المفاهيم الأساسية للنظام الهيدروليكي

النظام الهيدروليكي هو نظام نقل يعتمد على مبدأ باسكال في ميكانيكا الموائع، باستخدام السائل كوسيط عمل، واستخدام الضغط الداخلي للسائل لنقل وتحويل والتحكم في الطاقة (أو الطاقة). يعد النظام الهيدروليكي مفتاح التحكم في المعدات الميكانيكية لإكمال الإجراءات المختلفة. سيؤثر مستواه الفني وأداء المنتج بشكل مباشر على درجة الأتمتة وموثوقية عمل المعدات الميكانيكية.

يتكون النظام الهيدروليكي بشكل عام من خمسة أجزاء، بما في ذلك مكونات الطاقة ومكونات التحكم والمكونات التنفيذية والمكونات المساعدة ووسيلة العمل.

مبدأ عمل النظام الهيدروليكي هو بشكل عام: يدفع المحرك الرئيسي المضخة الهيدروليكية للعمل، وتضخ المضخة الهيدروليكية الزيت الهيدروليكي في خط الأنابيب الهيدروليكي، ويضبط الصمام الهيدروليكي سرعة واتجاه الحركة الترددية للأسطوانة الهيدروليكية عن طريق التحكم في معدل تدفق وضغط الزيت الهيدروليكي.

مقارنةً بناقل الحركة الميكانيكي وناقل الحركة الكهربائي، يتمتع النظام الهيدروليكي بمزايا لا يمكن الاستغناء عنها: (1) تحت نفس القوة، يتمتع النظام الهيدروليكي بسعة كبيرة وحجم صغير وكتلة منخفضة. على سبيل المثال، بنفس قوة الخرج، تكون كتلة المحرك الهيدروليكي 10%-20% فقط من كتلة المحرك الكهربائي، ويمكنه أيضًا نقل قوة أو عزم دوران كبير؛ (2) من السهل تحقيق نقل نسبة نقل كبيرة، ونطاق تنظيم السرعة كبير، مما يمكن من الملائم تحقيق تنظيم السرعة بدون خطوات أثناء التشغيل، ولديه أداء جيد في السرعة المنخفضة؛ (3) من السهل تحقيق الحركة الخطية الدورانية والترددية، ومن السهل ترتيب النظام؛ (4) التحكم في النظام وتعديله بسيطان نسبيًا، ومن السهل تحقيق الأتمتة الميكانيكية؛ (5) التشغيل بسيط، عمل مستقر، استجابة سريعة، تأثير صغير، سهل الدوران والبدء بشكل متكرر وسريع؛ (6) عمل آمن وموثوق، من السهل تحقيق حماية الحمل الزائد عندما يكون النظام الهيدروليكي محملاً بشكل زائد؛ (7) يستخدم ناقل الحركة الهيدروليكي الزيت كوسيط عمل، ويمكن أن تكون المكونات ذاتية التشحيم وسهلة الصيانة.

بناءً على المزايا المذكورة أعلاه، تُستخدم الأنظمة الهيدروليكية على نطاق واسع في العديد من المنتجات المضيفة والمعدات التقنية في مختلف الصناعات، مثل آلات البناء، وآلات التعدين، وآلات الموانئ، والآلات الزراعية، والآلات المعدنية، وصناعة السيارات، وأدوات الآلات وغيرها من المجالات.

2. اتجاه تطوير الصناعة الهيدروليكية

(1) يظهر اتجاه استبدال الواردات بالمنتجات الراقية

على الرغم من أن صناعة الهيدروليكية في بلدي تطورت بسرعة، إلا أن معظم مصنعي الأجزاء الهيدروليكية لفترة طويلة صغار الحجم ومحدودون في القدرة على الابتكار. تتركز المنتجات الهيدروليكية بشكل أساسي في المنتجات منخفضة الجودة. هناك كمية كبيرة من القدرة الزائدة للأجزاء الهيدروليكية العادية، والمنافسة على المنتجات منخفضة السعر ومنخفضة المستوى شرسة. نظرًا لأن تطوير الأجزاء الهيدروليكية عالية الجودة يتخلف عن صناعة تصنيع المعدات النهائية، فقد اعتمدت الأجزاء الهيدروليكية عالية الجودة التي يحتاجها المصنعون المحليون المضيفون لفترة طويلة على الواردات. في السنوات الأخيرة، مع تطور الصناعة والابتكار التكنولوجي للمؤسسات، حقق مصنعو الأجزاء الهيدروليكية المحليون اختراقات متتالية في العملية الفنية وحسنوا أداء المنتج. لقد قضت بعض الشركات عالية الجودة في صناعة الهيدروليكية تدريجيًا على اعتماد الشركات المصنعة المحلية للمعدات الأصلية على العلامات التجارية الدولية بحكم الأداء المرتفع التكلفة والمزايا الإقليمية لمنتجاتها، ووسعت باستمرار حصصها في السوق. لقد أعاق اندلاع وباء التاج الجديد في عام 2020 التجارة الدولية إلى حد ما. يبحث المصنعون المحليون المضيفون بنشاط عن الشركات المحلية لتوفير المرافق الداعمة، مما عزز عملية استبدال الواردات وقدم فرصًا جديدة لمصنعي الأجزاء الهيدروليكية المحليين.

(2) الجمع بين التكنولوجيا الهيدروليكية والإنجازات التكنولوجية العالية

في السنوات الأخيرة، أدى دمج التكنولوجيا الهيدروليكية مع التقنيات الجديدة مثل تكنولوجيا المعلومات الحاسوبية وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة وتكنولوجيا التحكم الآلي إلى تعزيز تطوير الأنظمة والمكونات الهيدروليكية. في الأمد القريب، احتمالية حدوث تغييرات اختراقية في التكنولوجيا الهيدروليكية منخفضة، لكن التكنولوجيا الهيدروليكية ستستمر في التحسن، وهو ما يتجسد في: تصغير الحجم وخفة الوزن وتقسيم المكونات الهيدروليكية إلى وحدات؛ عملية الإنتاج الخضراء؛ تكامل وتكامل الأنظمة الهيدروليكية.

(1) تصغير المنتج وخفة الوزن وتقسيمه إلى وحدات

التصغير وخفة الوزن وتقسيمه إلى وحدات هي اتجاهات حتمية في صناعة الهيدروليكية بأكملها. يتم تحقيق التصغير من خلال إعادة تصميم تخطيط وهيكل المكونات، والمكونات الهيدروليكية المصغرة مفيدة لتحسين سرعة استجابة النظام الهيدروليكي. يمكن تحقيق المكونات الهيدروليكية خفيفة الوزن من خلال اختيار المواد وتحديث التكنولوجيا. يمكن للمكونات الهيدروليكية خفيفة الوزن تقليل استهلاك الطاقة للآلات والمعدات في المصب، وإطالة عمر الخدمة، وتحسين كفاءة الإنتاج. يشير تقسيم المنتجات الهيدروليكية إلى الوسائل التقنية لدمج الوظائف التي تم تحقيقها سابقًا بواسطة أجزاء متعددة في وحدة واحدة، وتحقيق وحدة واحدة لاستبدال أجزاء متعددة. يمكن أن يؤدي تقسيم المنتجات الهيدروليكية إلى وحدات إلى تحسين كفاءة التجميع وتحسين أداء الختم للمنتجات الهيدروليكية.

(2) عملية الإنتاج الخضراء

كانت مشاكل مثل تلوث العملية، واهتزاز المنتج والضوضاء، وفقدان المواد، وتسرب الوسائط في عملية تصنيع المكونات والأجزاء الهيدروليكية دائمًا من التحديات المهمة التي تواجه صناعة الهيدروليك في بلدي. في المستقبل، يجب تطبيق تكنولوجيا التصنيع الخضراء على عملية دورة حياة كاملة لتصميم المنتج، والعملية، والتصنيع، والاستخدام وإعادة التدوير. تقليل الاهتزاز والضوضاء للمنتجات والأنظمة الهيدروليكية من خلال تكنولوجيا التحسين الهيكلي ومبادئ التحكم النشط؛ التخلص التدريجي من عمليات المعالجة والتصنيع الضارة بالبيئة، واعتماد أساليب ومعدات التصنيع الصديقة للبيئة، وتحسين استخدام الموارد والطاقة في عملية التصنيع؛ المواد التي تقلل الاحتكاك وتقلل من استخدام وفقدان المكونات الهيدروليكية لتحسين استخدام المواد؛ تطوير مواد مانعة للتسرب جديدة من خلال تطوير تكنولوجيا توصيل خط الأنابيب الهيدروليكي، وتحسين بنية الختم وعملية التشطيب، وتحسين أداء ختم المنتج، والحد من تسرب الوسائط والتلوث؛ تطوير عملية معالجة وإعادة استخدام استعادة الوسائط السائلة، وتطوير عملية تفكيك وإعادة تدوير وإعادة تصنيع المكونات الهيدروليكية الخاصة لتحسين قابلية إعادة تدوير المنتج.

(3) تكامل وتكامل النظام الهيدروليكي

يمكن لتكامل وتكامل النظام الهيدروليكي تحقيق مرونة وذكاء النظام الهيدروليكي، وإعطاء اللعب الكامل لمزايا خرج النقل الكبير، والقصور الذاتي الصغير والاستجابة السريعة للنظام الهيدروليكي. مع تطوير تكنولوجيا الطاقة الجديدة وذكاء المعدات، يتطلب تطبيق المحطة الطرفية الجمع الفعال بين تكنولوجيا النقل الهيدروليكي وتكنولوجيا التحكم الإلكتروني، وتغيير شكل التحكم التقليدي وتحسين أداء استجابة النظام. تحتاج الصناعة إلى اختراق قيود التقاليد، وتعزيز البحث والتطوير للأنظمة الذكية والمتكاملة، وتلبية الطلب المستقبلي على المنتجات الهيدروليكية في السوق الصينية. تكامل وتكامل النظام الهيدروليكي هو اتجاه التنمية المستقبلي لصناعة الهيدروليكية.

3. الفرص

(1) دعم السياسة الصناعية الوطنية

في السنوات الأخيرة، أولت الدولة أهمية كبيرة لتنمية صناعة الهيدروليك وأصدرت سلسلة من السياسات لتشجيع التنمية. وفقًا لخطة "صنع في الصين 2025" التي أصدرتها بلدي في عام 2015، تنتمي الأجزاء الهيدروليكية إلى المكونات الأساسية الأساسية في مشروع الأساس القوي الصناعي. تنص خطة "صنع في الصين 2025" بوضوح على أنه بحلول عام 2025، سيتم ضمان 70٪ من المكونات الأساسية الأساسية والمواد الأساسية الرئيسية بشكل مستقل، وسيتم الترويج لتطبيق 80 تقنية متقدمة مبدعة، وسيصل بعضها إلى المستوى الرائد الدولي، وسيتم بناء أساس تكنولوجي صناعي كامل نسبيًا. نظام الخدمة، وتشكيل نمط ابتكار صناعي تدريجيًا للتفاعل المنسق للآلة بأكملها والدعم الأساسي. يقترح في مخطط خطة التنمية "الخمسية الرابعة عشرة" لصناعة الختم الهيدروليكي والهيدروليكي والهوائي أنه بحلول عام 2025، سيتم ضمان أكثر من 80٪ من منتجات الختم الهيدروليكي والهوائي الراقية بشكل مستقل. لذلك، فإن الطلب على توطين الأجزاء الهيدروليكية الراقية أمر ملح.

تحت إرشاد السياسات الوطنية المذكورة أعلاه، قام بعض القادة في صناعة الحاسبات المركزية بإصلاح نظام شراء الأجزاء تدريجيًا، والسماح للمؤسسات المحلية عالية الجودة بالدخول إلى قائمة الموردين المؤهلين، وتحقيق توطين شراء الأجزاء. مع التوسع المستمر للحصة العالمية لمصنعي المحركات الرئيسيين في بلدي، يمكن لبعض الشركات المحلية عالية الجودة اغتنام فرص تطوير استبدال الواردات للمكونات الرئيسية في صناعة الهيدروليك بحكم قدرات البحث والتطوير للمنتج، ومزايا الحجم الخاصة بها، وجودة المنتج المستقرة. لذلك، فإن تنفيذ سياسة استبدال الواردات سيوفر مساحة تطوير أوسع للمؤسسات الرائدة ذات قدرات البحث والتطوير المستقلة في الصناعة.

(2) يوفر تطوير الصناعات اللاحقة مساحة سوق واسعة لصناعة الهيدروليك

المكونات الهيدروليكية هي منتجات صناعية أساسية مهمة مع مجموعة واسعة من التطبيقات اللاحقة. مع تطور الاقتصاد الوطني لبلدي، وتسارع التحضر، والارتقاء الصناعي، والتعديل الهيكلي، وفي عملية تقدم بلدي من قوة تصنيع إلى قوة تصنيع، فإن آلات البناء، وصناعة السيارات، والآلات الثقيلة، والآلات الزراعية، والهندسة البحرية، والمعدات الراقية وغيرها من المجالات سوف تحقق تطوراً ثابتاً وسريعاً، مما يجلب طلباً واسعاً في السوق على المنتجات الهيدروليكية.

4. التحديات

(1) لا تستطيع المواد الخام والملحقات المحلية تلبية الطلب

المادة الخام الرئيسية المطلوبة للمكونات الهيدروليكية هي الأنابيب الفولاذية. من ناحية أخرى، تعد الأنابيب الفولاذية المحلية في الغالب نماذج قياسية، ولا يمكن لمعاييرها الفنية تلبية الاحتياجات المخصصة للأجزاء الهيدروليكية الراقية؛ بالإضافة إلى المنتجات، فإن محتوى الشوائب ومؤشرات الأداء لمعظم الأنابيب الفولاذية المحلية تختلف عن تلك الخاصة بالأنابيب الفولاذية المستوردة، كما أن إمدادات المواد الخام المحلية الراقية غير كافية، مما يؤدي إلى اعتماد المواد الخام للأجزاء الهيدروليكية الراقية على الواردات. لذلك، في الوقت الحاضر، أصبحت عيوب الأداء للمواد الخام والملحقات الأساسية المحلية وعدم كفاية إمدادات المواد الخام المحلية الراقية من العوامل المقيدة الرئيسية لتحسين جودة المنتجات الهيدروليكية الراقية.

(2) السوق الدولية لا تتمتع بالاعتراف الكافي بصناعة الهيدروليكية المحلية

بسبب البداية المبكرة لصناعة الهيدروليكية الأجنبية والمستوى الفني العام العالي، فإن السوق الراقية للأجزاء الهيدروليكية المحلية مشغولة في الغالب بعمالقة دوليين، وتتركز منتجات صناعة الهيدروليكية في بلدي في الطرف الأوسط والمنخفض من سلسلة القيمة. الاعتراف العام منخفض، وهناك عقبات أمام مصنعي الأجزاء الهيدروليكية المحليين لدخول نظام الموردين للشركات المصنعة الدولية الرئيسية، ومن الصعب المشاركة في المنافسة الدولية.

5. حواجز الدخول في الصناعة

(1) البحث والتطوير والحواجز الفنية

نظرًا لأن المحركات الرئيسية المختلفة وحتى الأجزاء المختلفة من نفس المحرك الرئيسي لها متطلبات مختلفة لشكل وحجم خط الأنابيب، فإن مصنعي الأجزاء الهيدروليكية غالبًا ما يحتاجون إلى تنفيذ تصميم وإنتاج مخصص وفقًا للاحتياجات المحددة للعملاء. بالإضافة إلى ذلك، مع التحسين المستمر لدرجة التصنيع والتكرار المستمر للتكنولوجيا، فإن العملاء في المصب لديهم متطلبات أعلى وأعلى لعمر الخدمة والموثوقية والاستقرار والأداء الآخر للمكونات الهيدروليكية.

ومع ذلك، تتطلب القدرات الفنية للبحث والتطوير والتصميم والإنتاج والمعالجة وتصحيح الأخطاء واختبار المنتجات الهيدروليكية المذكورة أعلاه تراكمًا طويل الأمد للخبرة لتحسينها ونضجها تدريجيًا. من الصعب على الشركات الجديدة في هذه الصناعة تكوين قدرات مستقرة للتحكم في العملية والتحكم في العملية في فترة زمنية قصيرة. تشكل القدرة ومستوى تكنولوجيا الإنتاج حواجز الدخول في صناعة الهيدروليكية.

(2) حواجز أمام تطوير السوق

يعمل خط الأنابيب الهيدروليكي كجهاز نقل لضمان تشغيل المحرك الرئيسي الهيدروليكي، تمامًا مثل نظام الدورة الدموية للمحرك الرئيسي. تحدد جودة خط الأنابيب الهيدروليكي بشكل مباشر استقرار المحرك الرئيسي وسلاسة حياته. لذلك، سيختار مصنع المحرك الرئيسي مورد خط الأنابيب الهيدروليكي بدقة، وتحتاج المنتجات إلى الخضوع لاختبارات صارمة عند اختيار المورد. بالإضافة إلى تلبية معايير التدقيق، تحتاج المنتجات ذات الصلة أيضًا إلى اجتياز تقييم الاستخدام الفعلي. لذلك، بمجرد تأكيد العلاقة التعاونية، من أجل ضمان استقرار جودة المنتج الخاص بها، لن يغير المصنع المضيف المورد بسهولة، لذلك لديه ثبات معين لدى العملاء. بشكل عام، تتمتع شركات قطع الغيار الهيدروليكية التي حافظت على سمعة علامة تجارية جيدة لفترة طويلة بمزايا أكبر في الحصول على طلبات العملاء وإقامة علاقات تعاونية مستقرة. بالنسبة للوافدين الجدد، من الصعب إنشاء سمعة سوقية وتشكيل تأثير علامة تجارية في فترة زمنية قصيرة، لذلك هناك حواجز معينة لتطوير السوق في صناعة الهيدروليكية.

(3) حواجز رأس المال والحجم

إن صناعة الهيدروليك هي صناعة كثيفة رأس المال، ويتطلب إنتاج الأجزاء الهيدروليكية استثمارًا واسع النطاق في الأصول الثابتة، بما في ذلك الاستثمار الرأسمالي بشكل أساسي مثل بناء المصنع وشراء المعدات. تعتمد كفاءة إنتاج المؤسسات الهيدروليكية والأداء والاستقرار وعمر الخدمة والمؤشرات الأخرى للمنتجات إلى حد كبير على مستوى تكوين معدات الإنتاج. في هيكل تكلفة المنتجات الهيدروليكية، تشكل المواد الخام نسبة عالية نسبيًا. يتطلب إنتاجها شراء المواد الخام مثل الفولاذ والمصبوبات، ويتطلب دوران الإنتاج كمية كبيرة من رأس المال العامل، وهو أيضًا جزء مهم من الاستثمار الرأسمالي في الصناعة الهيدروليكية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن فقط للمؤسسات ذات الحجم المعين أن تشكل تأثير الحجم، وبالتالي تقليل تكاليف الإنتاج بشكل فعال. لذلك، يجب أن يتمتع الوافدون الجدد بقوة مالية قوية وحجم.

(4) حواجز المواهب

مع تسارع الابتكار التكنولوجي في الصناعة الهيدروليكية، فإن البحث والتطوير وإنتاج الأجزاء الهيدروليكية ينطوي على تكنولوجيا متعددة التخصصات وعمليات تصنيع. تحتاج الشركات إلى وجود فرق بحث وتطوير عالية المستوى وموظفين فنيين، بالإضافة إلى عمال مهرة يتقنون تكنولوجيا الإنتاج والتفتيشات ذات الخبرة. الموظفون لضمان استمرارية البحث والتطوير، وتقدم مستوى التصنيع واستقرار جودة المنتج. في الوقت الحاضر، هناك نقص في المواهب المهنية لأجزاء الهيدروليكية الراقية في الصين. إن إنشاء فريق من المواهب بهيكل مهني معقول من خلال التدريب الخاص بالمؤسسة يتطلب تراكمًا فنيًا مستمرًا وهطولًا للسوق. من الصعب على الوافدين الجدد نشر فريق من المواهب المهنية في فترة زمنية قصيرة. لذلك، فإن صناعة الهيدروليكية لديها حواجز موهبة معينة للوافدين الجدد.