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　　緊緊跟隨中國(guó)水泵行業(yè)技術(shù)發(fā)展的潮流，準(zhǔn)確把握水泵技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是中國(guó)水泵企業(yè)成長(zhǎng)的基礎(chǔ)。水泵技術(shù)的發(fā)展一如其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，是由市場(chǎng)需求的推動(dòng)取得的。當(dāng)今二十一世紀(jì)，以環(huán)保、電子等領(lǐng)域高科技發(fā)展及世界可持續(xù)發(fā)展為主所產(chǎn)生的巨大需求的背景下，對(duì)于包括泵行業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)或領(lǐng)域都帶來(lái)了技術(shù)的變革和飛速發(fā)展。中國(guó)水泵技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，主要有以下幾點(diǎn)：

　　水泵產(chǎn)品的多元化

  產(chǎn)品的生命力在于市場(chǎng)的需求。如今的市場(chǎng)需求正是要求產(chǎn)品有各自的特色特點(diǎn)，做到與眾不同;正是這一點(diǎn)，造就了泵產(chǎn)品的多元化趨勢(shì)。它的多元性主要體現(xiàn)在泵輸送介質(zhì)的多樣性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異性和運(yùn)行要求的不同性等幾個(gè)方面。

　　從輸送介質(zhì)的多樣性來(lái)看，最早泵的輸送對(duì)象為單一的水及其它可流動(dòng)的液體、氣體或漿體、以及固液混合物、氣液混合物、固液氣混合物，直至輸送活的物體如大豆、魚(yú)類(lèi)等等。不同的輸送對(duì)象對(duì)于泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求均不同。

　　除了輸送對(duì)象對(duì)泵的結(jié)構(gòu)有不同要求外，在泵的安裝形式、管道布置形式。維護(hù)維修等方面對(duì)泵的內(nèi)在或外在的結(jié)構(gòu)均提出新要求。同時(shí)，各個(gè)生產(chǎn)廠商，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上又加人了各自企業(yè)的理念，要加提高了泵結(jié)構(gòu)的多元化程度。

　　基于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的總體背景，泵的運(yùn)行環(huán)境對(duì)泵的設(shè)計(jì)又提出了眾多的要求，如泄漏減少、噪聲振動(dòng)降低、可靠性增加、壽命延長(zhǎng)等均對(duì)泵的設(shè)計(jì)提出了不同的側(cè)重點(diǎn)或幾個(gè)著重點(diǎn)并行均需考慮，也必然形成泵的多元化形式。

　　水泵產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化

　　在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的同時(shí)，泵作為通用產(chǎn)品，總體總量依舊巨大。在市場(chǎng)中，除出現(xiàn)技術(shù)性競(jìng)爭(zhēng)外，產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)尤其是通用化產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)是必然趨勢(shì)。在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的趨勢(shì)下，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)品零部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零部件的模塊化是必須的。在眾多零部件實(shí)現(xiàn)模塊化后，通過(guò)不同模塊的組合或改變個(gè)別零件的特性，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。同時(shí)，只有當(dāng)零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度提高后才有可能基于產(chǎn)品的多元化基礎(chǔ)上實(shí)際規(guī)模化的零部件生產(chǎn)，用以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和形成產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也可以在產(chǎn)品多元化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地縮短產(chǎn)品的交貨周期。

　　水泵設(shè)計(jì)水平提升與制造技術(shù)優(yōu)化的有機(jī)結(jié)合

　　進(jìn)入信息時(shí)代的今天，泵的設(shè)計(jì)人員早已經(jīng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)(如CAD的利用)大大提高了設(shè)計(jì)本身的速度，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期。而在生產(chǎn)為主的制造當(dāng)中，以數(shù)控技術(shù)CAM為代表的制造技術(shù)業(yè)已深人到泵的生產(chǎn)當(dāng)中。但是，從日前國(guó)內(nèi)的情況看，數(shù)控技術(shù)CAM主要應(yīng)用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)上。對(duì)于單件或小批的生產(chǎn)，目前CAM技術(shù)尚未在泵行業(yè)當(dāng)中普遍實(shí)施，單件小批的生產(chǎn)仍舊以傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備為主。

　　由于市場(chǎng)要求生產(chǎn)廠商的貨期盡可能縮短，尤其對(duì)于特殊產(chǎn)品(針對(duì)用戶(hù)要求生產(chǎn)的產(chǎn)品)供貨周期縮短，必然要求泵的生產(chǎn)企業(yè)加速利用CAM技術(shù)甚至是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS).柔性制造(FMC和FMS)對(duì)從設(shè)計(jì)到制造模具、零件加工等各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)一致處理 保證一旦設(shè)計(jì)完成，產(chǎn)品零部件的加工也趨于同期完成，以確?？s短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。

　　與此同時(shí)，除利用計(jì)算機(jī)制圖外還將在計(jì)算機(jī)這個(gè)載體上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的強(qiáng)度分析、可靠性預(yù)估和三維立體設(shè)計(jì)，將原來(lái)需要在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決的工藝問(wèn)題、局部結(jié)構(gòu)問(wèn)題及裝配性問(wèn)題等方面提至生產(chǎn)前進(jìn)行防范，縮短產(chǎn)品的試制期。

以CAD為主的新技術(shù)廣泛應(yīng)用

(1)泵的模具、葉片和重要零件開(kāi)始用數(shù)控機(jī)床加工，從而可以提高泵的制造質(zhì)量，數(shù)控銑床加工軸流泵葉片和用于加工的葉片三維圖。

(2)泵水力設(shè)計(jì)與繪型軟件逐漸代替人工計(jì)算和繪圖 有人問(wèn)用這個(gè)軟件設(shè)計(jì)的泵效率有多高，這是外行人說(shuō)的話(huà)，再好的軟件也要人去使用，可以溶入設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想和經(jīng)驗(yàn)，而且快速、準(zhǔn)確。用 JP1 軟件設(shè)計(jì)的螺旋離心泵葉輪水力圖，設(shè)計(jì)該圖只需 10min ，人工設(shè)計(jì)可能要兩天。

(3)泵內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算從準(zhǔn)三元非黏性流動(dòng)向全三元黏性流動(dòng)進(jìn)展 準(zhǔn)三元非黏性流動(dòng)計(jì)算的主要方法是 S1 、 S2 兩類(lèi)流面迭代，它是把三維流動(dòng)降維成二維，也就是用子午面(軸面)和任意轉(zhuǎn)面(流面)上的流動(dòng)進(jìn)行迭代求解，解決三維流動(dòng)問(wèn)題。由于把復(fù)雜的三維流動(dòng)簡(jiǎn)化成二維求解，使得解的精度受到影響。 近年計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( Computational Fluid Dynamics ) , 簡(jiǎn)稱(chēng) CFD 問(wèn)世，為流體機(jī)械流場(chǎng)計(jì)算提供了新的思路和手段。用 CFD 進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算，首先要把計(jì)算區(qū)域畫(huà)成三維實(shí)體，然后生成網(wǎng)格 ( Grid Generation )，再用商用 CFD 軟件 Fluent 等進(jìn)行計(jì)算.

(4)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量 以前經(jīng)常采用探針進(jìn)行測(cè)量，一方面控針本身對(duì)流動(dòng)的影響很大，另一方面測(cè)量旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的轉(zhuǎn)換裝置也很復(fù)雜。進(jìn)一步使用激光多普勒測(cè)速儀( LVD ) ，它是用激光照射流動(dòng)中的粒子，光被粒子散射，根據(jù)散射的成度測(cè)量流速。這種方法已經(jīng)成熟并廣泛應(yīng)用，但是一般只測(cè)量一點(diǎn)速度的某一分量。現(xiàn)在開(kāi)始使用粒子圖象測(cè)速技術(shù)( PIV )，其工作原理是在流場(chǎng)中散布示蹤粒子，用脈沖片光源照射流場(chǎng)，通過(guò)連續(xù)兩次或多次曝光，粒子圖象被記錄在底片上，由此獲得流場(chǎng)速度分布。這種方法突破傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量的限制，可瞬時(shí)無(wú)接觸測(cè)量一個(gè)截面上的速度分布，具有較高的測(cè)量精度.

(5)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 為了提高泵的性能，許多學(xué)者進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究。歸納起來(lái)主要有以下幾種方法：以?xún)?yōu)秀模型統(tǒng)計(jì)資料為基礎(chǔ)的速度系數(shù)優(yōu)化法;以水力損失最小為目標(biāo)的損失極值優(yōu)化法;以某一指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的準(zhǔn)則篩選優(yōu)化法。值得說(shuō)明的是目前的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，可能只對(duì)具體泵的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。另外 CFD 等先進(jìn)技術(shù)的問(wèn)世，在很大程度上沖淡了對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的興趣，近兩年研究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方法的學(xué)者逐漸減少。

　　泵內(nèi)在特性的提升與追求外在特性

　　泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機(jī)裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，簡(jiǎn)稱(chēng)為品質(zhì)。在這一點(diǎn)上，是目前許多泵生產(chǎn)廠商所關(guān)注的也是努力再提高、改進(jìn)的方面。而實(shí)際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測(cè)符合發(fā)至使用單位運(yùn)行后，往往達(dá)不到工廠出廠檢測(cè)的效果，發(fā)生諸如過(guò)載、噪聲增大，使用達(dá)不到要求或壽命降低等等方面的問(wèn)題;而泵在實(shí)際當(dāng)中所處的運(yùn)行點(diǎn)或運(yùn)行特征，我們稱(chēng)之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。

　　技術(shù)人員在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，為提高某一產(chǎn)品的百分之一效率常常花費(fèi)不少心思;而泵運(yùn)行如果偏離設(shè)計(jì)的高效點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行的效率遠(yuǎn)不止降低百分之一?，F(xiàn)在，泵生產(chǎn)廠家同時(shí)為用戶(hù)配套包括變頻在內(nèi)的控制設(shè)備及成套設(shè)備，實(shí)際上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基礎(chǔ)上，再關(guān)注泵的集中控制系統(tǒng)，提高整個(gè)泵及泵站運(yùn)行效率，則是在泵的外在特性的追求上更上一層樓。

　　從銷(xiāo)售角度看，推銷(xiāo)產(chǎn)品即是在推銷(xiāo)泵的內(nèi)在特性;而關(guān)注泵的外在特性則是生產(chǎn)廠商不僅是推銷(xiāo)產(chǎn)品，更是在推銷(xiāo)泵站(成套工程項(xiàng)目)。從使用角度看，好的產(chǎn)品必定是適合運(yùn)行環(huán)境的產(chǎn)品而非出廠檢測(cè)判別的產(chǎn)品。

　　新材料新工藝的加速利用

　　過(guò)去這么多年來(lái)，新材料和新工藝的運(yùn)用是推動(dòng)泵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要的因素。泵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(huán)境上都發(fā)揮了突出的作用。同時(shí)新工藝的運(yùn)用，又更好地使新材料運(yùn)用到泵的零部件乃至整個(gè)泵當(dāng)中。如國(guó)外有些廠商已設(shè)計(jì)并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(chǎn)的泵在強(qiáng)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(shù)和表面處理技術(shù)，同樣可解決泵的抗蝕和抗磨問(wèn)題。新材料的進(jìn)一步發(fā)展和新工藝的運(yùn)用深入，在泵領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用將更加廣泛。

　　機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展

　　正如科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣.現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科越來(lái)越豐富，跨學(xué)科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問(wèn)題，必須從電機(jī)結(jié)構(gòu)開(kāi)始，僅局限于泵本身是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的，解決泵的噪聲問(wèn)題，除解決泵的流態(tài)和振動(dòng)外，同時(shí)需要解決電機(jī)風(fēng)葉的噪聲和電磁場(chǎng)的噪聲;提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機(jī)內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等措施;提高泵的運(yùn)行效率，須借助于控制技術(shù)的運(yùn)用等等。這些無(wú)一不說(shuō)明要發(fā)展泵技術(shù)水平，必須從配套的電機(jī)、控制技術(shù)等方面同時(shí)著手，綜合考慮，最大限度地提升機(jī)電一體化綜合水平。