制動電阻使機床行業(yè)“綠色可待”

      綠色機床是指機床在生產(chǎn)、應(yīng)用過程中的綠色化，即能耗更低、材料更少、重量更輕、效率更高�！敝袊鴻C床總公司總裁郝明在日前舉行的第十一屆中國國際機床工具展覽會上表示。在制動單元導(dǎo)通下，馬達(dá)減速過程中產(chǎn)生的再生能量將以能耗的方式消耗在制動電阻上，從而提高變頻器的制動性能以及縮短變頻器的制動時間。博邦電氣“burbund”品牌制動電阻簡稱“BAR(鋁殼電阻) 、BWR(波紋電阻) 、BPRB(制動電阻箱) 、BPRU(制動電阻柜)"在變頻器行業(yè)內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。所以制動電阻使機床行業(yè)變得“綠色可待”！

      在展會同期舉行的智能化和綠色制造高峰論壇上，與會專家一致呼吁，環(huán)保、節(jié)能減排是制造業(yè)尤其是作為工作母機的機床行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的主導(dǎo)趨勢，可以說，面對傳統(tǒng)高能耗、高物耗的現(xiàn)狀，發(fā)展高能耗綠色機床技術(shù)是實現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，對中國機床行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型有重大意義。
　　
      “世界看好中國市場，再加上本土企業(yè)高端產(chǎn)品做不上去，導(dǎo)致進口額多年持續(xù)增長�！焙旅饕詸C床、刀具使用大戶航空航天工業(yè)為例指出，一方面，國產(chǎn)機床、刀具的水平無法滿足航空工業(yè)快速發(fā)展的要求，進口機床和刀具占據(jù)了很大比例；另一方面，西方發(fā)達(dá)國家對航空領(lǐng)域關(guān)鍵零部件和制造裝備限制出口�！耙蚨�，這是中國機床工具行業(yè)可以有所作為，也是應(yīng)該努力突破的重點用戶領(lǐng)域。”
　　
      郝明進一步指出，國家提出了2020年在航空航天領(lǐng)域機床國產(chǎn)化率要達(dá)到80%的目標(biāo)，這需要包括數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、主機企業(yè)在內(nèi)的整個行業(yè)的一致努力�！皺C床是工作母機，國家應(yīng)對航空航天工業(yè)所需機床予以支持。另外，企業(yè)也要對產(chǎn)品進行特色定位，針對用戶領(lǐng)域重點開發(fā)自己的強勢產(chǎn)品，通過加大投入開發(fā)特色產(chǎn)品從而更多地占領(lǐng)中高端市場，否則在低端市場打價格戰(zhàn)會嚴(yán)重拖累效益。”他坦承，即使是國產(chǎn)中高端機床，關(guān)鍵零部件大多靠進口，客觀來說進口零部件在穩(wěn)定性、可靠性、功能上優(yōu)于國產(chǎn)產(chǎn)品不少，“我們必須要突破這一瓶頸，否則只能跟在其他國家后面”。
　　
      重慶大學(xué)綠色制造技術(shù)研究所所長曹華軍教授認(rèn)為，我國金屬加工業(yè)實現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵是高能效綠色機床技術(shù)的發(fā)展。國家統(tǒng)計局2010年數(shù)據(jù)也表明，我國制造業(yè)能源消耗占能耗總量的60%，每年約產(chǎn)生55億噸無害廢物和7億噸有害廢物�！拔覈鴻C床保有量超過800萬臺，2011年機床產(chǎn)量達(dá)85.99萬臺，均列世界第一，但是我國機床行業(yè)材料消耗大、能耗高、可靠性不高。”
　　
      據(jù)悉，根據(jù)歐盟“下一代生產(chǎn)系統(tǒng)”研究計劃，綠色機床應(yīng)具有如下特點：一是機床主要零部件由可再生材料制造；二是機床的重量和體積減少50%以上；三是通過減輕移動部件質(zhì)量、降低空運轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30～40%；四是使用過程的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境；五是報廢機床的材料接近100%可回收。
　　
      齊齊哈爾二機床高級工程師王澤民認(rèn)為，首先應(yīng)該在設(shè)計環(huán)節(jié)推進綠色設(shè)計，例如推行虛擬設(shè)計，通過技術(shù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實施低碳設(shè)計，輕量化設(shè)計�！耙�完全達(dá)到這樣的要求并非易事，但國內(nèi)外的學(xué)術(shù)界和企業(yè)界正在努力�！辈苋A軍也認(rèn)為，機床輕量化，特別是運動部件輕量化設(shè)計和應(yīng)用是提高機床能效的關(guān)鍵技術(shù)之一。據(jù)悉，輕量化技術(shù)主要從兩個方面開展，一是采用重量更輕但能達(dá)到同樣要求的材料，二是對機床部件進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化來減少材料的使用。
　　
      “比如采用密度更小的塑料、鋁合金在某些非承重部件中取代鋼鐵材料，尤其是在機床的外觀件中，在滿足要求的同時，更容易達(dá)到較好的外觀效果。國外的一些機床，甚至使用了碳纖維作為結(jié)構(gòu)件，大大地降低了整機重量。它預(yù)示了機床發(fā)展的一個方向。機床的綠色設(shè)計還有一個容易被忽視的方面，就是系統(tǒng)的可升級性，這方面包括軟件和硬件�！霸谠O(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)考慮使用多功能部件以及模塊化的部件來組裝產(chǎn)品，同類機床可以統(tǒng)一部件的接口。設(shè)計機床時，還應(yīng)當(dāng)預(yù)留功能擴展空間。具有良好的可升級性的產(chǎn)品，可以避免用戶重新購入設(shè)備造成的資源浪費�！�
　　
      曹華軍呼吁，在制造時，機床行業(yè)應(yīng)該更多地采用高能效電動機和變頻技術(shù)。“一臺電動機的能耗成本在其整個生命周期成本中占97%以上，因此高效的電動機產(chǎn)品可以在原有的基礎(chǔ)上，通過電、磁、機械和通風(fēng)的優(yōu)化，切實降低電動機各方面的損耗，降低運行的成本和加快投資的回收。”例如常規(guī)的傳動系統(tǒng)中，制動電阻產(chǎn)生的能量經(jīng)常以熱能的形式被浪費掉，而通過技術(shù)創(chuàng)新的變頻器具有再生能量回饋功能，可以把電動機的制動電阻能量回饋到電網(wǎng)中，而不是消耗掉，例如某品牌的變頻器，通過實施智能再生能量回饋技術(shù)，可節(jié)約能源多達(dá)50%。
　　
      “高能效的綠色機床技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外業(yè)界關(guān)注的熱點。運動部件輕量化技術(shù)既減少了機床物料消耗，又提高了運行效率；能量管理技術(shù)加強了對運行過程的能源消耗情況的管理，是邁向綠色化的重要一步；高效電機和變頻技術(shù)提高了驅(qū)動運行系統(tǒng)的運行效率；高效冷卻潤滑技術(shù)實現(xiàn)了加工過程資源的有效運用和效率的提高�！辈苋A軍等專家認(rèn)為，提高工藝的穩(wěn)定性，減少加工報廢引起的加工能耗和材料的浪費也是節(jié)能的重要方面；采用高精度的成形技術(shù)替代粗加工或半精加工也具有很大的節(jié)能前景。