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多品种系列化民用伺服阀
文章来源 : 军民结合推进司 发布时间:2013年12月03日

【技术开发单位】中国航天科技集团公司一院十八所

【技术简介】十八所是国内较早从事伺服阀研究的单位,研制成功的喷嘴挡板、偏导射流、动压反馈、三余度伺服阀产品,成功地应用在国家的战略战术导弹及运载火箭型号,产品技术达到国际先进水平。目前十八所拥有伺服阀方面专利20多项,其中发明专利占大多数,已获授权专利4项。十八所以军品型号伺服阀产品为基础开发了民用伺服阀产品,自2006年推向民用市场以来,销量逐年增长,限于自身产能不足,目前已是供不应求的局面。同时,面对广阔的民用市场和用户多样化的产品需求,现有的产品种类还远不能满足要求,因此,有必要开展系列化产品研发并建立伺服阀生产线以快速实现技术转化。

系列化产品开发包括优化已有产品和开发新产品。产品优化包括对喷嘴挡板两级伺服阀,偏导射流伺服阀,射流管两级伺服阀,直动式伺服阀,三级伺服阀的进一步设计优化和改进。对现有的型号用伺服阀产品根据国际国内标准统一产品接口,实现和国外产品的无障碍替换。新开发产品包括射流管电反馈伺服阀、大流量高响应伺服阀及高响应伺服控制器的开发。新产品开发是针对重点行业,开发用户急需的、能直接替代进口产品且具有广阔市场前景及高附加值的伺服阀产品。通过设计改进使其技术水平和性能指标达到国际先进水平,充分拓展产品型号规格,使流量范围覆盖41500L/min, 最高工作压力达到35MPa,动态响应超过100Hz以上,同时掌握各品种伺服阀的关键设计和加工技术,并拥有自主知识产权。

产品研发主要技术途径包括:(1)采用电反馈方式,通过伺服阀控制器、微位移传感器实现伺服阀阀芯电反馈控制,提高伺服阀的线性度、减小滞环,提升伺服阀的整体性能。采用电反馈的偏导射流和射流管伺服阀产品还能设计出比例伺服阀产品从而降低产品制造成本。(2)采用偏导射流技术、射流管技术、直驱技术提高产品抗污染性能。不同于传统的喷嘴挡板伺服阀,这些技术将显著提高伺服阀的抗污染性能,从而满足钢铁、电力、风电、铁路等环境恶劣的应用场合。(3)开发大流量高响应三级伺服阀填补国内空白。采用高可靠控制器、高频响前置级伺服阀的三级电液伺服阀产品性能指标可到达国外先进技术水平,填补国内生产空白。

建立核心零件生产线,减少投资,降低成本。航天电液伺服阀技术成果转化,重点投资核心零件生产能力建设,以满足重要、核心零件制造要求为目标,将非重要零件、工序全行业协作,实现低投入高产出。同时完成装配、调试能力建设,探索产品装调新工艺与新方法。

【技术特点】根据十八所的调研情况分析,国内仅伺服阀产品市场年销售额超过2亿元,以伺服阀为核心的电液伺服系统销售额则达到数十亿。十八所目前拥有军品用伺服阀型号30余种,形成规模生产的民用伺服阀有四个系列,完成设计开发并开始投产的产品有直动式、射流管两级伺服阀、电反馈射流管伺服阀及三级伺服阀,正在开发的产品包括动圈式伺服阀、射流管压力伺服阀,总体来讲十八所伺服阀产品类型及规格在国内处于领先水平。

国内生产伺服阀的厂家包括航空609所,北京机床所,上海诺玛公司,陕西秦峰,船舶704所,航天7111厂等。其中主要厂家都属于军工企业,主要从事军品伺服阀的生产。由于伺服阀产品是高技术产品,有较高的技术门槛,仅有的几家民营企业由于技术积累不够,发展速度受到制约。除此之外,从事伺服阀或比例伺服阀产品研究开发的包括北京航空航天大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等几所高校。高校对伺服阀的研究大多注重特殊伺服阀的研究,并无实际产品推向市场。

国外伺服阀生产厂主要有美国MOOG公司、德国力士乐公司、英国Star公司等。国外产品进入中国主要有两种方式,即作为单个产品销售,或随系统配套,无论那种方式其产品价格都远远高于国内产品,通常是23倍以上,如高频响、大流量类型产品,由于没有国产产品可替代,国外厂商更拥有绝对价格话语权。

根据调研,国内伺服阀市场80%以上份额为国外公司占据,而且以主流行业、高端产品为主。主流行业包括伺服阀两大重点用户如钢铁、电力行业,高端产品包括射流管伺服阀、电反馈二级阀、三级阀等,此类产品价格达到每台数万到数十万元。国内厂家的服务对象主要是冶金行业在小型轧钢线,或平整机,纠偏机上,以及非标试验系统、注塑机设备等。产品数量相对较少,价格也不高。

十八所伺服阀军转民项目可充分发挥军工单位产品的研发优势、国内生产制造的价格优势、以及客户十分看重的地域服务优势,及早扩大规模,扩大产品系列,加强市场推广和销售力度,占领更大市场份额。

【技术指标】

对现有产品进行系列化开发和技术转化,扩大产品品种规格,具体涉及高性能两级伺服阀研制、电反馈两级伺服阀研制、直动式伺服阀研制,重点是三级伺服阀、射流管两级伺服阀、射流管电反馈伺服阀的再开发设计。产品主要技术指标见下表所示。

序号

产品类型

最高工作压力

流量范围

(△P=7MPa

1

喷嘴挡板伺服阀

35MPa

4230L/min

2

直动式伺服阀

25MPa

1060L/min

3

动圈式伺服阀

25MPa

440L/min

4

三级伺服阀

35MPa

4001500L/min

5

射流管两级伺服阀

35MPa

3080L/min

6

射流管电反馈伺服阀

35MPa

30200L/min


    【技术水平】国际先进

【可应用领域和范围】伺服阀产品,电液伺服系统,电力、钢铁等行业。

【专利状态】已取得专利4

【技术状态】批量生产阶段

【合作方式】技术服务、产品销售

【投入需求】8000万元

【转化周期】1-3

【预期效益】建成国内领先的伺服阀研发、生产一体化基地,成为十八所航天伺服技术应用产业化的平台。总投资8000万元,全建成后,可达年产45005000台伺服阀水平,预计三年内可实现累计销售额过亿元,销售利润可达4000万元。

伺服阀产品成功实现军转民,能够打破国外产品对国内市场的垄断,填补国内部分伺服阀产品技术空白,促进国内高端装备制造业的发展,具有显著的社会效益。

【联系方式】何友文  010-67810524/13701235079

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