创新，只有创新，才能改变中国的液压和液压人

　　——访中国液压气动密封件工业协会特别顾问黄人豪

　　编辑的话：二通插装阀在中国现有的液压控制产品领域中可谓是最具中国特色的产品和技术之一，我国二通插装阀技术在发展过程中所体现的自主性、创造性和坚持应用是非常值得借鉴的。黄人豪老师作为我国二通插装阀技术发展的重要参与者可谓是呕心沥血。现在二通插装阀相关的第一代技术人员都已退休。而年界70的黄老师却一直奋战在第一线，仍在为二通插装阀的发展而奔波。如今，我国的二通插装阀在应用销售总量和生产规模上已稳居全球前列。

　　记得在我刚刚进入济南铸造锻压机械研究所的时候，“黄人豪”的名字就经常被前辈们作为曾经的战友提起，20年多年来，我们不断聆听他的技术报告，接受他的技术教诲，与他保持着密切联系，珍惜他为我们带来的新思维。

　　1、 作为中国老一代的液压科技人员，您和唐英千老师都是我们十分敬重的。能否谈一谈最初我国开发二通插装阀的历程?

　　去年我在PCT ASIA 2011新技术交流时，曾编制过一张“二通插装阀技术简要历程”图，其中也回顾了中国在二通插装阀技术发展初期的一些标志性事件和代表性单位。众所周知，国际上首个二通插装阀技术标准是1979年7月公布的DIN 24342至今仍作为主要标准，以后被ISO等效采用为ISO 7368。中国1980年开始在二通插装阀工业液压应用中正式采用DIN24342标准，著名的应用有上钢五厂的LF炉，中船200M3/h控泥船和天锻1500t******压机等。1981年由济南铸锻所和704研究所合作编制国家标准GB 2877-81，等效采用了DIN 24342/IS0 7368，唐英千老师亲自予以指导，由此拉开了中国自主应用和研发GB 2877/DIN 24342二通插装阀的序幕。同期，浙江大学路甬祥老师在德国亚琛工大进修时提出了著名的基于二通插装阀的位移-力反馈比例流量控制技术，回国后开始在中国引领比例控制技术的新发展。这几个标志性的事件表明，二通插装阀技术在中国，不仅发展较早，紧随国际领先技术，而且从一开始就有所创新。改革开放中液压行业开始引进多项液压阀技术，同期以704所、浙江大学、济南铸锻所、北冶等单位为代表，积极合作和联合，在二通插装阀的自主研发、扩大应用和专业生产上，始终起着引导和推动作用，这对奠定我国二通插装阀技术领域全球领先的地位也是至为关键的。

　　二通插装阀在中国现有的液压控制产品领域中可谓是最具中国特色的产品和技术之一。中国液压界在发展二通插装阀技术中所体现的自主性、创造性、坚持应用、集成创新都是值得肯定的，并且一直在不断探索，推动具有前瞻性的可持续发展技术和产业化进程。它对当前中国液压界为摆脱在高端液压技术和产品过度依赖国外的历史性努力中也是值得借鉴的。

　　2、 您所在的704所曾经在三峡工程中应用了二通插装阀技术，可以介绍一下当时的背景和技术概况吗?

　　二通插装阀技术作为一项先进的液压控制技术，源自欧洲发达国家，并最早在欧美得到广泛的应用。但是，很少有人知道，从全球范围来看，二通插装阀技术作为一项新技术，它的最具规模性的应用，或者说最具典范性的工程应用，是由我们中国液压界科技人员在举世瞩目的长江三峡工程中全面应用和更好展现的。在当今世界级的超大规模水利水电和内河通航工程中，三峡工程因其规模巨大、技术复杂、对国计民生的作用极其重要而著称，尤其是工程中总量超过100台套的大型和超大型液压启闭机，不仅规模庞大，工况恶劣，要求苛刻，而且液压控制复杂、工作可靠性要求极高，这在水利史上是前所未有的。经有关部门充分协同、慎密和严格地论证和审核后，准予三峡工程的液压控制中全面采用二通插装阀集成控制技术作为主控制技术，这项重大决策，使中国工程界实现了一次重大的自主创新实践，是历史赋予中国液压界进行一项具有国际领先水平的应用创新的难得机遇。

　　我有幸作为当时三峡工程项目中，二通插装阀控制集成与系统总成技术应用团队主管和主要技术带头人之一，亲自经历了这一重大工程中的一千多个日日夜夜，既有“如履薄冰”、“如临深渊”的历史责任感，又十分坚定地在项目技术的推进中，坚持理论应用和系统集成创新。尤其是成功应用了“液阻理论”、“分解式液压回路设计法”、“最少液阻原则”等自主见解和技术。

　　2002年6月项目工程经国务院亲自组织通过验收，至今已安全运行十年。这充分表明，我国已较好掌握了在大型和超大型工程中应用新型液压控制技术的能力并且积累了成功的经验。

　　现在，每当在媒体报道中看到长江三峡中宏伟的船闸的运行，壮观的孔口泄洪，都会联想到二通插装阀液压控制系统正在安全可靠运行，而倍为中国感到自豪。

　　3、可否谈谈当前二通插装阀技术在国内外的发展简况和趋势?

　　W.Backe教授在2009年出版的《从流体技术1955年到2009年的研发历史说起》一书中把电-液比例控制技术和二通插装阀技术的形成和应用发展看作是近五十年中液压控制技术中的里程碑式事件，我十分赞同。

　　在PCT ASIA 2011上，我曾专门对2010年山东泰丰和宁波海天二家企业的二通插装阀产品的制造、销售和应用数据作了调查和统计，它们二家共计生产了41万件。同年，据我亲自向Bosch Rexioth和Eaton Vickers有关部门了解，它们二家在中国的该产品销售各为2万件左右，总计约4万件。数据说明：

　　1)经过三十年的发展，在二通插装阀的产品领域中，中国在应用销售总量和生产规模上已稳居全球前列。

　　2)宁波海天和山东泰丰在现有的工业液压(IH)应用中，流量范围为60~200L/min，通径规格为NG16、NG25应用已占70%~80%，说明传统上认为二通插装阀主要适用于高压大流量的观点已被中国完全改写，二通插装阀目前在中国正迅猛地发展，成为中小流量范围内传统板式连接的三大类工业液压阀及其集成应用的有力挑战者和替代者。

　　3)当前，中国二通插装阀技术的发展虽然仍以基于开关控制和总量快速增长为主要特征。但销售应用总量快速增长，是基于明显较低的应用成本和建立了大规模制造的良好基础为基本竞争力的。这在欧美至今仍难以做到。这标志着在中国已首先建立起二通插装阀在现有控制技术中新的竞争优势。

　　在BAUMA 2010年Eaton技术论坛上我曾就当前一些领先的欧美企业的二通插装阀技术新进展及其在移动液压(MH)上应用简况进行介绍。例如Eaton Vickers基于Valvistor的产品EPV/EMV/EMA装置及应用，Husco-INCOVA的EHPV/HVC系统应用等等,实际上它们都是基于位移-机械反馈的比例插装阀组合，它们既具有盖板式结构，也有螺纹连接式。这些新的比例控制元件组合和智能化的电-液控制装置一起已经在包括高端挖掘机在内的移动机械上批量应用。它们都可满足欧美最新的排效标准目标，实现了高功效操作，明显的节能减排，因此具有重要的应用导向价值。再有，德国亚琛工大(IFAS)的Heinrich Theisen教授在“O+P”2009.11发表的有关“二通插装阀一矩阵回路实现移动液压装置新型控制组合”实现节能的新理念正引起业界对未来二通插装阀和移动液压的新的联想，引起广泛关注。

　　2012年7月，Bosch Rexroth在德国报道，对已有近30年历史的基于ISO 7368的LC系列的二通插装阀进行了产品和结构的重组，推出了LC2A-1X系列，同样是通过增加控制盖板LFA的灵活性来增加新的组合功能。这或许从另一个侧面说明，即便是BR这样的公司仍以二通插装阀的改革作为近期的目标之一。

　　4、您刚才谈到了国外二通插装阀在移动液压中应用，这很重要。据资料表明移动液压在液压应用中比重正在不断增长并超过了工业液压的应用，那今后它在移动液压中的应用前景如何?另外中国的二通插装阀技术进步很快，它会有新的贡献和表现吗?

　　您提的问题十分重要并富有挑战性。

　　上面说到，中国已成功地使二通插装阀的应用成本降低和应用范围扩大。欧美将插装阀技术和比例控制，信息和智能化相结合，在移动机械(主要是挖掘机械和起重机械中)的高端应用取得突破性应用，总体上看，中国、欧美双方的进展，不仅具有很强的互补性，而且有可能导致新的市场创新和技术发展。

　　可能不用太久，二通插装阀技术及应用会更多地出现在各种移动机械的中高端应用中，尤其是那些具有明确的实现高效，节能减排目标的项目，例如在需要通过差动控制流量再生，有效利用负负载实现能量利用、储存，乃至作为混合动力的必要配置元件的新一代移动机械的液压控制。可以乐观期待的是，鉴于二通插装阀的突出的单个可控性，快速的开关和换向特性，优良的压差-流量特性和无内泄漏等性能优势;以及符合未来控制的模块化、可配组、开放式、集成化的关键性技术特征，它们可以进一步和比例控制、信息和智能化技术更加密切融合的现代化的控制优势从而必然会成为高能效电-液传动链中液压控制方式中的优先选择。

　　关于中国二通插装阀正快速发展，它们在移动液压中是否会有所贡献和新的发展，我想这不仅是中国工业界十分关注、期盼的一件事，也是对液压界的新的挑战和机遇，因此，想稍微展开一下。2002年我在学会宁波年会和本刊等发表了“液压控制技术回顾与展望”、“液压控制元件产品结构创新和发展趋势”等文章，旨在探索中国液压控制元件创新开发的策略，当时，提出了“传统液压控制技术正面临重大转型，向未来新型液压控制技术的过渡将不可避免”的观点，并认为国内要破除和摆脱对国外技术的过度模仿、追随，陷入“模仿——落后”，“再模仿——再落后”的困境，积极寻找自主创新持续发展的路径迫在眉睫。针对当时传统工业液压阀、多路换向阀、二通插装阀、螺纹插装阀等主要的液压元件产品族从技术发展途径、产品结构、系统化特点、产品平台特征和技术潜力等多方面进行了比较，从历史角度、整体格局和发展动向以及基于产品平台和产品族等视角进行了剖析，得出：二通插装阀产品族和平台更具有优势和未来控制元件的特征。因此，提出了可以以现有二通插装阀产品族(主要是国际领先企业的产品)的改进、创新为目标进行切入性的“产品重组”、“结构创新”、“平台策略”的探索和实践。

　　中国在以改革二通插装阀为目标的时间和技术方向上，几乎是和欧美相近和一致的，但特点各异，和欧美在技术应用向纵深发展相比，中国更致力于从全局上构建更为合理的整体一体化解决方案和产品平台的探索和实践。由此开发的基于MINISO紧凑型二通插装阀的新一代模块化组合式电-液控制技术产品MHV(S)，已于2011年10月在PTC ASIA上正式展出和参加交流，同年在德国“Fluid”中文版刊物上介绍，获得一些欧洲企业的好评。

　　2012年在业内人士的激励和多方支持下，基于现有的平台和策略快速进入了面向移动机械用的MHV(S)-MV创新产品的应用性开发，现已完成“采用MINISO紧凑型二通插装阀的组合式电液多路阀系统”，专利申请和相关的原创阀系统基型样机。这样，基于“MINISO”的新一代二通插装阀技术在液压应用中最早成为工业液压和移动液压兼容的一体化产品和解决方案。它们可望和MHV(S)-CV/IHV/ILV/FV等多项已推出的产品族一起再次参加PCT ASIA 2012和Bauma 2012展出和交流,这可以认为是中国对二通插装阀技术的创新发展和积极进入移动液压的中高端应用服务的一次新的努力和亮相，为此，十分期待和接受国内外业界的评价。也期待由它们抛砖引玉，迎来中国在二通插装阀技术发展上，特别是在移动液压应用中的更多、更加亮丽的出色表现和更大的贡献。

　　5、我一直很赞同和关注您提出的MINISO紧凑型二通插装阀，您曾说过一句让我印象深刻的话：“我们一直在做学生，现在应该提出自己的独立见解和拿出自己原创产品时候了“，能否再介绍一下推出MINISO的初衷和当前的进展以及今后的目标呢?

　　首先要十分感谢协会和你对MINISO紧凑型二通插装阀的热情关注和有力支持。我从六十年代开始至今一直在液压领域的第一线上 “摸、爬、滚、打”。几十年来在学习国外技术时，可谓“求知若渴”，更有自立于世界民族之林的愿望和理想。20世纪七八十年代有幸从事二通插装阀技术事业，更是敬业摸索，抓住机遇学习，总是心怀比肩国际领先技术的志向。之后时逢改革开放，国家崛起，终于获得通过“发展中国和世界的二通插装阀技术”来报效祖国的机会。2009-2012年正式以申报多项国家和国际专利为主要形式，推出的MINISO紧凑型二通插装阀和新一代模块化-组合式电液控制产品和平台，确实可以说是用自己独立见解和原创产品研发方式向国内外液压界的一次汇报和亮相。期望它可以成为中国液压界正在为更多进入中高端液压技术领域而进行的历史性努力中的一次添砖加瓦。

　　关于“MINISO”，顾名思义是“MINI ISO”的意思，它选择的突破口是基于ISO07368标准的国内外现有二通插装阀产品在NG16、NG25、较小规格中存在“设计冗余”或“过度设计”。即使一些领先企业的著名产品由于历史的复杂原因，它们在先导控制级、控制盖板和座阀主级的各个层次的产品配置组合和结构构成上，特别在先导控制、系统的控制参数和网络组成上都明显存在着可优化的空间。因此，我们作为后来者，敏捷抓住这一难得的机遇，利用较低的技术改革成本，通过以消除“过度设计”和合理优化为主要抓手，切切实实地实现对现有国际领先企业的二通插装阀产品整体性重组、结构创新以及向10通径规格引伸，争取为形成紧凑型小型化以及模块化、组合化更强的MINISO系列的紧凑型组合式二通插装阀产品族及其平台创造机会，并力图实现该领域中的突破和超越。

　　可见，对国内外销售小规格二通插装阀产品实施小型化和合理化，是“MINISO”的出发点、核心策略和关键。由于我们先行实施了从全局上构建更为合理的一体化整体解决方案和产品平台策略，这将有利于增强“MINISO”更广泛拓展工业液压应用和更为有力进入移动液压领域的后发优势和主动性，而这在欧美至今仍未有类同的进展。

　　MINISO紧凑型二通插装阀的关键技术特征是采用了完全自主创新(已申报专利)的组合式法兰控制盖板。新型控制盖板通过采用创新的Newso安装孔及一批相应的先导控制级创新产品族和组合式螺塞等零部件，组成模块化、可组配、开放式的组合，有效地优化了先导控制级并消除了现有盖板的结构缺陷，使布局更为合理、紧凑，从而有效地体现创新性和独特性。

　　在行业各界的关注下 “MINISO”的技术理念和观点已得到越来越广泛的认同及思考，在“中国机械工程技术路线”，“行业发展规划及关键技术”中，都已明确列出了液压控制元件及其集成的结构小型化、紧凑化和高功率比化的发展趋势，广义上的“MINISO”往往不仅是结构上的改良，而是具有更为深远和广泛的技术进步和发展的内涵。实际上现代社会的技术发展中，从台式计算机到平板电脑，从“大哥大”到超簿手机等等，许多产品的升级换代和进化都会有“MINISO”那样划时代的深刻痕迹。

　　因此，我们应以二通插装阀及其“MINISO”为突破口，坚定地通过充分发挥我们在技术和总成本上的后发优势，在制造业已形成的大规模生产能力和模式的竞争优势和全球化的市场优势，用超乎寻常的努力去争取新的技术和市场的主动，真正形成我国在二通插装阀领域中新的、更有特色的竞争优势，进而在未来的工业液压和移动液压的一体化应用趋势中开创出崭新的局面和引领新的技术进步。

　　6、曾有人说：“想象力的贫乏是采用插装阀技术的唯一限制”，可否谈谈二通插装阀，特别是“MINISO”二通插装阀在替代传统板式液压阀的应用或参与液压系统的升级改造时，工程师们会遇到困难吗?应如何克服?

　　在二通插装阀技术应用初期，主要在中大功率的液压系统中应用时的确会特别小心，有时对系统动态过程及调试有些担扰。现在，随着对二通插装阀技术的深入了解，它的应用范围已大大扩展，应用总成本也明显降低，因此，早先的小心谨慎已经被目前的积极、主动和坦然所替代了。现在在国内液压期刊上，介绍二通插装阀替代板式阀进行技术升级的应用论文不仅比比皆是，而且反映的应用水平和范围也不断提升和扩大，因此，总体上说，无论是新的系统应用或对老系统的改造中，中国二通插装阀的应用水平和范围已完全是“今非昔比”!尤其现在又有了“MINISO”二通插装阀产品族的新选择，可以说它会进一步拓展应用范围和发展空间，也将有望助力企业的产品升级，结构转型和创新力提升。

　　趁此机会我想再简单介绍一下如何更好理解和应用好二通插装阀技术，包括“MINISO”二通插装阀。

　　和采用传统“单个元件”组合液压控制回路时，主要基于经验和采用添加功能元件的方法不同，二通插装阀作为“单个控制液阻”，其回路的组成则完全依据是“液阻理论”和“分解式液压回路设计和组合”，以及“最少液阻原则”等原则和方法的。

　　二通插装阀的控制对象是“受控腔”，因此，它首先通过“功率级回路”来组合主级液阻，而采用“先导控制级回路”实施对主级液阻及相关的控制，这样，主级液阻可最少和较少，而通过先导控制液阻及其回路网络，可灵活实施极富多样化和有针对性的控制。

　　“MINISO”紧凑型二通插装阀及其组合产品族是为60~200L/min中小流量范围内应用二通插装阀而量身定制的一种模块化、可组配和开放式的集成化产品平台。它不仅实现了上述流量范围内的新一代更为合理的小型化二通插装阀座阀主级和组合式法兰控制盖板系列，它还提供了基于MINISO和Newso新型安装孔的各种十分紧凑和开放的集成式连接组合结构，因此无论对工业液压应用或移动液压应用而言，它均可形成一体化的控制组合，十分有利于回路系统的功能组合，连接形式的模块化或变型组合，并且为与微电子信息技术接合，和通过专门仿真和分析进行智能化控制，以及利用总线技术等都提供了广阔的空间。也为工程师们更好掌握这门技术提供了更多的支持，有助于克服以往应用时遇到的不便和限制。

　　7、最后一个问题：中国装备制造业正处于大国向强国的跨越，未来十年是中国液压产业发展的关键时刻，你作为协会特别顾问，可否结合当前行业的环境谈谈对中国未来液压技术的发展策略和趋势吗?

　　今年以来，伴随着工信部“机械基础零部件产业振兴实施方案”的颁布和去年底“工程机械高端液压件协同平台”筹建，标志着中国液压件的攻坚战进入实质性阶段。2012年，协会理事长沙宝森亲自率队先是8.8日在山东临沂宣布山东中川液压有限公司的高端液压产品APV40112TVN/TE\MA170W\VM28PF等通过国家级产品鉴定，紧接着8.18日在广东佛山科达液压机械有限公司宣布了“KD-A4VSO”系列液压泵通过了中国液压气动密封行业协会的新产品及产业化鉴定。这无疑为液压行业带来鼓舞人心的进展。更令人关注的是，8.7日同时在山东组织的“液压行业座谈会”集聚了行业骨干企业，深入剖析高端液压产品国产化仍迫切需要解决的一些重要问题。沙理事长在论及国内外液压企业发展战略现状时，细分为：“全能冠军”型，以规模取胜，如力士乐公司。“单项冠军”型，以特色取胜。“自由超人”型以服务，速度取胜。针对国内企业而言，指出了三种经营战术，一是“跟风”，就是照抄、模仿、跟随、长久之后，处境不佳，二是“改进”，在他山之石基础上，消化、吸收、力求更好。三是“创新”，自主创新，最为艰难，但后劲十足。这是我们应追求的目标。我十分赞同沙理事长的见解并认为，未来十年中，中国应更加自信地推进自主创新。如果从改革开放算起，我们液压行业和国际领先企业面对面地交流合作，当学生最少当了20~30年。现在，全球化进程历史性地将中国推到全球最具规模的生产大国，并且成为世界经济和技术的中心之一，仅在“黄金十年”中，我国装备制造业的经济总量已居世界第一，中国的液压行业也跃居世界前列，并已迎来新的十年发展机遇，因此现在应当认真总结和回顾一下国内外液压技术的发展史，技术发展曲线，积极思考和制订中国未来“创新发展”的策略。以液压控制技术领域为例，严格来说，当前现有液压控制技术及其产品族的总体格局形成于20世纪中期，由于历史原因(尤其是制造、工艺、新材料、计算机、信息和市场需求等等)，具有明显的时代痕迹，发展理论和技术发展曲线已显示，传统形式的液压控制技术，向未来的液压控制技术过度只是时间问题。在这一转变过程中将不可避免地出现新的、更加先进和合理的、替代性的液压控制技术，应该积极和理智地寻求转变过程中的挑战和机遇。例如，现在仍居于主流的板式液压阀，由于安装面是在技术和工艺不发达时的一种过渡性结构和安装形式，因此其连接、组合和集成方式等，正在被更加先进和合理的基于安装孔的插装阀所替代;再例如，由于出现了可变转速的传动方式，使沿用几十年的定转速电机和液压泵组合模式受到挑战，阀控流量方案将部分趋于弱化。反观，今后液压控制中阀的换向、开关、无泄漏、可控性等在实现节能、高效时将更被看重。此外，液压控制从元件到回路，系统的模块化、可配阻、开放式作为基本特征，紧凑化、小型化、比功率大，以及微电子化、智能化，信息化等将成为未来液压控制技术发展的主流趋势。所以，我们的自主创新，必须要将相当一部分注意力和资源投入这些涉及到全局性、整体性、可持续发展的思考中去，当前对我们这样的技术后进者或跟随者而言，判断、识别出变化中的挑战尤为重要。同样，果断实施前瞻性和超越性的努力，更是时不待我，机不可失!在这一场更新换代、技术升级、企业转型的变革中、如果我们积极、主动、有为，那我们将会只付出较前人更低的成本和风险，而换来新的领先和超越。我们失去的将只是“枷锁”，而得到的将是“自由”。

　　最后，我回到前面W.Backc教授书中的一些发人深思的真知灼见：“如果问专家，流体技术在将来还会有哪些发展，得到的答复会是：

　　与微电子技术结合;更好地利用能量;元件进一步标准化;扩大使用变量容积调速;能量回收;利用新材料降低重量;扩大使用蓄能器技术;仿真程序用于整个系统;应用区域总线技术。

　　“这些都对，并且引导了我们专业领域里的持续改进。但是，我要问，有谁预见到了比例阀技术、二通插装阀技术或者初级与次级容积调整在如此大范围里应用的巨大可能性吗?以上仅仅是几个例子而已。很关健的一点是，在上面的罗列中缺了创新这一项。而在过去，创新标志了转折点，突然创造了新的可能性。”

　　“这是一种才能，识别出新的未被意识到的应用，敢于创新，发现新的联系。流体技术在这方面看上去特别有潜力，而需要绞尽脑汁与横向思维。因此我对流体技术和它的未来毫不担心。它将继续发展。”

　　具有如此丰富和强大的液压优势的德国和他们所尊敬的教授都如此崇尚“创新”，我们还有任何理由在“创新”的大势前，沉缅于犹豫不决，彷徨徘徊?

　　创新，只有创新，才能改变中国的液压和液压人。如果我们“奋然为之，亦未必难”!