气动工业未来发展的重点产品及关键技术
1.依托十大领域重点工程，为振兴装备制造业服务
（1）依托高效清洁发电工程。为核电、风电、水电、太阳能、光伏电、潮汐发电等新能源的装备制造，提供
高性能优质气动系统与元件。
（2）依托特高压输变电工程。为发电厂及特高压输变电的电气控制柜，提供可靠的气动系统和元件。
（3）依托天然气管道运输和液化储运工程。提供高压大流量耐腐蚀流体控制阀和压力控制阀等气动系统
与元件。
（4）依托高速铁路工程。为高速动车组、大功率交流电动/内燃机车、重载货车等装备的国内制造，配套适
应干湿空气和高低温环境的气动系统与元件。实现动车组气动元件国产化。
（5）依托城市轨道交通工程。配套适应干湿空气和高低温环境气动系统与元件。
（6）依托农业和农村建设工程。为节水型喷灌设备、安全饮水净化设备等，配套节能安全型气动控制阀
与系统，为农产品精深加工设备、谷物筛选设备，研制超高频电控气阀及气动系统。
（7）依托基础设施建设工程。为新型施工机械、空管设备和空管自动化系统、行李和货物高速分拣系统
等机场专用设备，配套高性能气动系统与元件。
（8）依托生态环境和民生工程。为污水污泥处理、垃圾焚烧处理、脱硝脱硫设备、余热余气循环再利用
设备、数字化医疗设备，提供环保、安全的气动系统和元件。
（9）依托重大科技专项工程。为高速精密复合数控金切机床、数控特种加工机床、大型数控成形冲压设
备、重型锻压设备、清洁高效铸造设备、新型焊接设备与自动化生产设备、大型清洁热处理设备与表面处理
设备、大型多工位压力机、大型卷板成套设备等高档数控机床与基础制造装备重大科技专项， 研发配套高端
气动系统及元件。
2 .抓住九大产业重点项目， 为重大装备自主化系统配套
（1）钢铁产业。为冷热连轧宽带钢成套设备、大型板坯连铸机、彩色涂层钢板生产设备、大型制氧机等
大型冶金成套设备，研发成套智能化控制气动系统和元件.
（2）汽车产业。为提高汽车冲压、焊接、涂装、总装四大工艺装备水平， 研发成套电气转换智能化控制气
动系统与元件。
（3）石化产业。为千万吨炼油、百万吨级大型乙烯、对苯二甲酸（PTA）、大化肥、大型煤化工和天然气输送液化储运等成套设备， 以及大型压缩机组、挤压造粒机、大型空分设备等，研制高压、大流量气动阀、压缩空气精密过滤器等气动元件与系统。
（4）船舶工业。为提高焊接、涂装工艺装备水平，以及海洋工程自主化，配套高端气动系统与元件。
（5）轻工业。为食品机械、制浆造纸机械、橡胶塑料成型机械、制革制鞋机械、光机电一体化缝制机械、包
装设备等轻工机械自主化，研制成套气动系统与元件。
（6）纺织机械。为粗细联、细络联、高速织造机械、非织造机械、专用织造成套设备、高效连续短流程染整
设备等织造机械自主化， 研制成系列高频阀及成套气动元件与系统。
（7）有色金属工业。为高精度轧机、大断面及复杂截面挤压机等有色冶金设备自主化， 配套气动系统与
元件。
（8）电子信息产业。为集成电路关键设备、平板显示器生产设备、新型元器件生产设备、表面贴装及无铅
工艺整机装联设备等电子信息装备自主化， 研制配套低功耗、小型化、环保型、智能化控制气动系统与元件。
（9）国防军工。为航空航天、舰船、兵器、核工业等关键技术装备， 以及试验、检测设备等军工装备自主
化，研制配套高端气动系统与元件。
3. 重点气动产品
为上述重点领域和重点产业的装备自主化配套中，需要研发的重点气动产品：
（1）智能化阀岛。
世界工业先进国家阀岛应用占方向阀销量的40%以上。产品具有工业总线，系统优化，故障诊断，分散与
集中控制；512 个I/O 点。流量300～1500L/min。
（2）超高频低功耗先导电磁阀
现代农业智能筛选、高级轿车安全气囊等需响应频率≧500Hz 电磁阀。该产品采用先导控制技术，应用新材料， 实现最高频率800Hz， 功耗≤3W， 耐冲击150/30m/s2。
（3）电气比例阀。
对于需要输出量（如压力或流量）随输入量变化而相应地变化的高端控制，必需此类产品。包含压力比例、流量比例阀。根据电流大小无级调节压力/流量；规格：G1/4～G1/2；最高使用压力1.0MPa；响应时间：0.03～0.05s；迟滞：3%F.S.。
（4）超高压天然气电磁阀。
为适应天然气管道输送和液化储存工程。规格：通径4/6/8/10 四种；工作介质：天然气；最高工作压力：20～
30MPa；环境温度：-40～120℃；防爆、防盐雾；抗震：频率17Hz，振幅1.2mm。
（5）彩色喷涂气动系统与元件。
适应喷涂工艺设备自主化配套。喷涂转换颜色系统包含2 通、3 通喷涂气控阀，稀释液冲洗阀，空气冲洗阀，以及集装板。可以在使用同一支喷枪的情况下，转换喷涂颜色，最多可15 种不同颜色。工作介质：油漆、稀释液、空气； 介质压力：0～0.7MPa； 气控压力：0.4～0.7MPa；流量：490L/min；寿命≥500 万次。
（6）净化生态环境用气动元件。
以电磁脉冲阀为代表， 成套研发高可靠性的除尘器用气动系统与元件，替代进口。目标参数为：工作压力0.4～0.7MPa；接口：G2；膜片寿命：喷吹300 万次以上；耐尘，耐高温，耐振动，耐久。
（7）智能定位气动执行系统。
为适应重点领域和重点产业高技术领域中的柔性自动生产线、工业机器人、物料传输准确定位，都需要对气动执行机构的输出速度、压力和位置等按比例进行伺服调节。项目包含高端多样化的定位气缸，伺服气缸，多样化气动滑台，以及智能化控制技术。要求：直线运动、摆动驱动。工作速度≥50mm/s；定位精度±0.2mm。
（8）柔性抓取气动系统与元件。
为了使工业机械手的抓取系统能自动化地根据被抓取对象的重量实时地调节抓取力， 以便可靠地抓紧工件，以及不破坏工件皮面，需研发柔性抓取气动系统与元件。包含气动放大器、电—气压力伺服阀、抓取机构、滑移传感器等。抓取机构缸径φ6～63mm，使用压力0.1～0.7MPa，重复精度±0.01～±0.02mm.
（9）透平式气动马达。
作为原动机应用小型或微型气动工具及设备上，替代进口。含内嵌式减速器， 输出功率480W， 转速9 000～10 000r/min。工作压力：0.4～0.6MPa，总重：0.6kg。
（10）高效气体增压装置。
为适应企业节能改造对大流量压缩空气的需求，成系列研制气体增压装置，替代进口。含全气动型、电动型。增压比2:1，最大流量3M3/min，耐压1.6MPa，≤70dB。
（11）基于节能型喷嘴的高效喷枪。
喷嘴耗气在汽车、纺织、化纤、机械等主要产业占比50%以上。研发内容包含：扩张形超声速喷嘴，科恩
达高效喷嘴， 脉冲喷吹装置， 喷嘴最优供气压力分析等。实现比现用喷嘴降低能耗30%以上。
（12）精密压缩空气过滤器。
为电子信息产业、国防军工产业、现代医学、生命科学、高级涂装工艺等需要超净压缩空气，成套研发精密压缩空气过滤器。包含油水分离器，微雾分离器、除菌过滤器、除臭过滤器等。要求过滤精度0.01μm（过滤
效率≥95%）。
4. 关键技术
（1）气动系统节能技术。
确立一套气动系统节能技术体系，包含压缩空气系统能量评价体系；压缩机运行优化方案；系统分压供气
与局部增压技术；压缩空气泄漏检测；以及压缩空气流量计量管理。为我国企业节约压缩机用电20%～40%。
（2）节能型压铸技术。
为提高铝合金压力铸造质量及可靠性， 显著降低整机能耗。研制冷室压铸机及高端控制系统；热量回收燃料熔炉；外接触式电熔炉；以及压铸工艺和伺服控制技术。实现柴油节约率达到30%，节电率达到20%。
（3）高精度气密性检漏及自动在线壳体试漏技术
建立一套压缩空气泄漏在线检测系统与设备。包含快速测试回路优化；提高精度与效率的测试方法；系列化检测仪；以及在线壳体自动试漏机等。测试精度可达±0.1mL/min 或±0.5Pa。该系统设备批产推广，将实现
销售1 亿元以上。
（4）基于红外图像分析的气体泄漏检测与定位方法及装备研究。建立一套压缩空气输气管道泄漏智能识别系统，以及工业生产中气体泄漏在线自动检测定位系统与设备。包含红外线热成像技术的泄漏检测定位方法；理论建模，仿真分析，处理算法；开发一套适用于工业生产的在线式自动化气体泄漏检测定位设备。最小检测泄漏量：10mL/min，或0.1MPa；准确率90%以上；定位精度0.5mm 以内。
（5）电-气比例控制技术。
为适应重点领域重点产业高端自动化设备自主化配套的需要，我国气动控制技术应发展连续控制技术。过去国内部分院所与高校曾作过研发， 但因缺乏系统性研究， 以及研发的产品性能和工艺性问题， 未产业化。因此，应研究电-气比例控制技术动态特性；主要部件如电-机械转换器、气动放大器等特性分析；理论建模、仿真分析；控制系统与元件合理匹配等。研制一套性能稳定可靠、工艺性好的伺服/比例控制元件。
（6）气动控制元件精密高效制造技术。
为发展高端气动元件，提高量产质量稳定性，需开展以气动控制阀为代表的气动元件精密高效制造技术研究。包含关键零件工艺路线与方法；高精高效设备分析；切削参数与切削液，CAPP 技术试验研究；清洗去毛
刺与洁净装备技术和设备。实现阀体内孔表面粗糙度≤Ra0.16～0.2，生产率提高5 倍以上。
（7）气动电磁阀电磁线圈参数CAD 优化设计技术。
电磁阀是气动系统的核心部件， 国内没有建立一套适合本国材料特性的电磁线圈设计数据库。因此需根据设定的工作压力、流量（或通径）、电功率及线圈温度等条件，建立电磁阀电磁线圈参数优化设计数据库。
（8）气动元件可靠性技术。
对气动换向阀、气缸、减压阀等代表性产品开展可靠性实验研究， 按国际标准ISO19973 规定的方法，判
定产品可靠性，研究提高措施。
（9）气动元器件智能选型技术及其软件平台。
为引导用户对国产气动产品的选用， 开发国内生产厂家的不低于1 万个型号的产品的选型平台软件。确立气缸驱动回路中各元件参数的计算方法， 开发相应软件；开发专家选型系统；开发基于WEB 的开发式选型平台等。其特征含WEB 架构+网络数据库； 产品3D 数据可下载；问答式输入的人机界面；知识库具有自学习和用户记忆；数据可动态更新等。
