傳統液壓元件是否在實現面向電氣的穩步轉移

行業動態 ????|???? 2022-03-04
摘要:傳統液壓元件是否在實現面向電氣的穩步轉移 將液壓系統選項推向市場之前,工程師會權衡其利弊。 Parker Hannifin 的業務開發經理 Mitch Eicher 是一名機械工程師,他熱衷于將液壓閥應用設計商業化。他分享了他所在領域的見解。 液壓傳動系統具有功率密度高、輸出力大、易于實現直線運動等優點,廣泛應用于工業液壓和移動液壓機械中。 隨著從純機械部件到電動液壓部件的升級,人們期望更高水平的性能、準確性和可擴展性。 當前電子與液壓系統集成

傳統液壓元件是否在實現面向電氣的穩步轉移



 

將液壓系統選項推向市場之前,工程師會權衡其利弊。

 

Parker Hannifin 的業務開發經理 Mitch Eicher 是一名機械工程師,他熱衷于將液壓閥應用設計商業化。他分享了他所在領域的見解。

 

液壓傳動系統具有功率密度高、輸出力大、易于實現直線運動等優點,廣泛應用于工業液壓和移動液壓機械中。

 

隨著從純機械部件到電動液壓部件的升級,人們期望更高水平的性能、準確性和可擴展性。

 

當前電子與液壓系統集成的激增和預期增長揭示了焦點的轉變。它迫使工業制造商重新審視他們的競爭立場,以便他們能夠確定最簡單、最安全、最經濟的系統,這些系統既可擴展又易于維護。但這是否也意味著傳統液壓系統正在穩步走向永久取代?

 

隨著投資轉向可再生能源以及時間的推移,與高壓液壓系統相關的新技術變得更加適用。例如,電液液壓泵被吹捧為比傳統泵的效率高出 80%。

 

Parker Hannifin 的業務發展經理 Mitch Eicher 認為,傳統液壓元件對于需要控制流量、壓力或執行器的系統仍然至關重要。他認為,僅根據所需的力、速度和消耗的能量,直接使用機電解決方案驅動所有組件在尺寸和成本上都會很繁重。

 

“那些真正高強度、高要求的應用仍然主要由液壓閥完成,”Eicher 說。

 

總體而言,液壓專家傾向于一致認為,高功率密度、大力輸出和易于實現運動的結合使得液壓傳動在工業和移動液壓機械中遙遙領先。

 

“流體動力的工作方式讓您物超所值——這是一種在狹小空間內非常密集的解決方案,”專門研究液壓閥應用的機械工程師 Eichler 強調說。
 

建立相互依賴關系

Eichler 說,關于液壓技術的非此即彼的辯論支持了一種學術性大于實用性的思維方式。在派克漢尼汾的運動系統集團,各個部門一起工作。“不再是液壓、氣動或機電,”他解釋說。“我們將它們視為一種系統解決方案。我們在制造部門的重點是液壓閥,但隨著電氣化的到來,這些閥變得越來越智能。在某些應用中,它們的控制或某些組件可能會變得更加機電。”

 

派克新一代 DFplus 控制閥是未來設計的合適示例。作為派克最高動態閥門,它已經存在 20 年,專為要求最苛刻的應用而設計,例如通用壓力機、機床和吹塑成型。下一代 FP 閥將具有多種通信協議,尤其是 IO-Link。功能范圍包括實際值(閥芯位置)、溫度、運行時間和各種錯誤信息。

 

 

在此示例中,重點不是開發全新的液壓閥技術,而是將通信可能性帶入現有液壓系統,包括通過 NFC與您的手機、桌子或計算機對閥進行編程,以及以無線方式或通過不同的總線協議這樣做。“這就是我們所看到的未來,”艾希勒說。
 

管理復雜性

新技術的引入是簡化還是復雜化了設計特征?在某種程度上,該行業正在見證兩者。“在 1980 年代末到 2000 年代初,當電動液壓開始變得更加普遍時,閥門中的控制主要是機械的,”Eichler 解釋說。

 

“我通常把它比作瑞士手表,”他補充道。“所有的傳感和邏輯都是由閥芯、不同的彈簧和孔口以及許多完成工作的機械裝置完成的。這是唯一可以做到的方法。但現在我們看到系統變得越來越先進,它們也變得越來越簡單。您可以通過關閉閥芯周圍的回路來減少閥門中的零件數量和復雜性,而不是使用所有這些不同的孔口、閥芯和機械傳感元件。”

 

 

無需使用始終為您提供固定壓降的補償器(“為閥門提供一定的流量,從而為系統提供一定的速度”),您可以使用帶有先進電子設備的閥門更簡單地實現這一點 這可以確保您達到該流速。“而且,如果你需要進一步打開閥門,它會這樣做,而不是依靠內部機械部件通過傳統的液壓控制到達那里,”Eichler 說。
 

面向工業4.0

閥門設計隨著電子設備的加入而發展,對機器性能的理解也在不斷發展。Eichler 指出,行業希望變得更智能、更高效并降低成本,并且他們希望能夠進行更多的預測性維護。

 

數字化和機電一體化技術的協同集成意味著工業閥門能夠更好地監控和執行在線診斷,并提供更有效的控制。這也適用于非公路/公路類型的設備。

 

考慮自動側載垃圾處理卡車的效率,其中駕駛員從卡車側面控制機械臂。較舊的卡車依賴于杠桿操作的方向控制閥驅動。相比之下,較新的機器使用順序閥,或者可能在液壓系統中集成了板載電子設備和高級傳感,只需按一下按鈕或杠桿即可完成操作。“你擺脫了許多軟管和機械連接,你正在運行電線,你正在按下一個按鈕,”Eicher說。

 

隨著新的緊湊型設計和生產力的提高,也帶來了健康和安全方面的好處。Eicher說,自動化減少了體力勞動例程中的身體壓力,并使操作員遠離危險。

 

如果“智能”是最終目標,那么支持液壓功能的技術絕不會落后。“如果制造商竭盡全力讓每個閥門都能感應到我們能想象到的任何東西,那么對于最終用戶來說,它可能永遠不會成為具有成本競爭力的解決方案,”他說。

 

相反,首選是根據具體情況與 OEM 及其最終用戶合作,并了解他們收集數據的過程是什么。Eichler 建議提出故障排除問題:“他們將使用它來做什么?他們將如何使用它?它的價值在什么水平?這是他們需要按分鐘、按小時、每天檢查的東西嗎?” 根據應用,所有這些類型的變化都可以內置到不同的閥門中。

 

 

“我們要確保我們不只是為工程師組裝玩具,”Eichler 打趣道。“閥門擁有的口哨聲和鈴聲越多越好。有時您需要將其內置到閥門中,因為它會提醒您跟蹤您認為不重要的事情并教您一些關于您的機器的信息。但它歸結為規模和成本以及總價值主張。”

本文根據網絡文章翻譯整理。

 

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