区别如下：硬密封：密封副的两侧均是金属材料或较硬的其它材料的被称为"硬密封"，这种密封的密封性能较差,但耐高温,抗磨损,机械性能好。软密封：密封副的两侧一侧是金属材料,另一侧是有弹性的非金属材料的被称为"软密封，一般而言,软密封座采用具有一定强度、硬度和耐温性能的非金属材料制作，密封性能好，可以作到零泄漏，但寿命和对温度的适应性比较差 。
软密封球阀和硬密封球阀最大的区别是密封的结构，以及球体及阀体要求的严格性。软密封球阀的使用特点：1.软密封球阀一般使用在温度地于200度以下的介质，在高于150-200度之间的必须使用好的软密封材料如PPL。2.碳钢球阀（铸钢球阀）使用介质如水、油品、空气、气体等，而不锈钢球阀使用更广，如以上介质都可以使用，也可使用于腐蚀性介质，如硝酸、醋酸、氧气、液氨、盐酸、烧碱、化肥等化学品物质。3.时候时必须先了解使用介质的温度以及介质的清洁度，如果温度过高容易使密封变形产生泄露，如介质有硬的颗粒状物质容易摩擦密封，产生泄露。在这样的工况下必须选择硬密封结构球阀。硬密封球阀的使用特点：1.硬密封结构球阀可使用于水，蒸汽，油品等介质，一般密封为普通硬密封时，因考虑介质里的杂质颗粒状多少，硬度等。如多，硬度较硬因选择硬质合金STL密封结构。2.碳钢硬密封球阀（铸钢硬密封球阀）一般使用温度为425度之间的蒸汽或油品。3.在更高温度下可考虑不锈钢硬密封球阀，如304硬密封球阀，316硬密封球阀，310S硬密封球阀，2520硬密封球阀。
球阀按密封来分类的话，可以分为进口软密封球阀和进口硬密封球阀两大类产品，因为两者的密封材质不同，所以产品特征也不一样，产品适用的工况和场合也会不一样。本文结合常用的球阀品牌美国威盾VTON的产品特征，分析下两者的区别，以便帮助用户选型的应用。
一、从两者的定义来了解下两种产品
1、 进口软密封球阀：是指镶嵌在阀座上的密封材料为非金属材料，一般为四氟或者橡胶、尼龙、石墨等塑料的材质，就是采用的软性的密封材质作为球阀的密封；比如用量比较大的美国威盾VTON品牌球阀的软密封球阀一般采用的是四氟密封材质。
2、 进口硬密封球阀：是指密封球体和阀座都是金属材质的球阀。
二、两者的区别可以从以下几点来分析
1、结构特征的区别
软密封球阀是金属和非金属之间的密封，如尼龙＼四氟乙烯，橡胶
硬密封进口球阀的硬密封是金属和金属之间的密封，密封球体和阀座都是金属的。软硬密封是对阀座的密封材料而言的，硬密封是用阀座材料精密加工，保证与阀芯（球体）的配合精度，一般有不锈钢和铜。软密封是指镶嵌在阀座上的密封材料为非金属材料，因软密封材料有一定的弹性，因此对加工精度要求相对硬密封会低。是最常见的进口球阀的产品类型
进口软密封球阀
2、制造工艺的区别
软密封一般密封都能达到很高，而硬密封则要根据要求可高可低；软密封需要防火，因为在高温下，软密封的材质会出现泄漏，而硬密封则没这个问题；硬密封一般可以做的很高的压力，软密封则不行；软密封由于所流介质的问题，有些场合是不能用的（比如一些腐蚀性介质）；后硬密封阀门一般比软密封的贵。至于在制造方面，两者差别不大，主要就是阀座的区别，软密封是非金属，硬密封是金属的。
3、 选型应用上的区别
从著名球阀品牌美国威盾VTON的产品性能我们可以看出，软密封进口球阀的使用温度一般在250℃以内，硬密封球阀可以达到600℃；软密封球阀密封性能好，但不耐磨，硬密封球阀密封性能相对软密封蝶阀差，但耐磨，更适用于含颗粒杂质的介质。
小结：
进口软密封球阀和进口硬密封球阀的区别主要是密封性能，耐温性能和耐磨抗冲刷性能的区别；因此，以球阀的代表性品牌美国威盾VTON为例，软密封球阀更适用常温的洁净的水，油品，气体等，而硬密封球阀更适用于高温的油，蒸汽，以及含颗粒杂质的介质。
球阀的启闭件是带有圆形通道的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，球体随阀杆转动从而达到启闭通道的目的。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。可根据工况需要，装配不同的驱动装置形成多种不同控制方法的球阀，如电动球阀，气动球阀，液动球阀等等。
一、按结构形式可分：
1. 浮动球球阀：
球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。
浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的戴荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。
2. 固定球球阀：
球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。
为了减少球阀的操作担矩和增加密封的可用程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。
3. 弹性球球阀
球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依照介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
4. 其他分类
按压力大小：高压球阀，中压球阀，低压球阀
按流道类型：全通径球阀，缩径球阀
按通道位置：直通式，三通式，直角式
按温度高低：高温球阀，常温球阀，低温球阀，超低温球阀
按密封形式：软密封球阀，硬密封球阀
按阀杆装配：上装式球阀，侧装式球阀
按连接形式：法兰球阀，焊接球阀，螺纹连接球阀，卡箍球阀
按驱动方式：手动球阀，自动控制球阀（气动球阀，电动球阀，液动球阀）
按口径大小：超大口径球阀，大口径球阀，中口径球阀，小口径球阀。
二、工作原理：
当球阀旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而关闭阀门，截断介质的流动。
当球阀回转90度时，在进、出口处应全部呈现球口，从而开启流动，并且基本没有流阻力。
三、结构原理：
1.球阀不受安装方向的限制，介质的流向可任意。流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2.球阀结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。
3.紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
4.球阀适用于经常操作，启闭迅速、轻便。操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5.维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6.球阀密封性能好。在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7.适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
8.由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
9、球阀流体阻力小，无振动，噪声小。
四、作用：
球阀的启闭件是一个带孔的圆形球体，利用球芯围绕阀杆轴线旋转0-90°的来回动作，从而达到开启或关闭阀门的目的。球阀的作用很多，一般用于管路中做开关切断或调节介质使用，其中三通型球阀可灵活切断、分配以及改变介质的流动方向。球阀的密封面通常都是处于与球面闭合的状态，所以不容易被介质冲蚀，操作方便、结构简单紧凑，可在带有水、天然气、酸、溶剂等工况中使用。
五、用途：
球阀按结构形式一般可分为浮动球阀、固定球阀、弹性球阀三大类。根据密封性能不同分为硬密封球阀和软密封球阀，其中软密封球阀的密封性能比较好，可达到零泄露，一般用于带有腐蚀性介质的常温常压管路中，而硬密封球阀不仅能用于常温常压，也可用于低温低压及高温高压的管道。
大家可能对焊接球阀这个词语不太了解，所以下面小编就会介绍一下焊接球阀到底是个怎么样的东西。其实焊接球阀因为它优越的技术特点，所以在各个领域应用的都十分广泛，它优越的品质和高性能的稳定性是普通铸钢球阀所无法达到的，全焊接球阀使用寿命远远大于铸钢球阀，接下来，就跟小编一起来了解一下焊接球阀。
焊接球阀简介
焊接球阀可以直埋于地下，不用建高大阀门井减少工程造价，同时也可以避免操作阀门时造成人员的伤害，焊接球阀能长期可靠运行使用, 在阀门正常操作使用的情况下，质保期20 年。
焊接球阀的技术特点
一、阀体结构整体式焊接，不会有外部泄漏现象。
二、阀座由PTFE密封环及弹簧组成对压力和温度的变化适应能力强，在使用范围内不会产生任何泄漏。
三、阀杆的防渗漏结构、阀杆底部有1个PTFE自封密封垫和1个O型密封圈，上面有2个O型密封圈、两个PTFE密封垫组成，确保无泄露。
四、阀体材料与管道材质相同，不会出现应力不匀，也不会由于地震及车辆经过地面时而挤压变形。
五、阀体轻且易于保温，直埋式球阀可以直接埋于地下，不用建高大阀门井，只需地面上设置小型浅井，大大节省施工费用及工程时间。
六、可根据管道的施工及设计要求调整阀体的长短和阀杆高度，球体的加工精度非常精密操作轻便，无不良干涉。
七、有焊接和法兰两种连接方式，操作方式：手柄，齿轮(垂直/水平)在阀门正常操作使用的情况下，质保期20年。
焊接球阀的产品结构
一、阀门采用碳钢无缝钢管压制成型整体式焊接球阀。
二、阀杆采用AISI303不锈钢、阀体采用AISI304不锈钢，经精加工研磨制作，具有优良密封性能及耐腐蚀性能。
三、密封采用碳强化PTFE斜面弹性密封圈负压在球面上，使密封达到零泄漏，使用寿命长等优点。
四、阀门连接方式：有焊接、螺纹、法兰等供用户选择。传动方式：采用手柄、涡轮、气动、电动等传动结构、开关灵活轻便。
五、阀门结构紧凑、重量轻、易于保温、便于安装。
六、一体式焊接球阀吸取国外先进技术，结合国内实际情况研制而成，以国产代替进口，填补国内空白。广泛应用于天然气、石油、供热、化工及热电管网等长输管线领域。
以上就是焊接球阀的大概介绍，焊接球阀相比于其他普通的球阀，有着更加显著的优点，并且能够加快工作的效率，并且应用更加广泛，焊接球阀广泛应用于城市燃气、城市供热、石油化工、造船、钢铁、调压站、发电厂等各类管道设备上，而且采用的是国外的先进技术，见天介绍这些，就是希望能够给需要的人提供一些帮助。
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机械密封设计中的选型机械密封结构型式的选择是设计环节中的重要步骤，必须先进行调查：①工作参数—介质压力、温度、轴径和转速。②介质特性—浓度、粘度、腐蚀性、有无固体颗粒及纤维杂质，是否易汽化或结晶等。③主机工作特点与环境条件—连续或间歇操作；主机安装在室内或露天；周围气氛性质及气温变化等。④主机对密封的允许泄漏量、泄漏方向（内漏或外漏）要求；寿命及可靠性要求。⑤主机对密封结构尺寸的限制。⑥操作及生产工艺的稳定性。4.1根据工作参数p、v、t选型 这里p是指密封腔处的介质压力，根据p值的大小可以初步确定是否选择平衡式的结构以及平衡程度。对于介质粘度高、润滑性好的，p≤0.8MPa，或低粘度、润滑性较差的介质，p≤0.5MPa时，通常选用非平衡式结构。p值超过上述范围时，应考虑选用平衡式结构。当p＞15MPa时，一般单端面平衡式结构很难达到密封要求，此时可选用串联式多端面密封。 υ是指密封面平均直径的圆周速度，根据υ值的大小确定弹性元件是否随轴旋转，即采用弹簧旋转式或弹簧静止式结构，一般υ＜20～30m/s的可采用弹簧旋转式，速度更高的条件下，由于旋转件的不平衡质量易引起强烈振动，最好采用弹簧静止式结构。若p和υ的值都高时，可考虑选用流体动压式结构。 t是指密封腔内的介质温度，根据t的大小确定辅助密封圈的材质、密封面的冷却方法及其辅助系统。温度t在0～80℃范围内，辅助密封圈通常选用丁腈橡胶O形密封圈；-50℃≤t＜150℃，根据介质腐蚀性强弱，可选用氟橡胶、硅橡胶或聚四氟乙烯成型填料密封圈：温度＜-50或t≥150℃时，橡胶和聚四氟乙烯会产生低温脆裂或高温老化，此时可采用金属波纹管结构。介质浊度高于80℃时，在密封领域中通常就要按高温来考虑，此时必须采取相应的冷却措施。 4.2机械密封根据介质特性选型 腐蚀性较弱的介质，通常选用内置式机械密封，其端面受力状态和介质泄漏方向都比外置式合理。对于强腐蚀性介质，由于弹簧选材较困难，可选用外置式或聚四氟乙烯波纹管式机械密封，但一般只适用p≤0.2～0.3MPa的范围内。 易结晶、易凝固和高粘度的介质，应采用大弹簧旋转式结构。因为小弹簧容易被固体物堵塞，高粘度介质会使小弹簧轴向补偿移动受阻。 易燃、易爆、有毒介质，为了保证介质不外漏，应该采用有封液（隔离液）的双端面结构。 按上述工作参数和介质特性选定的结构往往只是一个初步方案，最终确定还必须考虑主机的特征和对密封的某些特殊要求。例如，火箭发动机的密封寿命只需几分钟，但要求短时间内绝对不漏。舰船上的主机有时为了获得更有效的空间，对密封的尺寸和安装位置往往提出十分苛刻的要求，又如潜艇上的排水泵，在潜艇沉浮过程中，压力变化幅度很大等。在这些情况下，就不能按常规选择标准结构，而必须对具体工况作特殊设计，同时采取必要的辅助措施。
本次毕业设计的是密封垫罩冲压件的模具设计。该冲压件是一个高14.5㎜的带凸缘制件，其材料为1Cr18Ni9，属奥氏体不锈钢，具有良好的韧性、塑性、焊接性及抗腐蚀性能，但切削加工性能较差。厚度为0.5㎜，主要加工尺寸14.5㎜和Ф72㎜为IT12到IT14级，圆角半径均为R3㎜，工件四周相隔1200分布有三个由圆弧和矩形构成的孔，但他的外形具有对称性。 根据工件的形状和技术要求，进行冲压工艺性分析，可以认为，该零件形状属旋转体，是一般带凸缘圆筒形件，且d凸/d和h/d都比较合适，拉深工艺性好。圆角半径R3较大，不需要整形工序，直接可成形。主要加工尺寸14.5㎜和Ф72㎜可通过增加切边工序来达到精度要求。Ф72㎜圆周上的三个缺槽由半径为3㎜的半圆和矩形构成，圆中心距精度要求不高，只需采用普通冲模（即工作部分采用IT8级以下制造精度）冲制，同时为保证三个缺槽和直径为Ф19㎜的孔的同轴度，加工时应以Ф19㎜孔定位，三个缺槽同时冲出。 从以上对密封垫罩冲压件的形状分析当中不难看出，它需要经过落料，拉深，冲孔，翻边，切边等冲压工序，但它需要几次拉深，能否一次翻边成形，翻边预制孔尺寸如何计算以及冲缺槽应该采用哪种方式和如何布置等成为本次设计的重点和难点。至于需几次拉深，拉深的圆角半径等以及冲压件工艺的计算将在后面加以叙述，在此就不在叙述，（后附零件图一份）
最好是自己写了、这个你参考一下吧 ABS系统的结构组成及工作原理分析摘要：本文主要介绍汽车防抱死制动系统的定义、结构组成及工作原理分析，同时还介绍ABS系统的电子控制部分的组成和原理，轮速传感器，液压控制装置的组成和原理；并能进行控制电路的分析。关键词：ABS系统 组成 原理 控制电路一、前言ABS（Anti-locked Braking System）防抱死制动系统，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统，现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。表1 ABS系统各组成部件的功能 组成元件功能传感器车速传感器检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式轮速传感器检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用减速传感器检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统执行器制动压力调节器接受ECU的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低液压泵受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。ABS警告灯ABS出现故障时，由EUC控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障代码ECU接受车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作二、电子控制系统2．1传感器的结构型式与工作原理(一) 转速传感器齿圈与轮速传感器是一组的，当齿圈转动时，轮速传感器感应交流信号，输出到ABS电脑，提供轮速信号。轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。轮速传感器在车轮上的安装位置轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。(二) 横向加速度传感器有一些ABS系统中装有横向加速度传感器，因里面主要开关触点组成，因而一般称为横向加速度开关。外形如图1所示。横向加速度低于限定值时，两触点都处于闭合状态，插头两端子通过开关内部构成回路，当汽车在高速急转弯过程中，横向加速度超过限定值时，开关中的一对触点在自身惯性力的作用下处于开启状态，插头两端子之间在开关内部形成断路，此信号输入ECU后可对制动防抱死控制指令进行修正，以便有效地调节左右车轮制动轮缸的液压，使ABS更有效地工作。此装置在较高级的轿车和跑车上采用较多。图1(三) 减速度传感器目前，在一些四轮驱动的汽车上，还装有汽车减速度传感器，又称G传感器。其作用是在汽车制动时，获得汽车减速度信号。因为汽车在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，在低附着系数路面上制动时，汽车减速度小，因而该信号送入ECU后，可以对路面进行区别，判断路面附着系数高低情况。当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时，采取相应控制措施，以提高制动性能。减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。A．光电式减速度传感器汽车匀速行驶时，透光板静止不动。当汽车减速度时，透光板则随着减速度的变化沿汽车的纵轴方向摆动。减速度越大，透光板摆动位置越高，由于透光板的位置不同，允许发光二极管传送到光电晶体管的光线不同，使光电晶体管形成开和关两种状态。两个发光二极管和两个光电晶体管组合作用，可将汽车的减速度区分为四个等级，此信号送入电子控制器就能感知路面附着系数情况。B．水银式减速度传感器水银式减速度传感器的基本结构如图所示，由玻璃管和水银组成。在低附着系数路面时汽车减速度小，水银在玻璃管内基本不动，开关在玻璃管内处于接通（ON）状态。在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，水银在玻璃管内由于惯性作用前移，使玻璃管内的电路开关断开（OFF），如图2所示，此信号送入ECU就能感知路面附着系数情况。图2水银式汽车减速度传感器，不仅在前进方向起作用，在后退方向也能送出减速度信号。C．差动变压式减速度传感器2．2电子控制模块（电脑）的结构与工作原理ABS系统电子控制部分可分为电子控制器（ECU）、ABS控制模块、ABS计算机等，以下简称ECU。�0�1 ECU的基本结构ECU由以下几个基本电路组成：1）轮速传感器的输入放大电路。2）运算电路。3）电磁阀控制电路。4）稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。各电路的连接方式如图3至5所示图3图4图5a) 轮速传感器的输入放大电路安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交流信号，输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。 不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时，需要四个传感器，输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时，只需要三个传感器，输入放大电路也就成了三个。但是，要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个信号送往运算电路。b) 运算电路运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算，以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分，计算出初始速度，再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算，则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度控制信号，对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。c) 电磁阀控制电路接受来自运算电路的减压、保压或增压信号，控制通往电磁阀的电流。d) 稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电压的同时，上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内，并对轮速传感器输入放大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视，控制着电磁阀电动机和电磁阀。出现故障信号时，关闭电磁阀，停止ABS工作，返回常规制动状态，同时仪表板上的ABS警报灯点亮，让驾驶员知道有故障情况发生。�0�1 安全保护电路ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时，首先停止ABS工作，恢复常规制动状态，使仪表板上的ABS警报灯点亮，提示整个系统处于故障状态。现在的故障显示方法一般是通过ECU内部的发光二极管（LED）的闪烁、仪表板上的ABS警报灯的闪烁、或用专用的诊断装置加以显示。切断点火开关后故障显示内部消失，重新接通点火开关时若未发现故障，则认为系统正常，ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障内容，并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码，进行显示或消除。1．接通电源时的初始检查接通点火开关、ECU电源接通时，将检查下列项目。（1）微处理机功能检查①使监视器产生错误信息，让微处理机识别。②检查ROM区的数据，确认未发生变化。③对RAM区进行数据输入和输出，判断工作是否正常。④检查A/D转换的输入，判断是否正常。⑤检查微处理机间的信号传递，判断是否正常。（2）电磁阀动作检查使电磁阀产生动作，判断是否正常工作。（3）故障反馈电路功能检查由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。2．汽车起步时的检查汽车起步时对重要的外围电路进行检查，若检查结果正常，ABS开始工作。（1）电磁阀功能检查①让电磁阀工作，判断是否正常。②比较各电磁阀的开、关电阻，判断电磁阀是否工作正常。（2）电动机动作检查使电动机运转，判断是否正常。（3）轮速传感器及输入放大电路的信号确认。确认所有的轮速传感器信号都能输入到微处理机。3．行驶中的定时检查（1）12V（载货车为24V）、5V电压监视识别供给的12V电压和5V内部电压是否为规定电压值。监视12V电压，并考虑ABS工作过程中电压瞬间下降和电动机起动时电压瞬间下降的情况，然后加以分析识别。（2）电磁阀动作监视ABS系统工作过程中，电磁阀必定动作，ECU随时监视电磁阀的工作情况。（3）运算电路中运算结果的对比检查 ECU内部通常设有二套运算电路，同时进行运算和传输数据，利用各自的运算结果相互比较、互相监视，能够确保可靠性，及早发现异常情况。另外，各种速度信号和输入、输出信号也在运算电路中相互比较，这些结果必须相同。（4）微处理机失控检查由监视电路判断微处理机工作是否正常。（5）脉冲信号的监视微处理机时钟信号的脉冲频率不能降低。（6）ROM数字的确定计算ROM数据之和，确认程序工作正常。4．自行诊断显示如果安全保护电路检查出有异常情况，则停止ABS系统的工作，返回原有的常规制动方式（不使用ABS），且ECU呈现故障状态。这时ECU内的发光二极管、ABS警报灯或专用诊断装置发出故障信号，ECU根据这些信号显示出故障码。汽车生产厂、汽车型号或ABS系统不同时，故障码也不一样。�0�1 ECU的工作原理ECU是ABS系统的控制中心，它的本质是微型数字计算机，一般是由两个微处理器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单元，电脑的基本输入信号是四个轮速传感器送来的轮速信号，输出信号是：给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号，如图所示：1．ECU的防抱死控制功能电子控制模块（电脑）有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号，并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值，从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快，哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础，一旦判断出车轮将要抱死，它立刻就进入防抱死控制状态，向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压，以控制轮缸上油路的通、断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力，使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死（通与断的频率一般在3—12次/秒）。2．ECU的故障保护控制功能首先，电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器，它们同时接受、处理相同的输入信号，用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较，看它们是否相同，从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的，如果不能同步，就说明电脑本身有问题，它会自动停止防抱死制动过程，而让普通制动系统照常工作。此时，修理人员必须对ABS系统（包括电脑）进行检测，以及时找出故障原因。图6是ABS系统电脑内部监控工作的简要图解。来自轮速传感器①的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器②和③，在它们的逻辑模块④中处理后，输出内部信号⑤（车轮速度信号）和外部信号⑥（给液压调节器的信号），然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块④产生的内部信号⑤被送到两个不同的比较器⑦和⑧中（每个处理器中有一个比较器），在那里进行比较，如果它们不相同，电脑将停止工作。微处理器②产生的外部信号⑥一路直接送到比较器⑦，另一路由液压调节器控制电路⑨经过反馈电路⑩送到比较器⑧。微处理器③产生的外部信号直接送到比较器⑦和⑧。通过比较器进行比较，如果外部信号不能同步，ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。图6ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程，而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号，在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中，电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。ABS系统出现故障，例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失，电脑都会自动发出指令，让普通制动系统进入工作，而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出，只要它在可接受的极限范围内，或由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号，电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。这里要强调的是，任何时候琥珀（黄）色ABS系统故障指示灯点亮不灭，就说明电脑已停止ABS系统的工作或检测到了系统的故障，驾驶员或用户一定要进行检修，如果处理不了，应及时送修理厂。2．3 ABS故障指示灯当有下列的异常现象被发现时，ABS控制电脑会使ABS故障指示灯点亮：① 泵油电动机作用的时间超过一定的时间。② 车辆已经行走超过30S，而忘记放开驻车制动。③ 未收到四轮中任何一轮的传感器信号。④ 电磁阀作用超过一定的时间或是检测到电磁阀断路。⑤ 发动机已经开始动作，或是车辆已经开动，未接收到电磁阀输出讯号。⑥ 当点火开关打开在I段时，ABS故障指示灯会点亮，如果没有异常现象，发动机起动后ABS故障指示灯就会熄灭。ABS系统有两个故障指示灯，一个是红色制动故障指示灯，另一个是琥珀色或黄色ABS故障指示灯，见图7所示。两个故障指示灯正常闪亮的情况为：当点火开关接通时，红色指示灯与琥珀色指示灯几乎同时点亮，红色指示灯亮的时间较短，琥珀色指示灯亮的时间较长一些（约3S）；发动机起动后，储能器要建立系统压力，两灯会再次点亮，时间可达十几秒钟；驻车制动时，红色指示灯也应亮。如果在上述情况下灯不亮，说明故障指示灯本身或线路有故障。图7红色指示灯故障常亮，说明制动液不足或储能器中的压力不足（低于14MPa），此时普通制动系统和ABS系统均不能正常工作；琥珀色ABS故障指示灯常亮，说明电控单元发现ABS系统有故障。三、液压控制系统3．3 循环式制动压力调节器的工作原理此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀，直接控制轮缸的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路相通，如图8所示。图中的储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储存起来。回油液压泵也叫做再循环泵，其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器的制动液泵回主缸。该系统的工作原理详述如下。图81．常规制动状态在常规制动过程中，ABS系统不工作，电磁线圈中无电流通过，电磁阀处与“升压”位置。此时制动主缸和轮缸状态如图9所示，由制动主缸来的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。图92．保压状态当转速传感器发出抱死危险信号时，电控单元向电磁线圈输入一个较小的保持电流（约为最大工作电流的1/2），电磁阀处于“保持压力”位置，如图10所示。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，轮缸中的制动压力保持一定。图103．减压状态如果在电控单元“保持压力”命令发出后，车轮仍有抱死的倾向，电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流，使电磁阀处于“减压”位置，此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通，轮缸中制动液经电磁阀流入储液室，轮缸压力下降，如图11所示。图114．增压状态当压力下降后车轮转速太快时，电控单元便切断通往电磁阀的电流，主缸和轮缸再次相通，主缸中的高压制动液再次进入轮缸（见图），使制动压力增加。制动时，上述过程反复进行，直到解除制动为止。3．2 可变容积式制动压力调节器的工作原理如图12所示是可变容积式制动压力调节器的基本原理图。它主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。图12常规制动时，电磁线圈6中无电流流过，电磁阀7将控制活塞14的工作腔与回油管路接通，控制活塞在强力弹簧的作用下被推至最左端，活塞顶端推杆将单向阀13打开，使制动主缸2与轮缸10的制动管路接通，制动主缸的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力而变化。这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制动工况。如上图。需要减压时，电控单元9向电磁线圈6输入一大电流时，电磁阀内的柱塞8在电磁力作用下克服弹簧作用力移到右边。如图13所示，将储能器3与控制活塞14的工作腔管路接通。制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移，单向阀13关闭，主缸2与轮缸10之间通路被切断。同时由于控制活塞的右移，使轮缸侧容积增大，制动压力减小。图13当电控单元9向电磁线圈6输入一较小电流时，由于电磁线圈的电磁力减小，柱塞8在弹簧力作用下左移至储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置，如图14所示。此时控制活塞左侧的液压保持一定，控制活塞在液压压力和强力弹簧弹力的作用下保持在一定位置，而此时单向阀13仍处于关闭状态，轮缸侧的容积也不发生变化，制动压力保持一定。图14需要增压时，电控单元9切断电磁线圈6中的电流，柱塞8回到左端的初始位置，如图12所示，控制活塞工作腔与回油管路接通，控制活塞左侧控制液压解除，控制活塞左移至最左端时，单向阀被打开，轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。3．3 制动压力调节器的结构形式压力调节器总成（也叫ABS制动执行器、ABS液压控制总成）是在普通制动系统液压装置的基础上加装ABS制动压力调节器而成的。普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。ABS制动压力调节器装在制动主缸与轮缸之间，如果它与制动主缸装在一起，则称之为整体式制动压力调节器，否则就称为分离式制动压力调节器。除了普通制动系统的液压部件外，ABS制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上，ABS就是通过电磁控制阀体上的控制阀，控制轮缸上的液压，使之迅速变大或变小，从而实现了防抱死制动功能。ABS制动压力调节器总成基本上可分为三类：整体式，制动主缸与液压总成装成一体的，如图15所示；分离式，制动主缸与液压总成是分别独立的总成，如图16所示；真空式，仅控制后轮，并采真空液压控制，如图17所示。图15图16图173．4 电磁阀的结构形式及工作原理电磁控制阀是液压调节器的重要部件，由它完成对ABS系统各个车轮制动力的控制。ABS系统中都有一个或两个电磁阀，其中有若干对电磁控制阀，分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种型式。三位三通电磁阀的内部结构图如图18所示，它主要由阀体、进油阀、卸压阀、单向阀、弹簧、无磁支撑环、电磁线圈等组成。滑动支架6的两端由无磁支撑环3导向。主弹簧13和副弹簧12相对布置，但主弹簧弹力大于副弹簧弹力。为了关闭进油阀5和打开卸压阀4，滑动支架有约0.25mm的移动过程。无磁支撑环被压进阀体中，这样可迫使磁通在线圈中穿行时必须通过支架，并经工作气隙a穿出，以保证磁路有稳定的电磁特性。单向阀8与进油阀5并行设置，其作用是当解除制动时，单向阀打开，增加一个附加的、更大的由轮缸到主缸的出油通道，这样能使轮缸的压力迅速下降，即使在主弹簧断裂或支架被卡死的情况下也能使车轮制动器松开解除制动。图18该电磁阀工作过程如下：当电磁线圈中无电流通过时，由于主弹簧力大于副弹簧力，进油阀被打开，卸压阀关闭，制动主缸与轮缸油路接通，所以轮缸压力既能在没有ABS参与的常规条件下增加，也能在ABS系统工作的条件下增加。当向电磁线圈输入1/2最大工作电流时（保持电流），电磁力使支架向下移动一定距离将进油阀关闭。由于此时电磁力不足以克服两个弹簧的弹力，支架便保持在中间位置，卸压阀仍处于关闭状态。此时，三通道间相互密封，轮缸压力保持一定值。当电控单元向电磁线圈输入最大工作电流时，电磁力克服主、副两个弹簧的弹力使支架继续下移，将卸压阀打开，此时轮缸通过卸压阀与回油管相通，轮缸中制动流入回油管路，压力降低。如图19所示为一种常开式二位二通电磁阀的内部结构。当电磁线圈3中无电流通过时，在回位弹簧7的作用下，铁心12被推至限位杆9与缓冲垫圈11相抵触的位置。此时与铁心连在一起的顶杆10没有将球阀6顶靠在阀座5上，电磁阀的进油口A与出油口B相通，电磁阀处于开启状态。当电磁线圈中有一定的电流通过时，铁心在电磁吸力的作用下，克服弹簧力的作用，带动顶杆一起右移，顶杆将球顶靠在阀座上，电磁阀进油口与出油口之间的通道被封闭，电磁阀处于关闭状态。限压阀4的作用在于限制电磁阀的最高压力，以免压力过高导致电磁阀损坏。图19四、总结通过这次写论文让我了解了更多ABS系统的知识，特别是电子控制部分这一块。ABS系统就是要充分利用轮胎和地面的附着系数，使各个制动器产生尽可能大的制动力而又不会抱死，提高汽车制动能力，改善了操纵性和稳定性。在写论文时，我也查阅了许多的ABS相关的知识，它其实跟ASR（汽车防滑电子控制系统）有着同样的作用和原理，很多都是相关连的。通过查阅书籍，使我的视野更加的开阔了，也给即将毕业的我增加了一部分新的知识。参考文献：[1] 杨庆彪. 汽车电控制动系统原理与维修精华. 北京：机械工业出版社，2006[2] 邯郸北方学校. 怎样维修汽车ABS.ASR和SRS系统. 北京：机械工业出版社，2007[3] 鲁植雄. 汽车ABS.ASR和ESP维修图解. 北京：电子工业出版社， 2006[4] 邹长庚. 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（下）——车身与底盘部分. 北京：北京理工大学出版社，2006[5] 董继明、罗灯明. 汽车检测与诊断技术. 北京：机械工业出版社， 2007
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徐 桂 芬
2010年世界铂矿山产量618万oz, 比2009年增长2.0%。 钯矿山产量662.5万oz,同比增长5.0%。 2010年全球铂供应量增长5.4%至768.7万oz, 钯的供应量806.7万oz,比2009年增长7.5%。 2010年, 随着全球经济复苏, 铂总需求量增长4.8%达672.5万oz。钯需求量861.8万oz, 同比增长13.5%。钯在2010年出现明显供不应求, 缺口约55万oz, 大大超过2009年总短缺10万oz的水平, 且趋势将在2011年持续。
2009年初, 铂价探底回升, 年底已接近1500美元/oz。 2010年贵金属涨价幅度坐上年度 “头把交椅” 的是钯, 价格比前一年整整翻了一番。
一、 储量和资源
2010年世界铂族金属储量为66000t, 比2009年下降7.0%。南非铂族金属储量居世界首位, 其次有俄罗斯、美国和加拿大, 4国储量合计占世界总储量的99% (表1)。世界铂族金属资源量估计在10万t以上, 主要产于南非的布什维尔德杂岩体中。南非的17个生产矿山均产在布什维尔德杂岩体中, 其中12个矿山从梅林斯基层和UG2铬铁岩层中生产, 一个矿山从杂岩体北翼的杂岩体底部 (Platreef) 中生产。
表1 2010年世界铂族金属储量 单位: t
资料来源: Mineral Commodity Summaries, January 2011。
铂族金属矿床主要有3种类型: ①与基性-超基性岩有关的硫化铜-镍矿型铂族金属矿床, 是世界铂族金属储量和产量的最主要来源, 著名矿床有南非布什维尔德杂岩体铜-镍硫化物铂族金属矿床, 俄罗斯诺里尔斯克含铂族金属铜-镍硫化物矿床和加拿大萨德伯里含铂族金属铜-镍硫化物矿床等; ②与基性-超基性岩有关的铬铁矿型铂族金属矿床,如南非布什维尔德杂岩体中与UG-2铬铁岩层有关的铂族金属矿床和俄罗斯与纯橄榄岩中巢状铬铁矿矿体有关的铂族金属矿床等;③砂铂矿床, 主要分布于哥伦比亚、美国、加拿大和前苏联。
与上述传统类型不同, 近年俄罗斯在伊尔库茨克州发现产在黑色页岩系中的苏霍伊洛克 (“干谷”) 矿床有金储量1550t, 铂储量约250t。俄地质学家认为, 这一新类型的发现将改变世界铂族资源来源的格局。
与2009年相比, 2010年铂族金属勘查预算增长幅度较小, 增长13%, 为2.14亿美元。 因此, 铂族金属在全球勘查预算中的份额下滑至2%, 自2002年和2003年达到6%之后在全球勘探支出的份额持续下滑。非洲占铂族金属勘查预算的大约一半, 加拿大占大约1/3。 (图1)。
图1 2008～2010年全球按目标矿种的勘查预算情况
资料来源: 1. World Exploration Trends, A Special Report from Metals Economics Group for the PDAC International Convention 2011, MEG; 2. World Exploration Trends, A Special Report from Metals Economics Group for the PDAC International Convention 2010, MEG; 3. World Exploration Trends, A Special Report from Metals Economics Group for the PDAC International Convention 2009, MEG
2010年全球铂族金属勘查进展不大, 在加拿大有些勘查发现。 主要在加拿大安大略省的Lac Des Iles铂、钯、金、镍、铜矿区, 新探获资源量: 钯52. 87t, 铂3. 7t, 金3. 4t等;另一勘查发现为加拿大安大略省的Thunder Bay No.铂族金属、金、银、铜、镍、钴勘查区, 已探获资源量: 铂10.26t, 钯9.64t, 铑1.5t, 金0.62t, 银15.39t等。
二、 生 产
铂族金属生产主要集中于南非和俄罗斯, 产量主要来自世界5个矿区: 南非布什维尔德、俄罗斯诺里尔斯克、美国斯提耳沃特、 加拿大萨德伯里和津巴布韦大岩墙。2009年南非和俄罗斯这两个国家铂族金属产量占世界总产量的87.1%左右。
据美国地调局年报, 2009年世界铂族金属矿山产量约为1430.7万oz, 比上年下降3.3% (表2), 其中: 世界最大铂族金属生产国——南非的铂族金属产量约872.5万oz,比2008年下降1.6%, 占世界铂族金属总产量的61.0%, 世界第二大铂族金属生产国——俄罗斯的铂族金属矿山产量为373.3万oz, 下降5.8%, 占世界铂族金属总产量的26.1%。
2009年世界矿山铂产量为581.9万oz, 比2008年下降4.2%, 世界最大的铂生产国——南非的铂产量452.7万oz, 下降3.7%。产量居世界第二位的俄罗斯铂产量67.5万oz, 比2008年下降8.7%, 以上两国铂产量分别占世界铂总产量的77.8%和11.6%。
表2 2005～2009年世界铂族金属矿山产量 单位: 万oz
资料来源: U. S. Geological Survey Minerals Yearbook, 2009。
2009年, 北美矿山铂产量27.1万oz, 同比下降20.3%。美国的斯提耳沃特公司铂产量为12.25万oz, 比2008年上升7.0%。 其中斯提耳沃特矿 (Stillwater) 铂产量9.2万oz, 同比增长约15%。 东博尔德矿 (East Boulder) 铂族金属产量为13.6万oz, 比2008年降低9.2%。 其中铂产量3.1万oz, 钯产量10.5万oz。加拿大是北美最大的铂生产国,据报道, 2009年该国铂产量为14.8万oz, 比2008年下降34.2%。
津巴布韦为铂产量的后起之秀, 2009年铂产量大幅增长28.2%, 为23.2万oz。
据加拿大金属经济集团统计, 2009年世界主要铂族金属矿山铂产量为486.2万oz,占世界矿山铂产量的80.5%; 矿山钯产量286.5万oz, 占世界矿山钯产量的45.4%; 矿山铑产量64.23万oz。铂族金属现金生产成本最低为375美元/oz, 最高为941美元/oz,平均为598美元/oz (表3)。
表3 2009年世界主要铂族金属矿山产量
资料来源: Metals Economics Group-Strategic Report, January/February 2010。
据加拿大金属经济集团统计, 2010年世界主要铂族金属矿山铂产量为490.5万oz,占世界矿山铂产量的83.4%;矿山钯产量315.68万oz, 占世界矿山钯产量的49.8%;矿山铑产量64.08万oz。铂族金属现金生产成本最低为290美元/oz,最高为1208美元/oz,平均为726.6美元/oz (表4)。
表4 2010年世界主要铂族金属矿山产量
资料来源: Metals Economics Group-Strategic Report, January/February 2011。
据GFMS资料, 同2008年相比,世界十大铂生产商中,前6位的没有发生变化,依次为南非安格鲁铂业公司 (Anglo Platinum)、南非 “羚羊”铂业公司 (Impala Platinum)、英国罗恩闵公司 (Lonmin )、俄罗斯诺里尔斯克镍业公司 (Norilsk Nikel)、南非阿奎里厄斯铂业公司 (Aquarius Platinum)、南非诺萨姆 (Northam),南非斯特拉塔 (Xstrata) 公司由2008年的第八位跃升至第七位,俄罗斯阿蒂拉阿穆尔 (ArtelAmur) 仍居第十位, 美国斯提耳沃特矿业 (Stillwater Mining)公司由2008年的第十一位上升为第九位。 ARM矿产公司 (African Rainbow Minerals) 由2008年的第九位升至第八位。 巴西淡水河谷公司(Vale Inco) 跌出十名以外 (表5)。
表5 2008～2009年世界十大铂生产商
注:①矿山自采矿冶炼产量;②包括津巴布韦铂业公司产量;③为销售量;④预计可出售金属量;⑤估计值,包括金和镍;⑥为估计值。
资料来源: GFMS,铂钯年鉴, 2010。
据美国地调局年报, 2009年世界矿山钯产量617.3万oz, 比2008年下降,3.5%。 俄罗斯仍为世界第一大钯生产国, 钯产量267.5万oz, 同比下降5.1%, 南非矿山钯产量为241.5万oz, 同比下降1.4万oz, 以上两国钯产量分别占世界矿山钯总产量的43.3%和39.1%。
据GFMS, 2009年世界十大钯生产商依次为俄罗斯诺里尔斯克镍业公司、南非安格鲁铂业公司、南非 “羚羊” 铂业公司、 美国斯提耳沃特矿业公司、英国罗恩闵公司、 南非斯特拉塔公司、 巴西淡水河谷公司、南非阿奎里厄斯铂业公司、南非非洲彩虹铂公司和南非诺萨姆公司 (表6)。南非斯特拉塔公司由2008年的第十位跃至2009年的第六位。 巴西淡水河谷公司由2008年的第六位降至2009年的第七位。 南非诺萨姆公司由2008年的第十一名升至第十名。南非阿奎里厄斯铂业公司、南非非洲彩虹铂公司与2008年持平。
诺里尔斯克镍业公司 (Norilsk Nikel) 是俄罗斯的头号铂族金属生产商, 同时也是俄罗斯最大贱金属生产商, 并且是俄罗斯唯一的钯生产商, 其钯产量占全球钯产量的43.3%。 2009年该公司钯产量为267.5万oz, 比2008年降低4.6万oz; 铂产量63.7万oz, 比2008年降低2.2万oz。
2009年北美钯产量为61.7万oz, 比2008年下降14.3%, 其中美国为40.8万oz, 同比上升6.5%, 产量增长主要得益于2008年底铂钯价格大幅跌落之后美国斯提耳沃特矿业 (Stillwater Mining) 公司的重组, 它是目前美国唯一的铂族金属生产商。 2009年加拿大钯产量为20.9万oz, 同比下降35.1%, 该国的钯产量很大程度上取决于北美钯业公司(North American Palladium) 的艾尔斯湖 (Lac Des Iles) 矿, 该矿的矿石含钯较多。 2010年10月, 由于铂钯价格下跌, 该矿转入维护。 在2010年中才重新开拓。 2010年钯产量9.51万oz。 另外, 加拿大钯产量减少还受到2009年7月投产的瓦勒公司的苏德里矿罢工的影响。
表6 2008～2009年世界十大钯生产商
注:①矿山自采矿冶炼产量;②包括津巴布韦铂业公司产量;③为销售量;④估计值,包括金和镍;⑤估计值;⑥预计可出售金属量。
资料来源: GFMS,铂钯年鉴, 2010。
2009年津巴布韦钯产量18.3万oz, 比2008年增长29.8%。
2009年除铂钯外的其他铂族金属产量为227.6万oz, 比2008年下降约2.1% (表2)。据《铂钯年鉴》 报道, 2009年全球铂金属总供应量为726.2万oz, 比2008年下降10% (表7), 市场供应过剩约85万oz。 主要是铂价高涨, 促进再生铂增加。此外, 铂需求下跌主要是全球汽车产量大幅下跌, 铂在汽车催化剂的需求大幅下降了28%。所有发达国家均遭受重创, 而被钯替代和欧洲柴油车产量大幅减少对其也很关键。 2009年矿产铂继续下降至4年来新低, 为604.1万oz, 同比减少1.9%, 为2003年以来的最低水平。主要是世界最大的铂族金属生产国——南非产量减少, 而加拿大关闭矿井更加重了下跌。这个下跌被津巴布韦的产量增长所基本抵消, 因为该国的两个生产矿都完成了扩产。
2009年南非矿山铂供应量为460.3万oz, 比2008年减少7.3万oz, 占世界矿山铂总供应量的76.2%, 同比增加18.2个百分点。
2009年世界最大的铂生产商——南非的安格鲁铂业公司铂产量为196.7万oz, 与2008年基本持平。 钯产量109.8万oz, 同比增加2.7万oz。
作为世界第二大铂生产商——南非的 “羚羊” 铂业 (Impala Platinum) 公司, 2009年铂产量114.5万oz, 同比下降5.6%, 钯产量63.4万oz, 同比上升13.2%。2009年7月份发生了冒顶事故, 造成9名矿工死亡后发生罢工、几次与安全有关的停工和重新规划机械化开采方式等, 这些都导致铂产量的下降。
表7 2005～2009年世界铂钯金属供应量 单位: 万oz
资料来源: GFMS,铂钯年鉴, 2010。
世界第三大铂生产商英国的罗恩闵 (Lonmin) 公司2009年铂产量66.6万oz, 同比下降6.3%, 钯产量31.8万oz, 同比下降3.9%。在高成本区的开采被搁置后, 低含量的矿石从马利卡纳和利姆珀珀鲍巴伯被送去熔化。而年中在一次事故后公司最大的熔炼炉意外检修使减产加剧。
南非阿奎里厄斯铂业公司 (Aquarius Platinum) 2009年铂产量23.3万oz, 钯产量12.7万oz, 同比分别下降了17.4%和13.6%, 主要是该公司的埃弗瑞斯特矿整个2009年继续关闭, 原因是出现了塌陷事故, 影响到主通道下沉, 造成减产。
南非的诺瑟姆 (Northam) 铂公司的诺瑟姆矿2009年铂产量19.7万oz, 同比上升12.6%。产量增加的原因是品位上升, 因为改进了开采要求, 减少了矸石含量。南非ARM铂公司和Implats公司合资的两河公司 (Two River) 生产稳定, 铂钯产量比上年增长近25.0%, 因为提高了生产工艺和选矿厂的生产能力。
据美国地调局报道, 2009年津巴布韦的铂和钯产量均上升, 铂产量23.2万oz, 上升28.2%, 实现连续8年增长。钯产量18.3万oz, 同比上升29.8%, 为连续9年增长。 因为当年两个生产矿都完成了扩产。
2009年俄罗斯铂供应量为79.3万oz, 比2008年下降了4.5%。 钯供应量267.7万oz, 同比下降8.9%。
据黄金矿业服务有限公司数据, 2009年世界来自回收旧汽车催化剂的铂钯再生产量出现下降, 分别为78.0万oz和106.7万oz。 比2008年分别降低21.8%和10.0%。 这是自上20世纪80年代初回收以来首次出现下降。 下降主要出现在第一季度, 主要是受商品价格走低的影响, 虽然到年底这个行业强劲复苏, 使得总的跌幅有限。
2009年世界钯金属供应量为749.7万oz, 比上年减少25.9万oz, 降幅3.3%, 市场供应相对短缺1.2万oz。
俄罗斯是世界最大钯生产国, 钯供应量为267.7万oz, 同比下降 0.9%, 占世界钯供应总量的35.7%。诺里尔斯克镍业公司包揽了俄罗斯全部的钯产量。
北美钯供应量为68.8万oz, 同比大幅下降24.2%。
三、 用途和消费
铂族金属具有催化作用、化学稳定性、热电稳定性及色泽美观等优良属性, 广泛应用于汽车催化转化器、珠宝业、 电子业、石油精炼、化学、玻璃、 牙医等领域。铂和钯也是作为投资用途的重要金属。在铂族金属中, 铂用途最广, 用量也最多。铂的主要消费领域是汽车催化转化器生产和珠宝业, 两者约占总消费量的70%以上, 其他消费领域是电器和电子业、化学工业、石油工业、玻璃制造业和投资。钯的消费领域主要是汽车催化转化器和电子工业, 此外还有化工、 电工和仪器仪表、珠宝业、 牙医以及军工等。
2009年世界铂总销售量同比下降9%, 为620.5万oz, 汽车催化剂和首饰用铂均显著下降。
2009年汽车催化剂对铂的需求同比继续下降28%, 需求量为260万oz, 主要是由于北美、 欧洲和日本汽车产量大幅下降, 而欧洲柴油车产量减少对下降影响最大。尽管安装微粒过滤器增加有辅助作用, 在柴油车和汽油车上铂的需求都因被钯代用而进一步下降。2008年北美汽车业几乎遭遇灾难性的下降, 产量又下降了1/3, 只有700多万辆, 为2000年至2007年期间年平均产量的一半。
2009年全球铂首饰制造需求激增了近40%, 为230万oz, 首饰销售与大约5年前的水平相当, 终于中断了6年来下降的趋势。这种增长主要是由于中国需求激增带动的, 中国需求飙升了70%以上。 中国2009年铂首饰制造总需求增长到157万oz, 比上年同期增长了近73.0%。
2009年欧洲铂首饰制造需求显著下降了14.0%, 为20.7万oz。
电子业对铂的需求依然由电脑磁盘驱动器储存介质中的应用发挥主导作用。 2009年电子业用铂的需求下降了12%, 总量降至25万oz。 这主要是因为受到2008年未售出产品等。
2009年玻璃工业对铂的需求仅为12.4万oz, 大幅下降75%。 2009年玻璃工业用铂的需求降至多年来的低点。 这极大地打击了玻璃业在液晶显示器和玻璃纤维上的产量提高。
2009年化工业对铂需求下跌了14.0%, 为29.7万oz。
2009年石油业对铂催化剂的需求连续第二年下降。炼油厂铂需求下降了11.0%, 为18.6万oz。年初全球经济衰退和随后特别缓慢的增长造成汽油需求下降, 抑制了该领域对铂的需求。
2009年世界钯销售量为682万oz, 同比下降5%。
2009年世界钯首饰制造需求降幅超过了10.0%, 为110万oz, 其中中国、 日本和欧洲的下降掩盖了其他地区的微幅增长。 2009年中国钯首饰需求量69.8万oz, 同比下降16.6%。 欧洲钯首饰需求量为13.4万oz, 比上一年降低5000oz。北美首饰业钯需求13.5万oz, 比上一年上升4000万oz。 日本首饰业对钯需求下降25.0%, 为4.8万oz。
2009年钯在汽车催化剂应用方面的需求下降了14.0%, 为约90万oz。 主要是受到地区经济低迷的影响, 北美汽车产量大幅下降是整体下跌的主要因素。 2009年全球的汽车产量下跌到6年来最低的6110万辆。但是钯也得益于中国汽车产量大幅增加 (主要是汽油车) 以及欧洲汽油车产量下降较少的影响。 另一方面也是得益于以钯代铂。
2009年电子业钯需求下降了8%, 下跌主要集中在第一季度。 牙医钯用量为64.6万oz, 比2008年略有减少, 主要是因为日本市场萎缩。化工业用钯下跌了14%, 为31.5万oz。化工产品新增生产能力的速率也比较低。
四、 贸易和市场
2010年铂价承接了2009年快速上涨的趋势。铂的最大消费亮点在于汽车, 中国等新兴市场的汽车产量创新高, 西方发达国家的汽车市场开始恢复, 拉动铂的需求。也是铂价上涨的主要动力之一。 2010年1月8日, 铂价快速突破1600美元/oz重要关口, 并创反弹新高。 4月初快速突破1700美元/oz大关。 5月份下半月开始, 欧洲债务危机愈发严重,打击了投资者信心, 铂价一路跌至1500美元/oz以下。 12月份, 南非国家电力可能出现短缺, 铂价很快突破1700美元, 并向1800美元靠近, 2011年初再次成功站上1800美元/oz的关口。
2009年世界各国纷纷制定了经济刺激政策, 各国央行利率普遍维持在较低水平。 大宗商品市场趋于活跃, 原油、粮食、金属等商品价格不断上涨。 钯受到投资者看好, ETF不断增持, 钯价快速反弹, 整年上涨幅度超过一倍, 2010年度达到400美元/oz。 2010年, 全球经济复苏形势不断稳固。 汽车产量触底回升, 汽车生产重建库存, 钯的需求不断上涨。 2010年初发行新的铂、钯ETF在纽约证券交易所上市, 在众多商品中, 钯成为投资者最为看好的品种之一。 2010年贵金属涨价幅度坐上年度 “头把交椅” 的就是钯, 价格比前一年整整翻了一番, 是2001年下半年以来的最高点, 钯价开始重返10年之巅。 钯2010年累积上涨达到惊人的100%, 每盎司钯的价格接近800美元。 而2010年初, 钯的价格仅400美元/oz (表8)。
表8 2008～2010年铂族金属价格 单位:美元/oz
续表
注:铂、钯为伦敦下午收盘价; 铑为现货价。
资料来源:。
五、 重大事件
(1) 2011年5月, 南非矿工工会 (NUM) 代表20万名黄金及煤矿工人要求涨工资,工会要求铂生产商Implats有同样的工资涨幅。 大幅的加薪要求给铂族金属行业成本带来很大的压力。 2011年第一季度, 南非矿山事故频发矿山死亡人数同比增加26%。
(2) 2011年3月11日, 日本东部大地震爆发, 日本多家汽车生产商宣布暂停生产。日本地震对钯价形成沉重打压。
(3) 2009年汽车催化剂对铂的需求同比继续下降28%, 需求量为260万oz, 主要是由于北美、 欧洲和日本汽车产量大幅下降。
(4) 2009年全球铂首饰制造需求激增了近40%, 为230万oz, 首饰销售与大约5年前的水平相当, 终于中断了6年来下降的趋势。 然而, 世界钯首饰制造需求降幅超过了10%, 为110万oz, 其中中国、 日本和欧洲的下降掩盖了其他地区的微幅增长。
(5) 2010年贵金属涨价幅度坐上年度 “头把交椅” 的是钯, 价格比前一年整整翻了一番, 是2001年下半年以来的最高点, 钯价开始重返10年之巅。 钯价2010年累积上涨达到惊人的100%, 每盎司钯的价格接近800美元。 而2010年初, 钯的价格仅400美元/oz。
(6) 2010年,与2009年相比, 2010年铂族金属勘查预算增加幅度较小, 提高13%,为2.14亿美元。 因此, 铂族金属在全球勘查预算中的份额下滑至2%, 自2002年和2003年达到6%之后在全球勘查支出的份额持续下滑。 非洲占铂族金属勘查预算的大约一半,加拿大占大约1/3。
(7) 201 1年伊藤忠商事株式会社以224亿日元的价格从艾文霍镍铂公司 (IvanhoeNickel &Platinum Ltd.) 取得正在南非共和国推进的Platreef铂族金属、镍矿勘探开发项目的开发公司8%的股权, 并签订了共同经营的合同。 加上2010年9月以1000万美元 (约8.5亿日元) 价格先行取得的2%的股权,伊藤忠商事共持有本项目10%的股权。
六、 展 望
世界铂族金属资源和生产高度集中, 因此, 一旦主要资源国生产、政治、 经济以及政策有变, 将直接影响世界的铂族金属供应。 2011年钯供应有望再度大幅增加, 主要因北美地区矿山产量和来自于对汽车催化剂和废旧首饰的回收均有望上升。 铂需求也有望增长, 不过增幅不大。
美国的经济走向将会影响大宗商品价格。 而近期美国经济现疲软态势。 IMF将美国2011年经济增长预期下调至2.8%。 欧洲经济前景更是难以确定, 主权债务危机未能从根本上解决, 且有愈演愈烈之势, 欧洲经济回调压力较大。 日本震后的汽车复苏速度要快于大多数经济学家此前预期, 这对铂族金属是一大利好。
但南非的铂矿山生产面临诸多问题, 夏季薪酬谈判可能引发罢工事件, 而工资上涨极大地增加了生产成本。矿难频发, 将会影响到铂正常生产。 矿山生产的不稳定性增加。 展望未来铂价, 有利不利因素均在, 铂价从震荡趋势逐步回稳。
虽然相对于备受瞩目的黄金和白银来说, 铂钯在贵金属中的影响力可能相形见绌, 但作为同时具有强劲投资需求和工业需求的铂族金属来说, 铂钯2010年的表现同样不容忽视, 特别是钯价格涨幅占据贵金属头把交椅。 因此, 铂钯很可能成为新生代的优质投资产品。
主要参考文献
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[13] 姬长征.一波未平,一“铂” 又起. 中国贵金属,2011年,第2期
人们经常提到贵金属，但是对于贵金属的种类却不知其所然，其实在市面上贵金属的种类是相当多的，其中黄金、白银等金属都是被大众所知，还有一些金属因为市面上流通的比较少，所以鲜有人知，比如像一些不常见的金属钌、钯、铂等，这些都被统称为铂族金属。而我们所说的贵金属其实指的就是三大类金属元素：铂族金属元素、银元素、金元素。这些金属对于化学反应的抵抗力度来说还是很强的，在通常情况下都不会轻易起化学上的反应。
关于三大金属元素金指的即是黄金了，说黄金就是人类发展文明社会的代表一点都不为过，因为在古代，黄金就被人们所信仰，认为它就是象征着尊贵。其实这些都是有很多依据的，因为黄金闪耀的金灿灿的色泽都是纯天然形成，对于黄金的保值状况来讲也是最佳的。而且又因为黄金很好的延展性让黄金在贵金属市场中一直都占据着举足轻重的地位。
贵金属投资种类可以用于投资的贵金属种类比较多，均为贵金属的金融衍生品。贵金属投资种类市场上常见的贵金属投资品种有：黄金现货、白银现货、伦敦金、天通金、AuT+D、AgT+D、期货黄金、纸黄金、纸白银、铂金、钯金等。
因品种不同各自交易方式大同小异，只是对于这一类贵金属的保证金交易（电子盘交易）的保证金比例会有所不同。考虑到风险控制及大多数投资者相关专业知识不足，为保障个人投资者利益，至今各交易所保证金比例均在：5%-20%一线范围。
贵金属投资种类可以用于投资的贵金属种类较多，均为贵金属的金融衍生品，之前已经介绍过实物黄金和白银、通过黄金开户的纸黄金及白银开户的纸白银、黄金（T+D）和白银（T+D）延期交易的投资品种，以下着重介绍铂金投资和白银投资的。