流体动力特点与应用市场
流体动力包括液压和气动技术,它们都使用压力流体将动力从一个地方传输到另一个地方。
在液压学中,流体是液体。在气动中,它是一种气体。与其他形式的动力传输相比,流体动力系统在更小的空间内传输更多的动力,使流体动力成为数十个行业和数百种应用的首选技术。
这两种流体动力技术具有几个独特的优势:
以下是流体动力在其一些主要市场中可以做的事情:
流体动力行业就业
美国人口普查局通过其北美行业分类系统 (NAICS) 跟踪数百个行业的就业数据。其中三个分类对美国流体动力行业有直接影响。这三个分类共同代表制造泵、马达、阀门、油缸、执行器和软管接头的公司。
根据对这些分类的分析以及美国人口普查局 2019 年收集的数据,我们可以估计至少有 744 家公司在美国从事这些活动。这些公司总共雇佣了 64,936 名员工,每年工资总额至少为 44 亿美元。
这些流体动力雇主居住在美国 50 个州中的 34 个。雇员人数最多的十个州是俄亥俄州、密歇根州、伊利诺伊州、加利福尼亚州、纽约州、德克萨斯州、威斯康星州、亚利桑那州、明尼苏达州和肯塔基州。
美国数十个行业依靠流体动力技术来保持其运营和产品竞争力,尤其是在危机时期。
占 2019 年所有液压产品销售额的 65% 的前五位液压市场是工程机械、农业机械、汽车(包括轻型卡车)、物料搬运(包括输送)和油气机械。
占 2019 年所有气动产品销售额的 32% 的前五名气动市场是汽车(包括轻型卡车)、食品加工、包装机械、医疗设备和半导体。
依赖流体动力的关键行业包括工程机械、农业机械、汽车(包括轻型卡车)、卡车(包括职业卡车)、物料搬运(包括输送)、工业机械等等。
流体动力行业的未来
在经历了动荡的一年之后,流体动力行业正在期待接下来会发生什么。NFPA 和数十家流体动力公司合作编制了 NFPA 的技术路线图,流体动力行业使用该路线图确定关键的研发挑战 以确保其继续满足其多样化客户群的需求。
路线图旨在满足以下客户需求:
• 提高可用性和正常运行时间
• 提高生产力和绩效,包括努力提供自主功能和操作,以及使用集成的 数据和情报
• 准时交付机器,包括努力缩短获得机器的交货时间
• 降低资本和运营成本
• 符合环境和安全法规以及机器指令
• 更容易和更可预测的维护,包括通过努力使用集成数据和智能
• 提高能源效率,包括通过努力减轻重量和提高功率密度
流体动力特别适合满足客户的需求。我们的路线图有助于提供利用和增加流体动力优势的途径,包括:
• 流体动力系统指导和控制来自电动机和内燃机的动力应用,从而提高工业和移动机器的生产力和性能。
• 现代流体动力系统收集实时数据并将其应用于提高其性能和可用性,并减轻其维护要求。
• 流体动力是一种可靠且耐用的技术,需要较少的维护并在最恶劣的条件下工作。
• 流体动力具有高能效,降低了工业和移动机器的运营成本。
• 流体动力具有无与伦比的功率密度,能够以可控且高效的方式执行其他技术无法完成的任务。
• 现代流体动力系统安全、安静且对环境友好。
• Fluid power 拥有成熟的全球支持网络,为机器制造商和用户提供零件和服务。
流体动力研究机构
一个全国性的研究型大学和实验室网络与流体动力行业合作,解决与我们路线图发展目标相关的研究挑战。
虽然这项研究的大部分资金来自行业本身,但两项政府举措大大增加了网络的规模和范围。2006 年,美国国家科学基金会向明尼苏达大学拨款 4000 万美元,用于创建紧凑高效流体动力中心 (CCEFP),这是一个工程研究中心专注于流体动力技术。通过CCEFP,数百个行业导向的研究项目已经完成,有助于创建新一代的流体动力学术研究人员。2017 年,美国能源部启动了一项每年 500 万美元的研究计划,以提高非公路车辆流体动力系统的效率。该计划通过为三个国家实验室提供大量资金建立了研究基础设施,迄今为止资助了以下与流体动力相关的研究项目:
发展流体动力劳动力下一代将继续推动美国流体动力行业的技术和成功。流体动力及其服务的行业依赖于受过高等教育的劳动力。通过全国流体动力协会及其众多教育合作伙伴的努力,我们国家的中学、高中、技术学院和大学中越来越多的学生正在教授流体动力。NFPA 教育者网络包括 228 所中学、164 所高中、104 所技术学院和 90 所大学——所有这些都参与向学生教授流体动力,并为他们在流体动力行业的潜在职业做好准备。这些学校中的许多都参与了两个关键的劳动力发展计划,这些计划正在为流体动力行业建立就业途径。
流体动力的快速通道
快速通道是一种劳动力发展途径,将当地技术学院与行业合作伙伴和高中教师联系起来。该网络创造了对流体动力的认识和兴趣,并继续引导学生沿着通往流体动力行业职业的道路前进。
在这个结构中,四个关键程序嵌套在一起:
• 流体动力行动挑战让成千上万的中学生参与学习流体动力并从中获得乐趣。
• 快车道高中每所都配备了流体动力实验室设备和课程。他们教授现实世界的流体动力,并对流体动力职业产生兴趣。
• 流体动力奖学金提供给即将毕业的高中生,以便在指定的技术学院攻读流体动力学位或证书。
• 快速通道技术学院是具有2 年学位课程的学校,该课程经过验证可教授核心流体动力能力。
原文始发于微信公众号(液压传动与控制):2021美国流体动力工业数据报告
本文来自液压传动与控制,本文观点不代表iHydrostatics静液压立场。