烟草机械产业技术现状以及发展趋势

第一篇：烟草机械产业技术现状以及发展趋势

烟草机械产业技术现状以及发展趋势

一、概述

烟草机械是生产烟草产品的专用生产设备、工具、仪器仪表的总称。随着烟草产品的品种的增加，加工工艺方法的改进，烟草机械也随之在更新、增加和扩展，并向自动化控制和机电一体化方向发展。

烟草机械技术的先进程度，在很大程度上决定着烟草加工业的生产组织、生产规模、生产方式、能源和原材料消耗等，因而影响烟草工业的产品水平、质量、品种、效益以及更新换代周期，对烟草工业的发展起促进作用，是烟草工业生产的基础工业，它的技术水平是衡量烟草工业生产现代化程度的重要标志之一。

烟草机械产业本身具有两重性：一方面服务于烟草加工业，随烟草加工业的技术发展和需要而变化，另一方面烟草机械产业又是机械制造工业的分支，其产品是机电产品中的专用设备。企业的生产和管理具有机械制造工业的特征，因此其技术和管理水平也随机械制造工业的科技进步而提高。

因此，在制定烟草机械产业技术政策时，即要考虑烟草机械技术的现状和发展趋势，也要考虑机械制造技术的现状和发展趋势。本报告从这两方面进行了综合评述，并提出了重点技术选择内容。

二、现状及发展趋势

（一）打叶复烤技术和装备

国际上技术领先的是意大利COMAS公司、MACTAVISH-GARBUIO公司、HAUNI公司的打叶复烤线和GODIOLI公司的打包机。

现代打叶复烤技术和装备的发展趋势为

1、提高生产能力：目前单线生产能力已达12000kg/h，打叶机生产能力已达18000kg/h，复烤机生产能力达12000kg/h。

2、柔打和低温复烤：以形成良好的叶片结构，减少造碎，提高叶片的纯净度。

3、高自动化

4、集中控制

我国通过测绘、仿制、创新，具有了一定的技术基础。现国产的打叶复烤线正用来装备各烟厂，具有较高的技术水平。但在风分技术、自控水平上都有一定的差距。

（二）制丝技术和装备

国际上技术领先的是意大利COMAS公司、德国HAUNI公司的制丝生产线。制丝技术和装备的发展趋势是

1、提高生产能力：突出表现在制丝线三大主机：即回潮机、切丝机和烘丝机。HAUNI公司的真空回潮机的生产能力可达8000kg/h，切丝机的生产能力达12000kg/h，Dickinson-Legg公司的烘丝机生产能力可达13620kg/h。

2、高度自动化，尽可能减少人工干预，对各种生产过程参数进行闭环式自动控制。

3、高可靠性：采用各种现代设计方法和技术，如冗余技术、自诊断、系统仿真和模拟以提高系统可靠度，以及集中监控、故障显示来提高可维修性。

4、在线烟丝膨胀技术迅速发展：以提高烟丝填充能力以及改善和稳定卷烟内在质量。

我国通过引进主机技术和测绘、仿制辅联设备来进行系统创新，其制丝技术和装备水平进步很快，国产的制丝生产线正用来装备各烟厂。但在主机技术、系统控制水平和可靠性方面仍有一定差距。

（三）叶、梗丝膨胀技术和装备

叶、梗丝膨胀可分为在线（全配方）膨胀和离线膨胀（部分膨胀）两种。

叶丝在线膨胀技术水平较高的是HAUNI公司和Dickinson-Legg公司。梗丝在线膨胀技术水平较高的是Dickinson-Legg公司、COMAS公司和HAUNI公司。离线膨胀技术水平较高的是BAT公司和AIRCO公司的CO2法烟丝膨胀线。

现代叶、梗丝膨胀技术和装备的发展趋势为：

1、采用高温高湿法在线膨胀叶、梗丝技术和装备，提高膨胀率。

2、采用CO2法离线膨胀叶丝技术与装备，并朝着低压、少设备、低维修费、低能耗、过程简单、膨胀率高以及膨胀后不造成烟丝变质、不引起吃味和外观变化的方向发展。

我国是通过引进技术来提高叶、梗丝膨胀技术水平。目前，国产叶、梗丝膨胀设备已用来装备各卷烟厂，取得了良好效果。但在其工艺处理、自控水平上都有一定差距。

（四）烟草薄片生产技术和装备

国际上技术领先的是SANDVIK公司和BAT公司的造纸法薄片生产线、TMCI公司的稠浆法薄片生产线、COMAS的辊压法薄片生产线。

现代烟草薄片生产技术和装备的发展趋势为：

1、降低设备能耗

2、改善和提高薄片原料的预处理工艺性能

3、提高物料配比的准确性和均匀性

4、以提高薄片质量和实现有效管理为目的，提高设备的自动化控制水平，实现机电一体化。

5、提高可靠性

我国自70年代以来开始研制辊压法薄片生产线，现在国产的辊压法薄片生产线与国外同类产品水平相比，在许多方面有独特的优势，因而不仅在国内获得大力推广，并已开始出口。但在能耗、薄片丝利用率方面还有一定差距。在造纸法薄片和稠浆法薄片生产线技术方面正在着手研制，与国外相比，差距更大。

（五）卷接技术和装备

法国Decoufle公司和英国Molins公司是最早从事卷接技术和装备研究的公司，但现在已落后。现在技术领先的是德国HAUNI公司和意大利GD公司。尤其是德国HAUNI公司已于93年研制出14000支/分～16000支/分的PROTOS 2型卷接机组。该机组采用了多项先进技术，使卷烟的速度、效率、质量以及原辅材料消耗方面达到了新的水平。

现代卷接技术和装备的发展趋势为：

1、高速度：高速度意味着高的生产能力即高的生产效率，能使制造商在同样的人力、占地面积下在更短的时间里生产出更多的产品。

2、高度自动化：综合运用机械制造技术、电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术，使自动化水平得到很大提高。

3、高质量：主要表现在追求卷烟成品的质量稳定和良好的在线质量保证。

4、高可靠性：主要表现在机器有效作业率高，MTBF长，并采用模块化设计技术和自诊断技术，使之排除故障快，维修时间短。

我国自84年以来，采取引进、消化、吸收、创新战略缩短了与国外先进水平的差距，其技术水平突飞猛进。现已能为各卷烟厂提供7000支/分的卷接机组，但在可靠性方面还有一定的差距；对于高于每分7000支的卷接机组技术的研究刚起步，在这方面我们与国外的差距更大。

（六）包装技术和装备

国际上技术领先的是意大利GD公司、德国Focke公司和HAUNI公司。其最高技术水平的软盒包装机有GD公司的X700型，700包/分；Focke公司的725型，700包/分；硬盒包装机有HAUNI公司的CHRONOS 2型，880包/分；GD公司的X3000型，700包/分；Focke公司的350s型，700包/分，其机电仪一体化水平相当高。

现代包装设备的发展趋势除了同卷接设备的发展趋势：即高速度、高度自动化、高质量、高可靠性外，强调对卷烟的柔和处理，不损伤卷烟外观。

我国自88年以来采取引进、消化、吸收，创新战略缩短了与国外先进水平的差距，其技术水平进步很快。现已能为各卷烟厂提供400包/分的硬盒和软盒包装机组，但在其机器可靠性方面存在一定差距；对于高速包装机的研究刚起步，与国外的差距更大。

（七）烟草机械设计技术

烟草机械产品设计是决定烟草机械产品功能、质量和可靠性的关键环节。烟草机械设计水平较高的公司如德国HAUNI公司、意大利GD公司等都是根据产品功能要求，应用科学知识对机器的作用、原理和结构进行初步构思，同时考虑实际运行工况对机器功能和周围环境的影响及可能发生的失效，应用机械强度和振动、摩擦学、腐蚀、可靠性、流体理论、热工学等科学知识，来调整原来的构思，制定切实可行的设计方案，另外还要综合应用工业美学、材料、制造工艺知识来确定用材、加工方法及外观形状。这样来保证烟草机械优质、高效、经济、安全、可靠。

现代烟草机械设计技术的发展趋势是：

1、发展系统设计技术：使设计的烟草机械达到整体最优的功能目标，并保证在实际运行工况下的安全可靠性和适应性。

2、采用并行设计技术与一体化产品开发。

3、采用计算机技术：对烟草机械产品进行系统分析和优化设计，借助于计算机模拟技术，进行动态传真。同时将理论计算与试验分析相结合，使设计方案更接近真实，从而提高了对复杂问题的求解能力，有效地解决重大工程构件设计中的关键问题。

我国烟草机械产品至今很少能独立自主地设计开发。84年以来引进了43项烟机专有制造技术，使我国烟机工业得到了很大发展，但自主开发能力还存在较大的差距，主要表现在：

1、创新性差，习惯于仿造和引进；

2、经济性差，长期忽略了设计对成本的影响；

3、可靠性、可维修性差；

4、系统配套性差；

5、设计手段和方法落后，多数产品仍采用传统的经验类比设计、静强度设计和手工设计。

（八）烟草机械制造技术

机械制造技术是机械工业最重要的基础技术之一，是烟机产业实现产品设计、完成产品生产、保证产品质量、提高经济效益的基本手段和方法。

国外烟机制造水平较高的企业如德国HAUNI公司、意大利GD公司在制造上普遍采用精密数控机床，其数控化率达100%，还有较多的FMC和FMS，覆盖从下料、车、铣、磨、齿轮、热表处理、油漆、检测等整个工艺流程。普遍采用各种新型的工艺方法，如激光加工、加工表面功能型复层技术、等离子喷涂和爆炸喷涂等。广泛使用CAM、CAT、CAPP技术，并与CAD、ERP构成完整的集成制造系统。

当代机械制造技术的发展趋势为：

1.新型加工工艺方法不断出现。这些方法的特点是精密化、数控化、强韧化等。

2.新材料、新能源的引入，形成了多种新型的特种加工、高密度能源（激光、电子束等）加工和新型材料加工技术。

3.工艺模拟、专家系统和CAD/CAM的出现，使工艺设计由经验走向科学。

4.微电子、计算机、自动化技术与传统工艺的紧密结合形成了自动化制造技术系统。冷加工的发展道路是：数控－FMS－CIMS；热加工的发展道路是：优质高效低耗工艺－低成本自动化－综合自动化。

我国烟草机械产业经过“七五”“八五”技术改造，制造水平有一定提高。如少数骨干企业对局部关键工序引进了一批先进工艺和设备。但总的来讲，仍然有较大的结构性时代差距，主要表现在工艺及装备的技术构成。技术构成的落后造成三个后果：不能为烟草工业的技术改造提供先进适用的装备，陷入重复、反复引进的怪圈；不能为重大技术装备产品的关键零部件提供成套制造技术，拖了这些产品发展的后腿；企业生产率低，经济效益低下。随着我国的“复关”，由于制造技术的落后，将对我国的烟草机械产业产生很大影响。随着产品的发展、市场竞争的加剧及高新技术的引入，国外机械制造技术还在不断发展，我国如不引头赶上，差距有越来越大的危险。

第二篇：浅谈电源产业及电源技术的发展趋势

浅谈电源产业及电源技术的发展趋势

电力电子技术的发展带动了电源技术的发展，而电源技术的发展有效地促进了电源产业的发展。迄今为止电源制造业已成为非常重要的基础产业，并广泛应用于各个部门，其发展趋势为：继续朝高频、高效、高密度化、低压、大电流化和多元化发展。而封装结构、外形尺寸日趋国际标准化，以适应全球一体化市场的要求，进而使电源产业进入国际市场。电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技科学，而电源技术又属于电力电子技术的范畴。电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。信息技术（IT）的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了电源技术的发展，两者相辅相成才有了现今蓬勃发展的信息产业和电源产业。从日常生活到最尖端的科学都离不开电源技术的参与和支持，而电源技术和产业对提高一个国家劳动生产率的水平，即提高一个国家单位能耗的产出水平，具有举足轻重的作用。而在这个方面我国与世界先进国家的差距很大，作为一个电源工作者，应该不仅只局限于完成当前的本职工作，还必须通过各种信息渠道及时搜索和掌握电源技术最新发展方向与电源相关的元器件、原材料的最新发展动态，及时吸取国内外先进的薄膜工艺、厚膜工艺、集成化工艺等等，只有这样才能设计出世界上一流的电源产品。

一、急速向多元化技术发展

电源是实现电能变换和功率传递的主要设备，是一种技术含量高、知识面宽，更新换代快的产品。此产品现今已广泛应用到农业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在当前信息时代，上述各行各业都在迅猛异常地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。如节能、节电、节材、缩体、减重、防止污染、改善环境、可靠、安全等。这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索，寻求各种相关技术，做出合格电源产品，以满足各行各业的要求，从而又无形地带动了相关技术的高速发展。而正由于这些技术的高速发展又推动了电源产业的发展。当前电源产业占主导地位的产品门类有：各种线性类稳压电源；通信用AC－DC开关电源；DC－DC开关电源；交流变频调速电源；电解电镀电源；高频逆变式整流焊接电源；中频感应加热电源；电力操作电源；正弦波逆变电源；大功率高频高压直流稳压电源；绿色照明电源；化学电源；UPS电源；可靠高效低污染的光伏逆变电源；风光互补型电源等。而与电源相关的技术有：高频变换技术；功率转换技术；数字化控制技术；全谐振高频软开关变换技术；同步整流技术；高度智能化技术；诸多的电磁兼容相关技术；各种形式的功率因数校正技术；各种保护技术；并联均流控制技术；脉宽调制技术；各种变频调速技术；各种智能监测技术；各种智能化充电技术；微机控制技术；各种集成化技术；网络技术；各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。

二、性能价格比是赢得市场占有率的永恒主题

产品价格、各种性能指标、品牌效应及使用寿命一直是广大用户最关心的问题。纵观国内外几家知名电源厂商及世界顶级电源供应商都面对同样的压力，价格之争、性能比拼、产品的精益求精以至艺术化、人性化都在时时地竞争着，特别是在当前信息时代，由于信息网络给客户带来网上定货采购的可能，使产品价格变得日趋公开，迫使每个电源供应商都在力求降低成本的一系列措施，尽量提高性价比，尽最大努力赢得市场占有率。

（一）用户最关注的性能指标

1．电气性能指标

除特种电源外，一般线性类和开关类电源均有数十项指标，但常提及的指标有：输出电压精度、电网调整率、负载调整率、温度系数、输出纹波及噪声、输入反射纹波电流、输入

共模噪声电流、保护性能及效率等。上述指标必须用合格的测试设备标准的测试方法。

2．可靠性、安全性与质量

质量是企业的生命线，纵观改革开放以来，我国企业的发展史，无不说明质量在企业的兴衰中起着举足轻重的作用，尤其在我国进入WTO后，电源设备必将进入国际市场，而这个市场已经是超越区域融贯全球的一体化市场，大家必须遵从国际贸易协定的共同准则，必须加快融入全球一体化的步伐。企业必须接受安全、质量体系等种种标准化规范的论证。当今的电源企业决不能把质量狭义地理解为企业的产品质量，而应广义地理解为企业的全面质量。因此企业应做到按照ISO9000标准进行质量认证，明确自己企业的质量目标和质量方针，对全员进行质量教育，把产品质量贯穿于设计和生产的全过程。生产出技术先进、质量保证的优质产品，供应国内外市场。切记，一定要做好产品的售后服务。另外一定要明确，产品的安全标志是中国生产商进入国际市场的重要通行证之一，所以加入WTO后，我国的电源生产商必须增加对国际UL认证的了解和认识，必须按照程序，按照标准，踏踏实实地做好这些工作，使自己的产品取得UL认证，融入国际市场，目前UL是全球最大的安全认定机构，按双方协议委托中国北京、上海、广州几家研究所和实验室进行此项工作。

3．关注EMC设计水平

电源设计人员应知道，电磁兼容是专门研究在有限空间、时间以及频谱资源条件下，各种电气、电子设备可以共存而不引起性能降低的专门学科。这门科学是伴随着无线电电子学中高频、特高频的应用的发展而发展起来的。电磁兼容其实质含义有：一方面是设备或系统产生的电磁骚扰，不应对周围设备造成不能承受的干扰，也不应对周围环境造成不能承受的“污染”；另一方面是设备或系统对来自周围环境中的电磁干扰应具有足够的抗御能力。要做到这些，相当困难，设计者必须通过学习和大量的实践，深刻认识电磁兼容的标准和产生干扰的途径等，采取有效措施，加大EMC设计。如：加电网滤波器，采取无源补偿新方案，有效地抑制传导干扰；加各种屏蔽措施，抑制辐射干扰；加RC吸收网络在电路的适当部位吸收开关尖峰，利用各种软开关技术，切实保证电源开关器件零电压下导通，零电流下关断，以减小过高的电流、电压梯度所带来的严重电磁干扰。合理设计印制板，合理的地线布局等都会减小电磁干扰，总之，当前电磁兼容技术发展很快，用户对电磁兼容的要求也会愈来愈高，值得电源供应商加倍注意。

4．齐全的保护功能

目前，电源中所使用的功率器件价格较贵，其控制电路也比较复杂，另外电源负载一般都是大量的集成化程度很高的器件，而这些器件一般耐受电、热、冲击能力较差。电源的保护应兼顾本身和负载的安全。目前保护的种类很多，如：极性保护、程序保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护，这些保护为一般常用的几种。由于当前电源的种类很多，用途也极为广泛，所以对保护的要求各有侧重，按要求而定。因为电源中加了保护电路后，势必增加器件，反过来又会影响系统的可靠性，为此要求保护电路本身的可靠性一定要高，以提高整个系统的可靠性，进而提高电源本身的MTBF，这就要求保护的逻辑严密，电路简单，元件最少，除此而外还要考虑所保护的电路本身出现故障的维修度，确保电源的正常工作和高可靠性。

（二）降低成本的主要途径

1．采用先进的产品设计管理模式，尽力缩短产品研发周期。

2．加强全员质量意识，把产品质量贯穿于设计和生产的全过程，力争产品一次合格率100%，确保合同履行率100%与顾客满意度100%。

3．电源产品的性能以满足用户工作要求为宜，不必过分地追求高指标并合理地选择元器件、原材料，尽可能地降低成本。

4．重视人才资源管理，走以人为本之路。不但要培养、尊重和爱护人才，还要合理的安排

和使用，有效地发挥其作用，绝不浪费人才资源。

5．以最大的信息量和信誉度加大市场占有率和资金回收率。

三、高频、高效、低压化、标准化是开关电源主要发展趋势

（一）在封装结构上正朝着薄型，甚至超薄型方向发展

以前标准模块的高度是0.5英寸，最近这个高度已下降到0.375英寸，一般客户要求薄型封装尺寸为7.5mm（0.295英寸）、8.5mm（0.335英寸）和10mm（0.394英寸）。外形尺寸趋于国际标准化尺寸，多为1/

8、1/

4、1/

2、3/4和全砖式结构，输出端子相互兼容的设计日趋明显。模块内部控制电路倾向于采用数字控制方式，非隔离式DC－DC变换器比隔离式增长速度快，分布式电源比集中式电源发展快。

（二）低电压化

半导体工艺等级在未来十年将从0.18微米向50纳米工艺迈进，芯片所需最低电压最终将变为0.6V，但输出电流将朝着大电流方向发展。据市场调查得知，随着半导体工艺的发展，未来用户所需电源电压有下降的趋势，估计不久将来1V及1V以下的电源需求量将有明显增加，市场占有率会占一定比率。

（三）高效化

应用各种软开关技术，包括无源无损软开关技术、有源软开关技术，如ZVS/ZCS谐振、准谐振；恒频零开关技术；零电压、零电流转换技术及目前同步整流用MOSFET代替整流二极管都能大大地提高模块在低输出电压时的效率，而效率的提高使得敞开式无散热器的电源模块有了实现的可能。这类模块是当今世界模块潮流，必将得到广泛应用。随着器件性能的改变，电源效率即将达到92%（5V）、90%（3.3V）、87.5%（2V）。

（四）大电流、高密度化

1991年高功率密度定义为每立方英寸输出功率为25W，以后逐年增加，1994年为每立方英寸36W、1999年为每立方英寸52W、2001年每立方英寸为96W。现在每立方英寸达数百瓦的程度。在全球范围内，高功率密度直流转换模块市场以每年16.8%的增长速度向前发展。输出电流将增长到半砖80A、1/4砖50A，目前日本TDK公司推出新一代分布式隔离型DC－DC转换器，其参数为1/4砖：输入电压42～58V、输出电压12V、输出电流27A、效率为95%，功率密度已达每立方英寸236W；1/8砖：输入电压42～58V、输出电压12V、输出电流13．5A、效率为95%，功率密度已达每立方英寸214W。

（五）高频化

为了缩小开关电源的体积，提高电源的功率密度并改善其动态响应，小功率DC－DC变换器的开关频率已将现在的200～500kHz提高到1MHz以上，但高频化又会产生新的问题，如开关损耗以及无源元件的损耗增大，高频寄生参数以及高频电磁干扰增大等。

四、一流电源产品离不开先进的元器件及先进的工艺

（一）功率器件的发展是电源技术发展的基础

功率MOSFET是目前最快速度的功率器件。目前较先进的水平为：电压可达1200V，电流可达60A，频率可达2M Hz，导通电阻可达约0.1Ω。提高器件耐压，同时减小其导通电阻仍是今后MOSFET的主要研究方向。

绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的电力电子器件，它的控制极为绝缘栅控场效应晶体管，输出极为PNP双极功率晶体管，因而具有两者的优点，克服了两者的缺点。目前耐压可达6.5kV，电流可达1.2kA，今后的主攻方向仍是扩大

容量，减小内阻，以减小导通损耗。这里提及的是，由于IGBT经常工作在高频、高压、大电流状态下，又由于电源作为系统的前级，易受电网波动、雷击影响，容易损坏；，故IGBT的可靠性直接影响电源的可靠性，所以在选择IGBT时，除作降额考虑外，对IGBT的保护设计也极为重要。

IGCT是GTO的更新换代产品，它主要是通过分布集成门极驱动，浅层发射极等技术。器件的开关速度有一定提高，同时减少了门极驱动的功率，方便了应用，而IGCT的发展趋势仍然是高电压、大容量。

（二）变压器与磁性元件

随着电力电子技术的发展和成熟，人们逐渐认识到磁性元件不仅是电源中的功能元件，同时其体积、重量、损耗在整机中也占相当比例。据统计，磁件的重量一般是变换器总重量的30%～40%，体积占总体积的20%～30%，对于高频工作，模块化设计的电源，磁件体积、重量所占的比例还会更高。另外，磁件还是影响电源输出动态性能和输出纹波的一个重要因素。因此，要提高电源的功率密度、效率和输出品质，就应对减小磁件体积、重量及损耗的相关技术进行深入研究，并立足于应用，以满足电源发展的需要。

对于低、中频电源，建议采用R型变压器，其特点是：损耗低、体积小、无噪声、抗干扰能力强。目前发展状况是单相功率范围已扩展到1VA～100kVA，三相功率范围已扩展到315kVA。未来主攻的方向是设法克服应用中冲击电流比较大的缺点（即变压器次级开路，初级加额定电压时的瞬间，初级所形成的冲击电流）。

对于高频变压器，主要用于各种形式的开关电源，频率为20～500kHz，功率可做到数十千瓦。所用材料主要是非晶、微晶、超微晶、软磁铁氧体材料，当变压器工作频率大于700kHz时，变压器中的涡流损耗急剧增加，约占总损耗的80%，为减小其损耗，必须在功率铁氧体材料中加纳米添加剂，从而出现了用纳米晶软磁合金和纳米晶磁材制成的各种变压器。当前比较好的有日本TDK公司、FDK公司所提供的高频磁芯和德国VAC公司所推出的超微晶磁材，这种磁材具有非常高的初始导磁率，一般高达几万，而材料所使用的频率均为300kHz～1MHz，中心频率为500kHz。目前磁性材料最高工作频率可达1.5MHz，这就是我国研制的MnZn铁氧体TP5A材料。以上这些材料所制成的变压器有贴片变压器、印制焊接式变压器、变压器模块、各种形式的分体式变压器、插入式变压器，PCB平面变压器及多层线路板平面变压器。而平面多层变压器，目前已能提供功率从5W～25kW，频率为50kHz到2MHz的一系列PM产品，预计最近几年来电源变压器需求旺盛，已成为发展迅速的热门产品，而电子变压器未来发展的目标是轻量、高效、高密度化，电源变压器发展的目标是表面安装、高功率和高压化。

（三）磁集成技术的发展和应用

所谓磁集成技术，就是将变换器中的两个或多个分立磁体绕制在一副磁芯中，从结构上集中在一起。集中后的磁件拟称为集成磁件，该技术通过一定的耦合方式，合理的参数设计，能有效地减小磁件的体积和损耗。在一定应用场合，还可以减小电源输出纹波，提高电源输出的动态性能。另外磁集成技术可以减少连接端，从而有效地减小大电流场合端子的损耗。集成技术的发展历史已有70余年，目前已能实现电感与电感集成，电感与变压器集成，并广泛地应用于电压调整模块，功率因数校正变换，谐振变换器等场合，随着未来电源的发展，新型磁性材料和磁芯将不断涌现，势必对磁集成技术提出更高的要求，所以此技术今后的主攻方向是进一步拓宽磁集成技术的应用领域，扩大应用场合，不断研究适用于新的磁性材料与磁芯结构的磁集成技术，为电源缩体、减重做出贡献。（美国山特UPS哈办）

第三篇：我国农产品加工机械现状和发展趋势

我国农产品加工机械现状和发展趋势

学校：华南农业大学工程学院 班级：10机化2班姓名：陈龙云学号：20103050020

4一、农产品加工机械现状

设备技术水平低

与国际先进水平相比，我国的农产品加工技术与装备普遍落后10一20年，占90％左右的中小企业的技术水平低，设备落后，缺乏高质量和高水平的监测手段，有的甚至连质量标准都没有，更谈不上质量保证体系。主要表现在产品粗力11212多，精加工少；初级产品多，深加工产品少；中低档产品多，高档产品及高附加值产品少；企业能耗物耗高，产出少效益低等。以淀粉加工为例，据估计我国淀粉机械达到国外七十年代初水平的约占5％，达到八十年代水平约占15％，达到九十年代水平的约占5％，其余的为六十年代水平。从总体上看，我国国产淀粉机械水平比世界水平几乎落后25年左右。1980年以来，全国有近百个单位分别从十几个国家进口了淀粉机械，其中全线引进约40多条，引进关键单机30多种，总引进费用约40亿人民币。引进淀粉机械的淀粉产量约占全国淀粉产量的50％左右，引进变性淀粉加工机械的变性淀粉产量约占全国变性淀粉产量的80％左右。

成套性差、种类少

以种子加工机械为例，目前我国种子加工机械还以单机为主，机械水平仍相对落后，工作性能不理想，部分产品质量较差。电磁、比色清选等特种加工机械还未批量投产，市场上小型种子加工成套设备性能不够完善，加工质量、工作可靠性和稳定性与国外先进水平相比仍有较大差距。

经济发达国家的种子工业已成为与农业紧密结合的一个新型工业部门，其良种繁育、加工和推广体系比较健全，种子加工由单机向成套、由成套向工厂化的发展趋势。欧美等国，种子加工厂大都由成套设备组成流水线，从进料加工到包装入库全部实现自动化，劳动生产率高，加工工艺先进，监测系统完备，并且普遍采用了相应的物理、化学和生物措施对种子进行处理和深加工，较大地提高了种子的商品质量和市场竞争力。以维斯托伯公司为例，维斯托伯以制造种子加工机械尤其是精选机见长，维斯托伯可以根据用户的需要设计制造各种成套种子加工设备，使用维斯托伯的设备可以加工不同形状、规格、属性的种子，甚至小到每克一万粒的种子；可以制造全套实验室用的小型种子加工设备，可以制造各类单机，以满足不同用户的需要。

机械加工工艺和制造手段落后

国外农产品加工机械制造公司大都将计算机辅助设计(I：AD)和计算机辅助制造(CAM)引入到生产当中，普遍应用光控和数控技术，提高了机械加工的精度，减轻了工人的劳动强度。而国内在这方面尚处于起步阶段。

设备的自动化程度低

与国内的设备相比，国外设备的自动化程度较高，德国生产的种子加工机械，整套种子加工设备只需1—2名操作人员，降低了人工成本。如拌药机根据拌药量自动控制物料的流速和给药量，参数的调整很方便。药剂用双泵单独不间断供应，保证药剂均匀地喷洒到种子表面，再进入绞龙拌合，包衣效果颇佳。

质量控制快速检测方法落后

世界农产品品质检验正在努力向着不依赖于人，而完全依赖于机器自动进行的方向发展。品质检验可分为破坏性品质检验及非破坏性品质检验。随着研究的不断深入，非破坏性

品质检验的研究及机械设备的开发工作，正在广泛地进行着。我国的农产品分级主要采用手工、机械分级，致使我国农产品质量低，市场竞争力差。

1.我国农产品加工机械的特点

1.1产品小型化

改革开放以后，为了能以较小的投资而获得利润，大量出现了小型农产品加工机械。如小型制粉机组、小型成套制米机械和小型精洁米机械。

1.2功能多样化

我国农产品加工机械出现多功能趋势。例如，由河南省汤阴县机械工业公司研制的多功能小型方便面机，具有世界先进水平，在中原四省质量评比中荣获“金鹿杯”金奖。该机使用1．5KW或2KW电机，接上电源后将配好的原料加入机槽内即可自动连续完成制面板、自动折花成型、自动传送、自动切割和自动定量分块。既能生产方便面，又能生产龙须面、挂面、干食面及面条。自投放市场以来，深受广大用户欢迎和信赖，是城乡小企业、村办企业、个体致富的理想机具。

2.农产品加工机械制造业发展缓慢的主要原因

2.1没有一个相对稳定的市场

以水果加工机械为例，由于作为加工原料的果蔬价格偏高，加工特性差，致使加工产品价格高，品质差，果蔬加工品没有形成一个有一定规模的相对稳定的市场，这是影响果蔬加工机械制造业发展的主要原因。由此造成了果蔬加工机械在相当长一段时间内维持小规模低速发展，时停时续。

2.2制造水平低技术落后

以水果加工机械制造业为例，行业内机械制造企业除原轻工、商业系统的一些老厂外，其余多为农业机械厂转产和新建的一些小厂。制造加工手段缺乏，技术力量薄

弱，没有自主开发新产品的能力，相互仿造，低水平重复性生产情况严重，缺乏高质量、高水平的产品。一些产品甚至沿用50年代的落后技术，能源消耗高，原料浪费大，质量低劣。

2.3缺少大宗产品的成套设备

由于缺少能占据一定市场份额的大宗产品和有持久生命力的产品，原有传统品种被冷落，尽管有一些新品种不断应时而现，但终因自身缺陷而缺少竞争力和生命力。致使农产品加工市场疲软，影响和限制了成套的规模化设备的开发生产。

2.4缺乏高水平关键工序的核心设备

关键工序的核心设备标志着整套设备的加工水平，直接影响产品质量、加工成本和生产效率。这些设备往往集中多种先进工艺和手段，技术含量高，制造加工困难，造价昂贵。我国这些设备的制造水平与世界先进水平差别很大，大型农产品加工企业中的大部分关键设备(如淀粉加工机械中的滚筒式干燥机)仍需要进口。造成这种状况的主要原因是研究投入少，行业中缺少制造能力强、技术力量强的一批企业的加盟。

2.5行业标准不建全

我国农产品加工机械行业标准不健全，不利于农产品加工机械制造行业的发展。以面粉加工机械为例，目前各业执行的3个面粉加工机械分等标准，存在着同一指标合格

判定标准都不同，与国家标准也不符。有的新产品，如碾皮制粉设备，尚无行业标准，现有标准中，有的指标也偏低。

2.6质量管理体系不健全

管理粗放，多数企业质量管理制度不健全，一些小企业没有质量管理制度，而大企业普遍存在着质量管理制度“老化”的现象。有些制度是十几年前制定的，流于形式，并没有成为有效控制产品质量的文件。许多企业的制度侧重经济处罚，特别是出现质量问题后则以处罚为主，而不是依靠提高职工技术素质、质量意识和制定严格的管理制度及定量的质量控制指标，来预防质量问题的发生。由于质检人员元章可循，质检工作难做，没有权威性。

二、农产品加工机械发展趋势

随着我国经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，我国农产品加工机械应走大型化、规模化之路，以高生产率和规模效益巩固加工企业在市场中的地位；在实现大型化、规模化的同时，应实现与大型化相配套的自动化。以进一步提高劳动生产率，用可靠的设备保证产品质量的优质、均衡；应根据市场需求，适度发展深加工和综合利用设备，在设计、制造农产品加工机械时，应尽可能应用高新技术，用新的加工措施赋予产品新的性能，提高产品的内在质量，节能降耗，减少成本。通过深加工和综合利用提高农产品的经济效益。例如，以淀粉为中间原料，可发展变性淀粉及食品；用其副产品生产玉米油、渣饲料、蛋白粉、植酸、肌醇、醇溶蛋白和高能蛋白饲料等；同时应实现设计、生产专业化，各设备制造企业在注意成套设备生产的同时，尤其注重标志自身特色和加工水平的国际名牌产品的开发并以此作为企业的立命之本。

参考文

[1]刘立钊．种子加工机械加强质量监督势在必行．农机质量与监督．1997，(4)．36

[2]余效宁．丹麦、德国的种子加工机械．中国农垦．1997，(11)：9一lO

[3]张绍英．果蔬加工机械的发展战略I．食品与机械．1998，(4)：4～5

[4]张绍英．果蔬加工机械的发展战略Ⅱ．食品与机械．1998，(5)：4—6

第四篇：我国植保机械的现状及其发展趋势

摘 要：药物防治是确保农业稳产增收的重要措施。但是我国植保机械和农药使用技术严重落后的现状与高速发展的农药水平并不相称，已严重妨碍了农作物病虫草害的防治，造成了不应有的损失以及其他不良后果。为此，笔者将结合我国农业未来发展需求，提出了提升我国植保机械和施药技术水平的对策与措施。

Abstract: From the aspects of the kinds and

engineering level at home, this paper analyzed the present situation of protection machinery in China.And the developing strategy on how to improve the engineering level of protection machinery was

given.Key Words: protection machinery;present situation;developing strategy

植物保护机械和农药、防治技术一样被誉为化学防治的三大支柱之一。植保机械的产生是农业发展的必然产物,其高效防治病草虫害的作用已被人们所共知。现代化的农业生产离不了植保机械,现代农业生产的发展对植保机械表现出很强的依赖性。

我国农药生产技术处于国际先进水平,而我国植保机械和农药使用技术严重落后的现状与我国高速发展的农药水平极不相称,已严重妨碍了农作物病虫草害的防治,带来了诸如农药有效利用率低、农产品中农药残留超标、环境污染、作物药害、操作者中毒等负面影响,造成了不应有的损失以及其他不良后果。植保机械不同于其他的农业机械,其质量和使用的好坏牵涉到操作人员和农产品的安全。在我国入世承诺中,植保机械被列入强制性产品(CCC)目录,但就如何改变施药技术和植保机械落后现状,至今还没有采取切实可行的措施,相关行业和部门应该改变观念,认识这一问题的严重性。

国内植保机械的发展及研究现状：经历了由仿制国外先进产品到自行研制设计;由人力手动喷雾器到机动植保机械和与拖拉机相配套的大中型施药机械,以及在某些地区和领域已得到比较广泛应用的农林航空施药机械。但是,目前我国植保机械和施药技术与发达国家相比还十分落后,仅相当于发达国家四五十年代水平[5]。我国植保机械的产品结构组成包括手动背负式喷雾器、手动压缩式喷雾器、手动踏板式喷雾器、背负式喷粉喷雾机、担架式机动喷雾机、小型机动喷烟机、拖拉机悬挂或牵引的喷杆式及风送式喷雾机、航空喷雾喷粉设备等。

植保机械的种类很多,由于农药的剂型和作物种类多种多样,以及喷洒方式方法不同,决定了植保机具多种多样性。从手持式小型喷雾器到拖拉机机引或自走式大型喷雾机;从地面喷洒机具到航空喷洒装置,型式多种多样。例如国外的一些植保新机具：

1.农药直接注入系统世纪 80 年代中期，美国开发了 Mid－West Technology CCI-2000 型农药直接注入系统。该系统将水与药液进行分置，由蠕动泵控制使药液定量进入主水管道与水混合。与传统喷雾机相比，农药

直接注入系统在药液处理及清洗方面更加安全、方便。

2.多级过滤系统

国外大中型喷雾机一般都具备 4 级过滤系统，即在药液箱加液口、加液斗和水源吸水头处都装有过滤网，在系统中还装有一种自洁压力过滤器。设置这 4 级过滤装置避免了系统堵塞、漏喷和雾化不良现象。

3.防漂设施

雾滴漂移和沉降是喷药过程中不可避免的问题。雾滴漂移和沉降严重时，引起的浪费可达施药量的 70%～80%。少漂喷头和防风屏有效地解决了这一问题。少漂（LD）喷头是在扇形喷头后面安装一孔片，使药液环绕内腔“涡动”雾化成窄雾普雾滴，易漂移的雾滴大大减少。防风屏则是辅助阻挡雾滴漂移和沉降的，有机械式和气力式两种。试验表明：机械式防风屏能使常规喷杆的漂移和沉降减少 65%～81%，气力式则只在风速小于 2m/s 时起作用。丹麦哈迪公司研制的 ALPHA2000 型风送式杆喷雾机，采用了气力辅助喷雾技术，大大提高了雾滴在作物各个部位的附着量。Bertelli，Randell 公司生产的静电喷头可用于喷杆喷雾机和背负式机动喷雾喷粉机上，该喷头提高了雾滴的附着率，比普通喷头可减少药液损失 65%以上。另外，吸油绳式涂抹机也克服了喷雾不易对靶与雾滴漂移等难题，在国外得到广泛使用。

4.无人驾驶喷雾机。

为避免对操作者的人身危害，日本开发了一种感应电缆式无人驾

驶果树喷雾机。该机作业时无人操作，沿事先设好的感应电缆行走。

5.航空植保设备。

农用飞机的使用大大提高了施药作业效率。有人驾驶的飞机效率高、省力且成本较低，但在农田与住宅混杂区以及轮作栽培区则难以使用。因此，无人驾驶飞机作为补充手段进行喷洒作业已开始实用化。

6.光电技术

在喷雾机上设有近红外线传感器和控制电路，利用近红外线光的反射来辨别杂草，通过控制电路 和喷洒系统进行有针对性的喷洒。

我国植保机械和施药技术主要存在一下几个问题：一是植保机械落后。我国植保机械存在以下主要问题:

1)当前市场上面广量大的手动喷雾器产品技术水平低,结构陈旧落后,喷射部件品种单一,而且施药液量大,雾化性能不良,作业功效低,农药浪费现象严重,给生态环境造成严重污染。

2)产品品种规格少,不能完全满足不同作物、不同生长期、不同病虫害的防治作业需要。

3)制造设备及制造工艺相对落后,加工精度低,成本高,不能保证产品质量稳定,产品的使用可靠性较低。

4)电子、计算机技术应用少,自动化监测、调控水平低。

二是施药技术落后。施药技术主要存在以下问题:

1)农药有效利用率低、浪费大、流失严重。我国平均667m2用药量是以色列、日本的1/8～1/4,美国、德国的1/2,但农产品上残留却是他们的数倍,甚至数十倍。其原因是采用现有植保机具和施药技术,农药的有效利用效率最好的也不足30%,农药的流失量高达60%～70%以上,使用工农-16型喷雾器(圆锥雾喷头)喷施农药,农药分布不均匀度高达46.6%,不仅经济损失重大,也造成了严重的“农残问题”和环境污染。

2)环境污染和人畜中毒。施药过程中飘移、流失的农药是一种环境污染源,我国每年因除草剂雾滴飘移而引起作物药害造成的损失达数亿人民币。另外,农药环境污染也是我国农产品农药残留超标的重要原因之一;太湖流域环境质量调查结果表明,稻田流失的农药落入田水后再进入水系,最后汇入太湖而造成污染。

3）缺乏完整和系统的机械施药技术规范。当今许多发达国家对于农药的使用以及废弃的农药和使用过的农药容器的安全处理都有详细且明确规定。目前，国内机械施药还没有形成一套完整的技术规范，农民得不到相应规范的施药方法的指导，一般根据农药使用手册中规定农田面积确定药液的数量或根据经验进行喷施，这与现代施药技术所要求的根据农作物不同的发育阶段和病虫害种群密度，来选择施药机械种类、农药剂型和喷雾方法相去甚远。

上述存在的问题还由于多年来我国植保机械、农药、植物保护等部门之间缺少横向联系和沟通,特别是缺乏农药和药械的产品生产和病虫害防治实际需要之间的互作关系、农机与农艺相结合关系,以及部门之间与学科之间的协同研究。为此,针对我国植保机械与施药技术、农药、病虫害防治方面产生的问题提出如下发展对策与解决措施。

1）由农业部牵头,把植保机械作为特种农机加强管理,实行市场准

入制度,并列入每两年一次必须接受监理检测的机具。

2）加强植保机械的研究开发,加速改革我国的施药机具,植保机械应走专业化的道路。已经沿用了近半个多世纪的老式施药机具,应逐步更新换代。

3）借鉴国际经验,建立国家施药技术研究中心,提高施药技术水平。通过开发应用先进植保机械,制订相关施药技术规范和法规,加强施药技术与方法研究来提高我国农药施药技术水平,大力推广正确、高效施药方法。

4)由农业、农机主管部门共同负责,采取技术培训(逐级培训)、函授教育、文字和声像宣传普及等多种办法,对农民展开有计划的植保机械与施药技术的职业培训教育, 把此项工作列入我国农民职业教育培训长期计划中，以尽快提高农民的施药技术水平。

面对人口不断增长, 耕地日益减少, 粮食需求加剧, 环境保护要求越来越严格的情况, 开发和研制更多的“高工效、低喷量、精喷洒、低污染”的适合我国国情的新型植保机械是当务之急。通过借鉴国外先进植保技术, 增加科研经费, 培训高科技科研人员,提高农民的技术水平, 相信在不久的将来我国植保技术一定能赶超发达国家。

第五篇：筑养路机械技术与发展趋势

筑养路机械技术与发展趋势

2003-3-13中国路桥资讯网

筑养路机械技术与发展趋势

一、路面施工机械的技术概况

主要发展特点是对已有机械的局部构件进行不断的改进和提高，主要表现在广泛采用液压传动技术、电子技术，实现机电液一体化，提高自动化控制程度，提高机械操作性能及舒适性，提高施工质量，减轻对环境污染。

各国更加重视路面机械自动化和智能化，主要表现在普遍采用激光、超声波等非接触传感技术和计算机技术，使操作更加省力、容易、舒适。不仅大型机械实现自动控制，小型机械也实现自动化，增加随机质量自动检测控制系统，既能保证工程的质量，又能提高施工效率。

1、沥青混凝士搅拌设备

（1）国外技术水平与趋势

a生产能力系列化。目前，国际市场沥青混凝土搅拌设备型号规格十分齐全，小时产量从几吨到上千吨。

b技术性能先进化。为适应工程对于成品质量的需要，满足社会对于节能、环保的要求，设备的各项技术指标越来越高。

c控制操作自动化。不论是间歇强制式还是连续滚筒式搅拌设备，其控制系统均采用计算机管理。

（2）国内技术水平与发展趋势

产品已初步形成系列，小型的有小时产量几吨、十几吨，大型的小时产量达240t；产品性能也在不断提高。国内生产沥青混凝土搅拌设备的企业日益增多，但就整体而言，尤其是在生产规模、制造工艺、产品可靠性与耐久性等方面与发达国家相比仍有很大差距。正因为如此，目前中国高等级公路建设，特别是高速公路建设中使用国产沥青混凝土搅拌设备还为数不多。今后一段时间，我国沥青混凝土搅拌设备的发展，应重点考虑以下问题：

a注重大型设备的开发。随着中国公路建设，特别是高等级公路建设的发展，施工工程的规模越来越大．为提高生产效率，加快工程进度，以获得更大的经济效益和社会效益，对施工机械的需求也日趋大型化。在搞好中、小型设备生产的同时，抓紧大型设备的开发研究和有规模的生产。

b注重技术水平的提高。为满足公路建设的需要，国产设备应特别注重技术水平的提高，要在技术上有一个高的起点。

c注重滚筒连续式搅拌设备的技术进步。连续滚筒式搅拌工艺于20世纪70年代传入中国，由于该型设备结构简单、经济性好，很快得到普及和发展，在修建普通沥青混凝土路面中得到广泛应用。但是，由于开发研制的力度不够，产品的性能和水平与国外产品相比尚有差距。因此，必须注重连续滚筒式搅拌设备的技术进步，加大开发力度，不断提高中国连续滚筒式搅拌设备技术水平和使用性能。

2、沥青混凝土摊铺机

目前，国外沥青混凝土摊铺机技术发展的趋势，可以归纳以下几点：

（1）产品系列的发展更加丰富；

（2）作业速度的自控装置；

（3）供料速度自控装置；

（4）自动调平装置；

（5）为减轻操作人员的劳动强度，提高舒适性；

（6）为保证沥青混凝土的摊铺质量，国外已开发出摊铺机专用中转匀料供给机。

目前，国内摊铺机产品开发的主要目标是：产品系列规格的逐步完善，以适应不同工程的需要；在引进国外先进技术消化吸收的基础上，逐步扩大国产配套件的比重，提高国产化水平；不断提高国产摊铺机的技术性能、工作可靠性和使用寿命。

3、水泥混凝土搅拌设备。

当今国外的水泥混凝土搅拌设备不仅技术性能先进，自动化程度高，生产的混凝土质量有保证，而且产品的品种规格齐全，供用户选择的余地较大。主要有下列几个方面的动向：

（1）不断开拓新的主机结构形式；

（2）致力于改进搅拌工艺；

（3）进一步向多功能、大型化发展。

为了满足建筑工程和公路水泥混凝土路面工程发展的需要，国内已引进了国外先进的水泥搅拌设备的制造技术，产品性能在不断提高。但国内产品在技术水平，品种规格，产品的质量、数量上都尚处于开发、研制的初级阶段，还远不能适应国内大市场的发展需要，距国外先进水平还有相当大的差距。

4、水泥混凝土摊铺机

水泥混凝土摊铺机的发展趋势是：

（1）产品种类、规格型号系列化，并不断开拓产品的新功能，使之具有一机多用的特点；

（2）改进和完善产品的综合性能，致力于突破性的开发和研究；

（3）向高效率大型化发展。

5、稳定土厂拌设备

国际上发达国家生产的厂拌设备已形成系列产品，总趋势可归纳如下几点：（1）细粒料含水率快速连续检测技术；

（2）既能连续又能间歇强制拌和的多用途厂拌设备；

（3）无衬板搅拌器。

提高中国产品技术性能及质量，发展新品种、多规格的系列产品及大型化是国内今后开发研究厂拌设备的主要方向。

6、稳定土拌和机

近年来国外先进机型在行走系统和转子系统间设置了功率自动调节装置，自动控制机器在负荷变化的情况下始终保持发动机在额定工况工作，还设有拌深自动调节装置等。这种自控装置的设置大大提高了机器的综合性能，减轻了司机的操作强度。

随着稳定土拌和机的发展，国内在稳定土拌和机基础理论方面也开展了研究工作，特别是西安公路交通大学运用数学物理模拟方法以正转转子室内土槽单刀切削试验为基础，通过计算机模拟计算取得了一系列研究成果；目前正在开展反转转子的拌和及路面铣削方面的深入研究。

二、养护机械技术概况

公路发达国家在公路管理方面建立有计算机公路养护管理系统，开发研制了路况自动采集评价设备及实用先进的养护机械，公路经常性养护及路面修复实现了机械化作业。国际上加强了对养护材料和养护工艺的研究，不断涌现养护新工艺、新材料。为了适应不同养护作业的需要，不同国家或地区开发出多种形式的多用途底盘，配置多种工作装置，实现一机多用，目前国际上使用的多用途底盘大致可分为低速和高速两种类型。

国产养护机械品种少、规格不全、技术水平低，目前所用的养护机械以拖拉机或农用汽车为主，可靠性差、效率低、寿命短，严重影响着公路养护机械化的发展。

三、中国路面施工机械和养护机械的发展趋势

1、主施工机械要求大型高效；

2、对自动化的要求将明显提高；

3、对系列化及成套性的要求明确；

4、养护机械的主要需求趋势：

（1）路况诊断检测设备急需开发；

（2）多功能养护用底盘车急需开发；

（3）再生设备有明显发展；

（4）大型道路标线划线机将有明显需求。