva epidemia de la corona en 2020 ha obstaculizado el comercio internacional hasta cierto punto. Los fabricantes nacionales anfitriones están buscando activamente empresas nacionales que proporcionen instalaciones de apoyo, lo que ha promovido el proceso de sustitución de importaciones y ha brindado nuevas oportunidades para los fabricantes nacionales de piezas hidráulicas.
(2) Combinación de tecnología hidráulica y logros de alta tecnología
En los últimos años, la integración de la tecnología hidráulica con nuevas tecnologías como la tecnología de la información informática, la tecnología microelectrónica y la tecnología de control automático ha promovido el desarrollo de sistemas y componentes hidráulicos. A corto plazo, la posibilidad de cambios revolucionarios en la tecnología hidráulica es baja, pero la tecnología hidráulica seguirá mejorando, lo que se materializa en: miniaturización, peso ligero y modularización de componentes hidráulicos; proceso de producción ecológico; integración e integración de sistemas hidráulicos.
(1) Miniaturización, peso ligero y modularización de productos
La miniaturización, el peso ligero y la modularización son tendencias inevitables en toda la industria hidráulica. La miniaturización se logra rediseñando la disposición y la estructura de los componentes, y los componentes hidráulicos miniaturizados son beneficiosos para mejorar la velocidad de respuesta del sistema hidráulico. Los componentes hidráulicos ligeros se pueden lograr mediante la selección de materiales y la actualización de la tecnología. Los componentes hidráulicos ligeros pueden reducir el consumo de energía de la maquinaria y el equipo posteriores, prolongar la vida útil y mejorar la eficiencia de la producción. La modularización de los productos hidráulicos se refiere a los medios técnicos para integrar las funciones que antes realizaban varias piezas en un módulo y realizar un solo módulo para reemplazar varias piezas. La modularización de los productos hidráulicos puede mejorar la eficiencia del ensamblaje y mejorar el rendimiento de sellado de los productos hidráulicos.
(2) Proceso de producción verde
Problemas como la contaminación del proceso, la vibración y el ruido del producto, la pérdida de material y las fugas del medio en el proceso de fabricación de componentes y piezas hidráulicas siempre han sido desafíos importantes a los que se enfrenta la industria hidráulica de mi país. En el futuro, la tecnología de fabricación ecológica debe aplicarse a todo el proceso del ciclo de vida del diseño, el proceso, la fabricación, el uso y el reciclaje del producto. Reducir la vibración y el ruido de los productos y sistemas hidráulicos mediante la tecnología de optimización estructural y los principios de control activo; eliminar gradualmente los procesos de procesamiento y fabricación que son perjudiciales para el medio ambiente, adoptar métodos y equipos de fabricación de procesos respetuosos con el medio ambiente y mejorar la utilización de los recursos y la energía en el proceso de fabricación; materiales que reducen la fricción y reducen el uso y la pérdida de componentes hidráulicos para mejorar la utilización del material; desarrollar nuevos materiales de sellado mediante el desarrollo de la tecnología de conexión de tuberías hidráulicas, optimizar la estructura de sellado y el proceso de acabado, mejorar el rendimiento del sellado del producto y reducir las fugas y la contaminación del medio; desarrollar un proceso de recuperación, tratamiento y reutilización de medios fluidos, desarrollar un proceso especial de desmontaje, reciclaje y refabricación de componentes hidráulicos para mejorar la reciclabilidad del producto.
(3) Integración e integración del sistema hidráulico
La integración y la integración del sistema hidráulico pueden realizar la flexibilidad e inteligencia del sistema hidráulico y dar pleno juego a las ventajas de la gran salida de transmisión, la pequeña inercia y la respuesta rápida del sistema hidráulico. Con el desarrollo de la nueva tecnología energética y la inteligencia del equipo, la aplicación terminal requiere la combinación efectiva de la tecnología de transmisión hidráulica y la tecnología de control electrónico, cambiando la forma de control tradicional y mejorando el rendimiento de respuesta del sistema. La industria necesita romper con las limitaciones de la tradición, promover la investigación y el desarrollo de sistemas inteligentes e integrados y satisfacer la futura demanda de productos hidráulicos en el mercado chino. La integración y la integración del sistema hidráulico es la dirección de desarrollo futuro de la industria hidráulica.
3. Oportunidades
(1) Apoyo de la política industrial nacional
En los últimos años, el estado ha otorgado gran importancia al desarrollo de la industria hidráulica y ha emitido una serie de políticas para incentivar el desarrollo. De acuerdo con el "Hecho en China 2025" publicado por mi país en 2015, las piezas hidráulicas pertenecen a los componentes básicos centrales en el proyecto de base industrial sólida. "Made in China 2025" establece claramente que para 2025, el 70% de los componentes básicos básicos y los materiales básicos clave estarán garantizados de forma independiente, se promoverán y aplicarán 80 tecnologías avanzadas icónicas, algunas de ellas alcanzarán el nivel líder internacional y se construirá una base tecnológica industrial relativamente completa. Sistema de servicio, y gradualmente formar un patrón de innovación industrial de interacción coordinada de toda la máquina y soporte básico. Se propone en el "14º Esquema del Plan de Desarrollo Quinquenal" de la Industria de Sellado Hidráulico, Hidráulico y Neumático que para 2025, más del 80% de los productos de sellado hidráulico y neumático de alta gama estarán garantizados de forma independiente. Por lo tanto, la demanda de localización de piezas hidráulicas de alta gama es urgente.
Bajo la guía de las políticas nacionales mencionadas anteriormente, algunos líderes de la industria de mainframe han reformado gradualmente el sistema de adquisición de piezas, han permitido que las empresas nacionales de alta calidad ingresen a la lista de proveedores calificados y han logrado la localización de la adquisición de piezas. Con la continua expansión de la participación global de los principales fabricantes de motores de mi país, algunas empresas nacionales de alta calidad pueden aprovechar las oportunidades de desarrollo de la sustitución de importaciones de componentes clave en la industria hidráulica en virtud de las capacidades de investigación y desarrollo de productos, sus propias ventajas de escala y la calidad estable de los productos. Por lo tanto, la implementación de la política de sustitución de importaciones proporcionará un espacio de desarrollo más amplio para las empresas líderes con capacidades independientes de investigación y desarrollo en la industria.
(2) El desarrollo de las industrias de transformación proporciona un amplio espacio de mercado para la industria hidráulica
Los componentes hidráulicos son productos industriales básicos importantes con una amplia gama de aplicaciones de transformación. Con el desarrollo de la economía nacional de mi país, la aceleración de la urbanización, la modernización industrial y el ajuste estructural, en el proceso de progreso de mi país de una potencia manufacturera a una potencia manufacturera, la maquinaria de construcción, la industria automotriz, la maquinaria pesada, la maquinaria agrícola, la ingeniería marina, los equipos de alta gama y otros campos lograrán un desarrollo constante y rápido, generando una amplia demanda de mercado para productos hidráulicos.
4. Desafíos
(1) Las materias primas y los accesorios nacionales no pueden satisfacer la demanda
La principal materia prima requerida para los componentes hidráulicos son las tuberías de acero. Por un lado, las tuberías de acero nacionales son en su mayoría modelos estándar y sus parámetros técnicos no pueden satisfacer las necesidades personalizadas de las piezas hidráulicas de alta gama; Además de los productos, el contenido de impurezas y los indicadores de rendimiento de la mayoría de las tuberías de acero nacionales son diferentes a los de las tuberías de acero importadas, y el suministro de materias primas nacionales de alta gama es insuficiente, lo que da como resultado la dependencia de las materias primas para piezas hidráulicas de alta gama de las importaciones. Por lo tanto, en la actualidad, los defectos de rendimiento de las materias primas y accesorios básicos nacionales y el suministro insuficiente de materias primas nacionales de alta gama se han convertido en los principales factores restrictivos para la mejora de la calidad de los productos hidráulicos de alta gama.
(2) El mercado internacional tiene un reconocimiento insuficiente de la industria hidráulica nacional
Debido al inicio temprano de la industria hidráulica extranjera y al alto nivel técnico general, el mercado de alta gama de piezas hidráulicas nacionales está ocupado principalmente por gigantes internacionales, y los productos de la industria hidráulica de mi país se concentran en el extremo medio y bajo de la cadena de valor. El reconocimiento general es bajo, existen obstáculos para que los fabricantes nacionales de piezas hidráulicas ingresen al sistema de proveedores de los principales fabricantes internacionales y es más difícil participar en la competencia internacional.
5. Barreras de entrada en la industria
(1) I+D y barreras técnicas
Dado que los diferentes motores principales e incluso las diferentes partes del mismo motor principal tienen diferentes requisitos en cuanto a la forma y el tamaño de la tubería, los fabricantes de piezas hidráulicas a menudo necesitan realizar un diseño y una producción personalizados de acuerdo con las necesidades específicas de los clientes. Además, con la mejora continua del grado de industrialización y la iteración continua de la tecnología, los clientes posteriores tienen requisitos cada vez más altos en cuanto a la vida útil, la confiabilidad, la estabilidad y otros aspectos del rendimiento de los componentes hidráulicos.
Sin embargo, las capacidades técnicas de I+D, diseño, producción, procesamiento, depuración y prueba de los productos hidráulicos mencionados anteriormente requieren una acumulación de experiencia a largo plazo para mejorar y madurar gradualmente. Es difícil para las nuevas empresas de esta industria formar capacidades de control de procesos y control de procesos estables en un corto período de tiempo. La capacidad y el nivel de tecnología de producción constituyen las barreras de entrada en la industria hidráulica.
(2) Barreras para el desarrollo del mercado
La tubería hidráulica actúa como un dispositivo de transmisión para asegurar el funcionamiento del motor principal hidráulico, al igual que el sistema de circulación sanguínea del motor principal. La calidad de la tubería hidráulica determina directamente la estabilidad, la fluidez y la vida útil del motor principal. Por lo tanto, el fabricante principal del motor seleccionará estrictamente al proveedor de tuberías hidráulicas, y los productos deben someterse a pruebas estrictas al seleccionar al proveedor. Además de cumplir con los estándares de auditoría, los productos relevantes también deben pasar la evaluación de uso real. Por lo tanto, una vez que se confirma la relación de cooperación, para garantizar la estabilidad de la calidad de su propio producto, el fabricante anfitrión no cambiará fácilmente de proveedor, por lo que tiene cierta fidelidad del cliente. En términos generales, las empresas de piezas hidráulicas que han mantenido una buena reputación de marca durante mucho tiempo tienen mayores ventajas para obtener pedidos de clientes y establecer relaciones de cooperación estables. Para los nuevos participantes, es difícil establecer una reputación de mercado y formar un efecto de marca en un corto período de tiempo, por lo que existen ciertas barreras de desarrollo del mercado en la industria hidráulica.
(3) Barreras de capital y escala
La industria hidráulica es una industria intensiva en capital, y la producción de piezas hidráulicas requiere una inversión a gran escala en activos fijos, que incluye principalmente inversiones de capital como la construcción de plantas y la compra de equipos. La eficiencia de producción de las empresas hidráulicas y el rendimiento, la estabilidad, la vida útil y otros indicadores de los productos dependen en gran medida del nivel de configuración del equipo de producción. En la estructura de costos de los productos hidráulicos, las materias primas representan una proporción relativamente alta. Su producción requiere la adquisición de materias primas como acero y piezas fundidas, y la rotación de la producción requiere una gran cantidad de capital de trabajo, que también es una parte importante de la inversión de capital en la industria hidráulica. Además, solo las empresas con una cierta escala pueden formar un efecto de escala, reduciendo así eficazmente los costos de producción. Por lo tanto, los nuevos participantes deben tener una sólida solidez financiera y escala.
(4) Barreras de talento
Con la aceleración de la innovación tecnológica en la industria hidráulica, la I+D y la producción de piezas hidráulicas implican tecnología interdisciplinaria y procesos de fabricación. Las empresas necesitan tener equipos de I+D de alto nivel y personal técnico, así como trabajadores calificados que dominen la tecnología de producción e inspecciones experimentadas. Personal para garantizar la continuidad de la investigación y el desarrollo, el avance del nivel de fabricación y la estabilidad de la calidad del producto. En la actualidad, existe una falta de talentos profesionales para piezas hidráulicas de alta gama en China. Establecer un equipo de talentos con una estructura profesional razonable a través de la propia capacitación de la empresa requiere una acumulación técnica continua y precipitación del mercado. Es difícil para los nuevos participantes desplegar un equipo de talentos profesionales en un corto período de tiempo. Por lo tanto, la industria hidráulica tiene ciertas barreras de talento para los nuevos participantes.