工程化解讀最前沿的液壓技術
2022/9-10 月刊
上海液壓氣動密封行業協會 指定合作媒體
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流量控制的幾種方法?
波克蘭非道路車輛e+h電動化解決方案
PTC2022 · 數智液壓廣場
電液伺服閥—過去、現在和將來
Bauma 2022五大新看點
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聲明
液界資訊
Bauma 2022五大新看點
零排放 | 數字化 | 自動駕駛 | 建筑4.0 | 新工藝材料
ifm易福門提供自動化解決方案賦能液壓行業智能化升級
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數智液壓廣場
德思宏液壓連續增壓器—小身材大氣力
Poclain波克蘭非道路車輛e+h電動化解決方案
46? KM30-CSK馬達—專為中高功率風扇驅動設計
48? Hydreco推出全新方向控制多路閥
49? HAWE推出帶有CAN總線的智能集成解決方案
50? 丹佛斯動力系統發布—TRBS自動雙速馬達
52? 將PVBM模塊用于臂式高空作業平臺開式行走
55? 穆格推出X700系列二通伺服插裝閥
56? 恒立大排量V30D520柱塞泵已上線
62? 派克V16全新變量馬達
66? 電液伺服閥—過去、現在和將來
78? 流量控制的幾種方法
《靜液壓》雜志編委會
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Amesim系統仿真
Contents
www.ihydrostatics.com? ?? ·? ? 2022
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SUN藍牙式電液比例控制器XMD
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啟東高壓油泵雙端面配流軸向柱塞泵—自冷卻新科技
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同元軟控 ? 新一代科學計算與系統建模仿真平臺MWORKS
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零排放 | 數字化 | 自動駕駛 | 建筑4.0 | 新工藝材料
Bauma 2022五大新看點
Bauma 2022將匯集來自全球的建筑和采礦業公司。OEM制造商和零部件供應商都計劃展示一系列現有的產品以及新推出的產品及技術，這使建筑和采礦業的相關從業人員都將受益于此次展會。
液壓、電子和其他零部件制造商將在三年一度的盛會上得到很好的展示，因為這些都是他們工作的重要領域。例如，丹佛斯動力系統公司在 LinkedIn上發布了他們計劃在 bauma 期間展示與電動化、自動化和數字化相關的解決方案。
這些是影響元件供應商和OEM制造商如何設計產品的一些關鍵行業趨勢之一，因為它們在建筑、采礦和其他重型設備行業中應用的越來越多。bauma 的組織者認識到這一點，因此將它們列為活動組織的關鍵主題之一：
- 未來的施工方法和材料
- 通往自動駕駛的路徑
- 采礦——可持續、高效、可靠
- 數字化工地
- 零排放之路
幾家公司已經開始宣布了他們計劃在展會期間展示的產品，其中包括新的電動化解決方案、提供更高性能的機器等等，所有這些都讓我們了解了，建筑和采礦設備行業的現狀和未來發展方向。
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在 bauma 2022，Interpump Group 旗下的 Walvoil 計劃展示其自適應負載傳感 (ALS) 技術的更新版本。ALS 通過對液壓泵和控制閥使用軟件和電子控制來幫助減少能耗。
同時展出的還有新的 EPX 系列方向控制閥，它使用回油節流補償技術來回收浪費的能量。然后可以重新利用這種能量來幫助提高系統效率。
這兩種技術可以一起使用，最多可減少 20% 的能耗，從而提高集成了這些液壓系統技術的機械的整體效率。
TTControl 計劃通過推出 TTC 2030 擴展其 TTC 2000 系列 ECU（電子控制單元）系列。該系列 ECU 提供不同的尺寸選項，但具有相同的模塊化構建塊，使 OEM 更容易定制并快速推出推銷他們的新機器設計。
新的 TTC 2030 具有大型內部存儲器，可幫助 OEM 集成到其機器中的自動化和操作員輔助系統。ECU 還支持通過 CAN、以太網和 SENT（單邊半字節傳輸）通信接口傳輸傳感器數據，為客戶提供更大的靈活性。
TTControl 產品管理團隊負責人 Arno Purkrabek 在bauma推出新ECU的新聞稿中表示：“建筑設備行業正在為其客戶大大提高自動化程度和效率。” “只有擁有最高性能和包括高速以太網通信在內的大量接口，這種轉變才能成功。TTC 2000 系列支持的軟件重用、可擴展性和模塊化，幫助機器制造商以最有效的方式應對這些挑戰。”
TTC 2030 的制定過程中遵循了建筑、農業和汽車行業的安全標準，以確保安全性能并最大限度地降低 OEM 的認證成本。
推出新的 ECU
Walvoil 展示自適應負載傳感技術的更新
利勃海爾的零部件部門打算展示各種產品，其中許多將展示數字化和替代能源方面的進步。
展出的數字技術包括攝像頭監視器和環繞視覺系統，它們使用傳感器和軟件來提高機器周圍的能見度。還將展出用于監測回轉軸承的集成數字磨損測量系統，稱為軸承間隙監測 (BCM)。用于液壓缸的力測量傳感器也將展出。
Liebherr Components 在有關該技術的新聞稿中表示，BCM 能夠測量軸向和徑向的軸承磨損以及傾斜間隙。“所有常見磨損測量方法的一個明顯缺點是服務技術人員必須將千分表或其他測量設備直接安裝在挖掘機或其他機器下方危險區域的回轉軸承上，”回轉產品經理 Wolfram Halder 解釋說。“利勃海爾 BCM 系統使這變得不必要，因為測量設備已經永久安裝在軸承上。”
此外，BCM 消除了對外部服務提供商測量軸承間隙的依賴，因為傳感器集成到軸承中，軸承與網關通信，數據存儲在網關上，機器所有者可以通過應用程序訪問數據。
在液壓方面，該公司推出了一種新的在線液壓缸配置器，它提供了公司各種液壓缸的 3D 模型，以幫助 OEM 為其應用選擇合適的液壓缸。由復合纖維制成的液壓缸也將展出，展示可以提供輕量化選項以幫助減少機器燃料使用的解決方案。
Liebherr Components 計劃展示其軸向柱塞泵LH30VO 系列，該系列現在包括標稱排量100cc 的泵以及排量為 28cc、45cc 和85cc的泵。這將為 OEM 客戶提供更多選擇。泵的模塊化控制器系統可用于幫助提高其性能和效率。
對于替代驅動系統，該公司開發了一種氫燃料發動機，其柴油版本具有許多通用部件。該公司還提供氫噴射技術。它還在開發電動渦輪增壓器，以幫助優化氫動力設備的性能。利勃海爾零部件公司在宣布其 bauma 展覽計劃的新聞稿中解釋說，其集成了壓縮機和電力電子設備的系統方法可以節省重量和成本，以及易于集成到車輛中的可靠技術。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?將突出展示液壓、數字化和其他先進技術
采埃孚計劃展示各種元件和系統解決方案，該公司在一份關于其參加 bauma 的新聞稿中表示，這將有助于減少建筑工地的排放，同時提高生產力和安全性。
這些將包括能夠實現機器電氣化的產品，例如 eTRAC 電驅動系統。該傳動系統包括三種電壓選項的電動機。它可以與車橋和逆變器等其他組件相結合，為OEM提供完整的系統解決方案。eTRAC 還包括電動中央驅動器，可以適應中型和大型設備的需求。電動 PTO 可與這些驅動器配套使用，以操作機器的工作液壓系統。
采埃孚在其 bauma 新聞稿中指出，效率將與電氣化或其他替代能源系統一樣在脫碳工作中發揮不可或缺的作用。因此，該公司繼續對所謂的傳統技術進行改進。例如，其 ERGOPOWER 動力換檔變速箱可幫助節省高達 15% 的燃油。
在安全方面，該公司正在努力將針對乘用車和商用車領域開發的許多技術引入建筑和其他非公路設備應用。一個這樣的例子是基于雷達的環境感知技術，它將更好地使機器操作員能夠看到附近的人和物體。這些類型的技術對于半自動和全自動機器和系統的開發也至關重要。
該公司還計劃推出提供狀態監測的下一代 Redulus4F 工業齒輪箱系列和高級可維護性解決方案。采埃孚表示，該變速箱具有靈活而緊湊的設計，允許超過 2,000 種設計組合，以滿足 OEM 的各種應用需求。
該公司表示有 20 種尺寸可供選擇，最多可支持 40% 的扭矩增加；它的扭矩范圍為 99-5,800 kNm。較小的外徑有助于齒輪箱的緊湊設計，該齒輪箱的重量也更輕，并且需要更少的包裝空間以幫助簡化安裝。
變速箱包括采埃孚的 ProVID 狀態監測系統，該系統持續監測操作性能。這樣做有助于機器所有者更好地管理他們的設備，并最大限度地減少計劃外停機時間。
采埃孚將展示安全、高效和電氣化的解決方案
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Caterpillar Inc. 的德國經銷商 Zepplin 將在 bauma 2022 的室內和室外展區展示該公司的各種建筑機械。預計將展出 70 多種不同的設備和附件。
此外，公司的各種技術解決方案也將展出。這包括 Cat Command Station，它允許從附近或遠處遠程操作機器。它是 Caterpillar 各種自動化技術的一部分，可讓采礦或建筑工地保持生產力，同時讓操作員處于安全的工作環境中。
用于挖掘機的 Cat Grade Assist 也將展出。這種自動化技術利用機器位置傳感器以及操作員設置的深度和坡度參數來自動控制挖掘機的動臂和斗桿運動。這樣做有助于提高工作任務的準確性和效率，因為需要完成的返工更少。
在小松4,550 平方米的展位上，該公司打算展示 27 款新的和知名的機器和產品。其中包括幾臺電動設備，可幫助客戶實現減排目標。分析和數字化工具也是該公司在新聞稿中表示的關鍵解決方案，它打算在活動期間推出。
該公司指出，將成為其展覽一部分的一個獨特功能是虛擬展臺。正如小松在宣布其參加 bauma 的新聞稿中所解釋的那樣，虛擬展臺將把與會者帶到不久的將來，以首先了解其輪式裝載機設計中即將出現的創新。
PC4000-11 電動挖掘機是小松將在 bauma 上展示的幾臺機器之一。這款液壓挖掘機采用電力驅動技術，可幫助其以更高效的方式工作，幫助客戶提高燃油效率和減少排放。機器的 CANbus 確保發動機和液壓泵的優化性能，進一步提高效率和能源使用。
另一臺展出的機器是新型WA800-8輪式裝載機。據小松介紹，機器的液壓系統通過包含 CLSS 液壓系統得到改進，該系統使用變量泵按需提供動力。這種改進的系統設計使液壓油保持在合適的溫度范圍，有助于提高能源效率和燃料使用。
為了展示公司的智能機器控制技術 (iMC 2.0)，將展出一臺 D71Pxi-24 推土機。iMC 2.0 利用集成軟件和傳感器來創建駕駛員輔助系統，以簡化機器運動以及自動化某些功能。
卡特彼勒還宣布計劃在展會上推出目前正在開發的電動設備。電池電動和其他替代動力機器是該公司專注于研發工作以幫助客戶實現碳減排目標的領域。Cat MH3024 物料搬運機的改進版本將作為展示能夠在室內使用的零排放機器的設備之一。
在 MINExpo 2021 上，該公司宣布從 2030 年起推出的新產品 100% 將比上一代更具可持續性。這包括開發替代動力機器以及改進發動機動力設備，這在未來幾年的許多應用中仍然是必要的。對于后者，將進行設計更改以幫助減少燃料使用和提高效率。
將展示自動化、服務和零排放解決方案
小松首映電動和高效機器
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延續傳奇，煥變新生！丹佛斯Waltech?正式亮相！
因為熱愛，所以期待！
鑒于當前新冠疫情形勢仍嚴峻復雜，為了確保展商和客戶利益最大化，獲得更加優質的參展效果與參觀體驗，原定于2022年11月22日–11月25日在上海舉辦的bauma CHINA 2022將延期至2024年11月26日–11月29日舉辦，地點不變。
2022年萬德賽正式變更為丹佛斯Waltech?。經歷60多年的變革與傳承如今的丹佛斯Waltech?延續百年卓越，書寫新的傳奇。丹佛斯Waltech?管材連接系統三件套以其性能出眾，“管”用耐用為所有需求提供完整的解決方案，并已經應用多個領域。
官宣丨2023長沙國際工程機械展招商手冊重磅發布！
長沙國際工程機械展將于2023年5月12日-15日在湖南長沙國際會展中心舉行。
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首秀PTC2022?
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“數智液壓廣場”?
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舉辦方
2022年PTC展會期間，上海液壓氣動密封行業協會、漢諾威米蘭展覽中國和靜液壓新媒體將聯合籌辦“數智液壓廣場”主題展區。主題展區以液壓數智化為特色專題，以產品生態為主線的展示模式。
展區以液壓工業4.0的數智液壓元件為主體，互聯數智液壓的產業鏈上下游，從零件到元件，從產品到應用的全生態體系展示區。
展位：E5-F1
傳感控制展區
工業物聯網展區
數智元件展區
3D打印展區
工業軟件展區
電動化展區
智能制造展區
主機應用展區
公共服務平臺展區
特色產品展區
專家論壇區
ifm易福門提供自動化解決方案賦能液壓行業智能化升級
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數智液壓
ifm易福門深耕自動化行業50余年，是工業自動化領域中電子傳感器及系統解決方案市場翹楚之一。產品廣泛應用于各個行業,如：汽車制造、食品飲料生產、機床、工程機械、新能源及物流運輸等。
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它將運營技術層級（OT）與信息技術層級（IT）結合在一起，打破數據鴻溝；可視化頁面、模塊化設計，功能強大。moneo幫助用戶輕松獲取設備狀態，進行遠程設置參數， 同時利用智能IO-Link傳感器生成的數字化信息，幫助用戶完成可靠的決策并提醒用戶及時采取相關措施，根據需求進行維護，避免意外停機。
ifm持續為液壓行業客戶提供專業可靠的產品、技術和系統解決方案。面對行業的快速發展，以及對工廠數字化轉型的需求，ifm提供基于狀態監測、故障診斷和數據采集的智能化解決方案，賦能液壓行業的智能升級：
- 過程狀態監測解決方案實時監控設備狀態、持續檢測設備主要參數
- 油品質分析檢測解決方案避免油品污染、含水量過高
- IO-Link技術助力設備/工廠智能化升級，優化效率
- 結合ifm IIoT物聯網平臺moneo的預測性維護解決方案，按需維護避免非計劃性停機
數智液壓廣場 ?首秀PTC
展品介紹-第一期
產品亮點：
結合ifm IIoT物聯網平臺moneo的預測性維護解決方案已經廣泛應用于各個行業中，并取得了用戶一致好評。moneo是ifm從幾十年積累的行業經驗出發，根據現在需求，和對未來的預估研發的工業物聯網軟件。
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Poclain波克蘭非道路車輛e+h電動化解決方案
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零排放設備是全球農業、物料搬運、建筑和其他市場的一部分。這一趨勢將在本十年內加速，波克蘭液壓正在參與這一演變，旨在創造差異化的電氣解決方案。e+h 是為OEM開發其電動非公路用機器而構建的靈活高效的電氣化解決方案。它將先進的工程服務與多功能系統平臺相結合。
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展品介紹-第二期
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何為e+h解決方案？e+h系統是由哪些元件組成的呢？e+h又有哪些特征優勢呢？
德思宏液壓連續增壓器
——小身材大氣力
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在常見液壓系統中，因設計輕量化、安裝空間受限制等方面原因，油缸所需的工作壓力往往不一致。原始方案是用不同壓力等級的液壓油泵組成泵組來實現，低壓泵實現負載油缸快進快退，高壓泵提供小流量液壓油驅動負載最后階段的動作。
在系統元器件選型時，都必需按最高壓力來進行元器件選配，造價居高不下；另從安全方面考慮，系統總體油路承受的壓力越高，其安全性就越低，系統因泄漏產生的發熱量也會越大，元件故障率會比低壓系統高出很多。
將高壓系統與低壓系統完全地分開，低壓的液壓油通過增壓器的自動循環增壓后，直接進入高壓負載，無需任何其它的高壓控制元件，大大地降低了系統成本，提高了安全性，減少了系統的能量消耗，是最理想的液壓高壓乃至超高壓解決方案。
這就是德思宏將在”數智液壓廣場”上為大家帶來的連續增壓器特色產品方案！
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數智液壓廣場 ?首秀PTC
展品介紹-第三期
連續增壓器初印象
增壓器其實對于搞液壓的小伙伴來說，不是什么新鮮的東西。其基礎的原理就是通過改變缸的作用面積來達到改變工作壓力的目的。
不過對于傳統的增壓缸來說，如同上圖中所標注的，其高壓油輸出口的輸出是一個斷續的狀態。這對于一般工程系統來說，是一個頭痛的問題。
這里我們就一起來看看德思宏的增壓器是如何解決這個問題。德思宏增壓器產品包含單作用往復增壓器和雙作用往復增壓器。
單作用往復增壓器
德思宏液壓增壓器又稱油壓增壓器、連續自動增壓器、往復增壓器、液壓增
破拆鉗
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壓閥、液壓放大器等，工作原理如下圖所示：
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德思宏液壓增壓器本質上就是自動化增壓缸。由于低壓活塞LP的面積大于高壓活塞HP的面積，低壓壓力將推動低壓活塞LP向上運動并壓縮高壓活塞HP端的液柱，產生高壓，高壓壓力與低壓壓力的比值會等于低壓活塞LP與高壓活塞HP的面積比I，I即增壓比。
增壓階段：液控單向閥因壓力平衡自動關閉，液壓油通過進液單向閥到達活塞HP頂端，推動增壓缸活塞LP一起下移到底部。活塞HP到底部后，高壓油將與增壓器換向閥芯上部接通，推動閥芯向下運動。換向后，液壓油通過增壓器換向閥達到活塞LP底部，推動活塞HP向上運動，輸出高壓油,通過出液單向閥到達油缸無桿腔；活塞HP到頂部后，增壓器換向閥頂部與增壓器T口連接，換向閥再次換向，回到圖示初始位置。如此自動循環，增壓器可以實現高頻動作并連續輸出高壓油。
自動保壓：高壓端壓力使高壓活塞HP與低壓活塞LP達到力學平衡后，活塞將停止動作。當高壓側因負載減小或者泄漏等因素造成壓力降低時，高低壓活塞將失去力學平衡而自動循環補壓。
卸荷功能：電磁換向閥換向，增壓器T口的進油將打開液控單向閥，油缸無桿腔的液壓油通過液控單向閥流回增壓器P口，再通過電磁換向閥回到系統油箱。
水下機器人
低壓充液：液壓油從P口進入增壓器，大部分通過液控單向閥直接到油缸無桿腔；其余通過進液單向閥、出液單向閥到達油缸無桿腔,實現快速供油。
雙作用往復增壓器
德思宏X超大流量系列為雙向往復增壓，其工作原理如下圖所示：
- 圖示這個狀態下，液控換向閥左側小面積反饋腔與P口接通，右邊大面積反饋腔經過反饋槽右與T口相通，這時候，液控換向閥將往右邊移動。
- 液控換向閥往右移動換向后，P口液壓油經過液控換向閥，達到增壓大活塞LP左腔，推動增壓大活塞LP往右邊移動，增壓大活塞LP右腔液壓油則經過液控換向閥后回到T口。增壓大活塞LP往右邊移動的同
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時，推動增壓小活塞HP2壓縮右邊高壓腔液體，提高壓力，再從HP口輸出。
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- 當增壓大活塞LP移動到右邊后，反饋槽左將連通，液控換向閥右邊大面積反饋腔經過反饋槽左與P口接通，由于液控換向閥右邊反饋面積大于左邊反饋面積，這時候將推動液控換向閥往左邊移動。
- 液控換向閥往左邊移動到位后，增壓大活塞又開始往左邊運動，原理和之前一樣，使左邊輸出高壓。
如此往復左右運動，實現連續增壓。
液壓增壓器與其他方案對比
一、氣驅增壓泵
氣驅動增壓泵優點：
- 只需連接氣源，即可工作。
- 氣打其他介質時候，干凈，不會被油液污染其他介質。
與增壓器相比缺點：
- 體積相對增壓器更大。液壓增壓器1/10的體積即可替代同等參數的氣驅增壓泵。
- 由于氣體的可壓縮性，往復運動速度相對較慢，因此高壓輸出連續性相對較差。液壓增壓器頻率可達1500次/分，遠遠大于氣驅增壓泵。
- 高壓流量輸出也相對較小。增壓器可達幾十上百升流量輸出，遠遠大于氣驅增壓泵。
- 氣控制沒有液壓控制精準與方便。
- 氣驅增壓泵采用密封件為動密封，而液壓增壓器采用間隙配合，同時靠本身液壓油潤滑作為動密封，壽命長。
二、液壓增壓缸
液壓增壓缸優點：
- 低壓壓力下，成本相對較低，甚至可以直接用油缸改裝。
與增壓器相比缺點：
- 增壓缸為非標產品，尺寸不統一，無法適應各種機型。同時由于其壓力等級，高壓輸出流量不通用等因素，很難做成標準化產品。增壓器通用性強，標準化產品。
- 連續性差。增壓缸不管是單次增壓還是外部控制往復增壓，其連續性相對增壓器較差。增壓器采用間隙配合，活塞運動阻力小，自帶液控換向閥，換向速度快，因此連續性好。
- 體積重量大。增壓缸一般采用密封件密封，活塞運動速度受密封件允許運動速度限制，因此運動速度慢。同樣輸出流量下，增壓缸需要更大的尺寸。
- 單作用增壓缸和單作用增壓器對比，單作用增壓缸受行程限制，無法長時間連續補油，而增壓器是往復運動，可以連續補油。
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- 長時間保壓系統。
- 壽命測試，疲勞測試，高頻測試
- 單作用增壓器自帶保壓功能，自帶液壓鎖等，可以實現保壓，卸荷等功能，省去了其他控制元件。
- 雙作用往復增壓缸一般為外部電控換向閥，而雙作用往復增壓器為液控換向閥，換向速度快，基本無維護，也無需電控。
- 增壓器壽命長，維護方便。
三、超高壓柱塞泵
柱塞泵優點：
- 多柱塞超高壓柱塞泵輸出流量穩定，波動小。
與增壓器相比缺點：
- 體積相對增壓器更大。液壓增壓器1/5的體積即可替代同等參數的柱塞泵。
- 流量小。目前國內外超高壓柱塞泵流量都比較小，無法做到很大流量。
- 增壓器由低壓泵驅動，直接輸出任何壓力等級的高壓或超高壓。當要輸出超高壓力達到200Mpa以上時，超高壓泵柱塞和頂部間隙內被壓縮的油液會反復收縮和膨脹，嚴重影響泵的自吸性能，甚至無法工作，因此必須在高壓泵吸油口增加補油泵從面增加了系統成本；
- 采用增壓器省去高壓控制液壓元件，及高壓管路。增壓器實現了全部低壓運行，高壓出口可以直接接負載，成本低，性能可靠，安全性高；
- 增壓器自帶保壓單向閥，可以自鎖。高壓泵需外加保壓閥才能實現壓力自鎖；
- 柱塞泵在長時間保壓系統壽命短。由于柱塞泵保壓需要連續工作，柱塞泵連續磨損，而增壓器保壓時候，增壓器活塞基本不動作，只是緩慢運動補償泄漏，原理上，壽命長很多。
- 增壓器活塞動作無偏心力，使用壽命長。超高壓泵屬于偏心軸帶柱塞工作，高壓活塞及活塞孔壽命短（累計1000小時以內）；
總結：
增壓器體積最小，壽命最長。以下工況使用增壓器最理想方案：
- 1、有低壓油源需要超高壓小流量輸出的液壓工具。
增壓器在煤礦設備中的應用
煤礦井下支護使用的錨桿和錨索，錨索的安裝需要用到錨索張拉機具，如果使用掘進機或者錨桿鉆車,鑿巖臺車等的液壓油源，可解決其供油問題，但其壓力無法滿足張拉機床的要求。而解決上述問題的方法是增加一個德思宏液壓增壓器。采用德思宏液壓增壓器可減少高壓元件的使用，提高系統的可靠性和安全性，還可以高效率地將液體壓力調整為所需壓力，并能比傳統的做法——— 增加一個高壓液壓站節省數倍的資金。
煤礦井下液壓泵站的供液壓力一般為315bar ，經過管路損失，很多場合壓力已不能滿足要求，例如隨著采煤速度的提高，難控的頂板不斷出現，致使采煤工作面液壓支架存在著初撐力不足的問題；因此，在液壓支架處，加裝一個液壓增壓器可以完美的解決該問題。
手提增壓模塊
SUN藍牙式電液比例控制器XMD
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早在2015年SUN就推出過液壓領域首款可通過無線設置的內置藍牙式放大器，這種開創性的產品應用于液壓插裝閥領域意味著操作人員在無需連接線纜的情況下對閥的工作狀態進行監控，且保證他們在調試設備過程中絕對安全。
在液壓領域藍牙傳輸方面始終引領潮流的SUN于2017年10月25日再次全新發布可藍牙控制的高性能電液控制裝置—XMD開環/閉環控制器。
XMD控制模塊是一款電液比例控制器，由SUN及其兄弟公司Enovation Controls聯合研發，用于移動和工業液壓設備。可使用SUN免費的移動設備用APP設置XMD控制器，XMD設置用APP已經廣泛用于電控液壓執行器的控制，這些電控液壓執行器用于很多公路和工程機械設備上，包括但又不限于如下領域：農業，林業，建筑，海工，土方和材料處理等。XMD控制器與SUN比例插裝閥配合使用可實現最優的壓力和流量控制，通過高重復精度和高可靠性的解決方案滿足應用要求。
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數智液壓廣場 ?首秀PTC
展品介紹-第四期
3、快捷的診斷模式
所有的技術人員無需密碼即可訪問報警信息以實現故障的快速診斷識別。
4、自定義控制曲線
除了預定義的控制曲線，XMD還可以結合伺服手柄等CAN輸入信號自定義壓力流量曲線。
XMD不僅具有時髦的藍牙功能，還是工業領域最小的，也是最具性能的單雙線圈控制器 。
1、符合SAE J1939 CAN通信協議
XMD可以與傳感器、開關及伺服手柄等輸入設備或者與任何使用采用SAE J1939 CAN通信協議的控制器或顯示器進行通信。XMD還可傳輸和放大模擬信號并可實現故障的智能診斷。
2、快速設置壓力流量曲線
XMD提供單通道和雙通道兩種控制器，并已預設置了可靠的壓力流量解決方案，可通過Sun的XMD移動手機App，快速進行參數配置。
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摘要
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技術參數
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XMD上有電源燈和信號燈，方便操作者根據LED燈的工作狀態，快速識別故障。
XMD可與各種傳感器，伺服手柄等輸入設備進行通信，可傳遞數字信號和模擬信號，也可將輸入信號進行處理后連接控制器，顯示器等輸出設備，或者直接驅動電磁閥，滿足各種控制需求。
XMD通過創新的封裝形式，可快速、可靠的與電磁閥連接，也可以直接安裝在閥塊的表面上，簡單，快捷。
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智能LED顯示
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XMD適配范圍
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安裝
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馬達速度控制
XMD最具個性的還是其無線藍牙通信，可以通過手機、平板下載移動設備APP，快捷設置，實時監控控制器工作狀態。
缸方向和速度控制
XMD具有單雙通道兩款控制器，12個通信針腳，可分別控制單、雙作用液壓元件，如泵、馬達、油缸等，無場合限制，且支持CAN總線控制。
同時XMD還可以與德馳、DIN、AMP等各種形式的閥線圈進行匹配。
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XMD應用實例
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XMD移動設備APP
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當前軸向柱塞泵幾個亟待解決的問題有：
- 泄油管問題
- 發熱引起的泵損壞問題
- 噪音問題
- 效率再提高問題
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雙端面配流方案，其吸油的路徑不僅可以通過原有的配流盤側的完成，同時可以通過柱塞滑靴側完成。
“雙端面配流” —— 顧名思義，就是從兩側端面都可以進行流量分配。這個概念是相對于傳統的僅采用一側端面配流盤配流的結構而言。雙端面配油軸向柱塞泵又稱為端面配流全開路式軸向柱塞泵，該泵中的柱塞是一條管道，即空心柱塞。該原理首次在柱塞泵上通過管狀柱塞將吸入的冷油引入泵殼與缸體之間的容腔，給三對摩擦副降溫和潤滑，實現了自冷卻、自潤滑、可串聯多級增壓等功能，同時去掉了泄漏回油管路。
傳統的斜盤式軸向柱塞泵，缸體在配流盤表面上高速旋轉，經過配流盤上的低高壓區完成吸排油功能，這其中的吸油路徑僅是通過配流盤的吸油側進行。如下圖中吸油僅通過Inlet Port通路完成。
1、新型柱塞泵概念及原理結構
傳統泵由柱塞、缸體、配流盤組成控制腔室，吸排油對稱。雙端面配流泵由柱塞、缸體、配流盤、滑靴、斜盤組成控制腔室，吸排油不對稱。由于采用了從滑靴端面吸油的“第二吸油口”通路，新的柱塞和滑靴采用了直徑更大的流道結構，而非傳統的阻尼孔結構形式。
雙端面配流軸向柱塞泵是柱塞兩端同時進油，一端排油。由于殼體內與吸油腔相通，所以泵的吸油口可開在泵殼上的任意部位，而且也可以根據各摩擦副的發熱量來分配自冷卻流量形成最佳自冷卻流量，還可將泵殼制成鼠籠型，將泵裝入油箱內使用。
? ? ? ? ?雙端面配流軸向柱塞泵
自冷卻新科技
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展品介紹-第五期
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通過將吸油口設置在殼體上，可直接從油箱將冷油吸入到泵體內，并保持殼體內壓力溫度和油箱保持一致。隨著轉子轉動，油液可均勻的流動到殼體內部。零件內外側溫度相同，零件隨溫升變形均勻，提高摩擦副的使用壽命。
2、新型柱塞泵的優勢
對于軸向柱塞泵的關鍵結構要素，王長江在2020年液壓泵新技術與發展趨勢學術論壇上總結為以下9點：
1.組成工作腔；2.產生工作腔容積的變化；3.消除困油現象；4.有配油裝置；5.盡量實現液體靜液壓平衡；6.保證壽命的軸承結構 高PV值；7.易于實現自潤滑；8.合理的吸排油設計；9.具有變量機構。
雙端面配流軸向柱塞泵相對于傳統泵的特征優勢，從上述的9點分析，聽聽聞德生教授如何來闡述的吧。
3、應用案例
強制冷卻型雙端面配油原理在啟東高壓油泵有限公司的CY系列產品上落地，推出了SPB型強制冷卻雙端面配流軸向柱塞泵。與傳統的CY相比，應用雙端面配流技術的全新CY泵具有：
- 吸油空間開放，打破了吸、壓油空間相同的傳統概念
- 管狀柱塞，打破了柱塞不能做吸油流道的傳統概念
- 柱塞兩端進油，打破了柱塞只能一端進油的傳統概念
- 去掉了泄漏回油管路，打破了柱塞泵三條管路的傳統概念
- 具備可串聯性，打破了柱塞泵不能串聯增壓的傳統概念
SPB泵專門針對原CY型泵零部件進行了重新設計，在不增加零件數量的基礎上，改變了滑靴與斜盤摩擦副的設計方法，針對泵內零部件設計了一些列特殊流道，實現吸油時柱塞兩端面同時進油，并去掉了泄漏油口，降低了泵內油液溫升，減小了泵內零部件的熱變形量，改善了潤滑條件，降低了吸油流速，從而減小了泵的噪音水平。
針對這款新推出的柱塞泵，也在試驗室進行了充分的驗證測試。
傳統泵的泄漏油溫度高，流動性小且自攪運動進一步提高了泄漏油溫度。零件內外部溫度不相同，導致零件溫升變形大，特別是外側變形大，降低了摩擦副的使用壽命。
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同元軟控 ? 新一代科學計算與系統建模仿真平臺MWORKS
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展品介紹-第六期
算軟件MWORKS.Syslab；協同建模與模型數據管理軟件MWORKS.Syslink；函數庫MWORKS.Function；模型庫MWORKS.Library；工具箱MWORKS.Toolbox。
液壓組件模型庫-TYHydraulics基于Modelica語言開發，包括泵源、執行機構、液壓閥類、液壓油液、液壓附件等模型。該庫可用于航空、船舶、工程機械等領域液壓系統的設計、仿真及優化。
作為業內領先的工業軟件企業，同元軟控專注于裝備數字化方向，基于國際先進、自主可控的平臺產品和業內領先的數字化服務能力，為裝備制造業提供關鍵的數字化設計、計算、仿真及分析解決方案，助力企業數字化轉型。
同元軟控經過團隊二十余年技術積累、公司十多年持續研發，形成核心產品——新一代科學計算與系統建模仿真平臺MWORKS,由四大核心軟件及一系列擴展工具箱組成，具體包括：系統架構設計軟件MWORKS.Sysbuilder；系統建模仿真軟件MWORKS.Sysplorer；科學計
其中液壓專業領域的模型庫包含液壓元件模型庫和液壓組件模型庫。液壓元件模型庫-TYHydraulicComponents，主要包括搭建液壓部件模型所需的常用模塊，例如活塞、滑閥芯、錐閥芯、球閥芯、噴嘴擋板閥芯、控制容積等。
同元軟控成立于2008年，是專業從事新一代科學計算與系統建模仿真工業軟件產品研發、工程服務以及系統工程解決方案的高科技企業。公司總部位于蘇州，在北京、上海、深圳、武漢、成都、西安、沈陽等城市設有子公司或辦事處，形成輻射全國的研發與服務體系。
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《靜液壓》雜志為雙月刊，2022年共將推出6期
《靜液壓》雜志為電子期刊，分為網絡版和電子版
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KM30-CSK馬達
——專為中高功率風扇驅動設計
KM30-CSK馬達是專為中高功率風扇驅動設計的集成式鑄鐵齒輪馬達。該馬達可集成防氣蝕閥、溢流閥、電比例溢流閥、電磁換向閥、轉速傳感器等，多種內置閥的集成方案可以簡化系統設計，節約物料成本、人工成本及維護成本。優化的整體尺寸，集成化前置軸承，以及插裝式設計安裝法蘭使馬達結構更加緊湊，節省安裝空間，確保了“緊湊型”產品具有很好的靈活性。
● 兩段式緊湊設計● 高度集成化結構● 高功率密度● 工作壓力高達250bar
● 排量范圍：17cc/rev 至56cc/rev● 可集成各類插裝閥及轉速傳感器● 集成式前置軸承● 低噪音排放● 可選標準法蘭和油口以及定制化的連接尺寸
經計算機仿真分析、實驗室耐久試驗及現場應用試驗，“緊湊型”CSK產品具有卓越的性能、超長的工作壽命及耐用性，成為挖掘機，裝載機，平地機，礦用卡車，推土機等機械設備散熱系統的主流標配。
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//www.hydreco.com
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Hydreco?作為移動應用液壓解決方案的專家，總部位于英國普爾，在意大利北部有幾家工廠。該公司最近在意大利帕爾馬開設了一家新工廠，用于生產鋁合金外殼和鑄鐵法蘭構成的外嚙合齒輪泵，分為HY1、HY2和HY3三個系列；排量從1~63cm3/rev。
Hydreco推出全新方向控制多路閥
在2022年寶馬車展(A4.418展廳)上，Hydreco將推出新的多功能手柄——MHC，這是一種可定制的解決方案，采用富含玻璃纖維的聚酰胺PA6設計，堅固耐用。手柄應用范圍廣泛，如搖桿開關，HYRP比例輥，迷你操縱桿等等。
新的MS系列方向控制閥也將在展會上亮相——六路開中心的旁路非公路應用閥。可提供三種尺寸：MS 60，可提供60L/min的最大流量；MS 90，可提供90L/min；MS 120, 可120L /min的最大流量。
將臂架和支腿控制結合在一起——
HAWE推出帶有CAN總線的智能集成解決方案
HAWE為移動機械開發了一種集成液壓解決方案，以便將CAN總線在主要功能控制方面的優勢轉移到次要功能上面。因此，主機廠不僅節省了組裝的時間，而且還節省了車輛的重量和安裝空間。這種新的歧管MICK設計目前已經用于混凝土泵。
MICK換向閥組是在HAWE的PSL負載敏感換向滑閥的基礎上設計的。方向滑閥實負載流量的獨立和比例控制。MICK可以通過一個非常緊湊的歧管實現以前需要包含在3個獨立控制塊中的功能(臂架控制，左右支臂控制)。
//www.hawe.com
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丹佛斯Char-Lynn?TRB?擺線行走馬達，專為小型車輛設計的行走馬達，特別是在迷你挖市場有非常成熟的應用。為了進一步提高設備的工作效率和可操作性， 丹佛斯在該系列產品上增加了自動雙速功能，即我們今天將介紹的TRBS。。
丹佛斯動力系統正式發布
——TRBS自動雙速馬達
同TRB系列產品一樣， TRBS采用先進的擺線設計，先進的制造工藝和先進的管理，保證產品擁有高效的性能和可靠的壽命。
設計緊湊，具有優異的低速穩定性能，可實現直接驅動車輛，不需要減速機，減少了噪音源和車輛維護成本。
集成平衡閥，使車輛啟停平穩。
TRBS馬達的最高壓力可達206bar，有多種排量選擇 （195cc/r~490cc/r），最大輸出扭矩可達1607N·M，滿足不同車輛行走工況的需求。
產品特性：
- 通過在保留TRB馬達特性的同時增加自動2速功能，可以在各種運行條件下根據負載自動換檔，提高操作員的工作效率和可操作性。
- 在需要行駛動力的推土作業時，根據負載壓力自動切換到低速模式（大排量、高扭矩），利用擺線馬達直接驅動的特點，發揮強大的行駛性能。
- 直線行駛或緩坡上坡時，切換到高速模式（小容量、低扭矩），不換檔快速移動到作業現場。
產品規格：
每個切換閥的設定壓力可根據應用要求進行調整。
產品用途：
小型挖掘機、小型自卸車、小型農用機械、其他履帶行駛車輛。
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另辟蹊徑
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一直以來，閉式行走系統經常與開式行走系統作比較，兩者均有各自的優點和缺點。通常開式行走系統中使用平衡閥，會造成系統的不穩定，尤其是在車輛剎車時。但在開式系統中，如果使用丹佛斯專利技術產品PVBM多路閥模塊，則可以去除這個現象。
將PVBM模塊用于臂式高空作業平臺開式行走系統
PVBM中的“M”為Meter-in和Meter-out之意，即進油節流與回油節流。在同一時間，既控制進入馬達的流量，也控制流出馬達的流量，但如果進出流量很接近，則會導致系統控制不穩定；丹佛斯的一項專利技術提供了一種解決思路：一定的閥芯開度下，控制的進油流量始終比回油流量小（如圖2所示），不足的流量通過補油閥補充。
以往的臂式高空作業平臺行走系統大部分采用閉式系統，由一臺閉式柱塞泵單獨給行走馬達供油，丹佛斯可以提供成套且成熟的靜液壓驅動方案；如果使用開式行走系統，只需用一臺S45系列開式變量柱塞泵給行走及上車各執行機構供油，行走控制閥PVBM可以集成在上車控制的PVG閥組內（如圖1所示），此方案省掉了閉式柱塞泵，可以節約主機廠整機成本，并使整個系統更加的簡單緊湊，后期維護更加方便。
圖1 開式行走及上車控制系統示例
圖2 閥芯位置對應進油/回油節流控制流量
PVBM中進油節流采用標準PVB閥前壓力補償器，另外在A/B口各集成一個補償器，用于穩定負負載工況時回油側的壓差，這即是PVBM的設計理念。
圖3 PVBM模塊液壓原理及模型
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當車輛減速或下坡時
慣性會拉著車輛行走越來越快，此時為負負載工況，油液通過回油節流來控制。回油節流控制通過A/B口的回流節流補償器實現。
當車輛加速或上坡時
通過進油節流，油液受控進入系統克服正負載，進油節流通過PVG的標準補償器得以實現。在正負載情況下，A/B口的回油節流補償器常開，不參與控制；
進入馬達的油液通過閥芯開度與PVB的標準閥前補償器來控制，配合PVE閉環控制器，實現精確的進油流量控制。
在負負載情況下，馬達因外部慣性力作用，回油側壓力高，回油節流補償器B工作，保持主閥芯回油槽前后的壓差恒定，配合PVE閉環控制器，精確控制回油流量，從而避免速度越來越快的情況發生。
PVBM模塊集成了進油節流補償器及兩個回油節流補償器，同時也內置了緩沖/防吸空閥，增強對負負載的控制能力；為了防止吸空，需要一個背壓閥，根據應用情況選定，通常5-10bar；使用PVBM可良好控制進回油流量，使開式行走系統不再需要平衡閥；用PVE搭配丹佛斯Plus+1控制器，可以使開式行走系統有更好的控制體驗。
2022年9月12日，穆格推出X700系列伺服插裝閥，為電液流量控制系統，尤其是那些需要高動態響應和大流量的系統，提供可靠耐用的流量控制閥。典型的應用包括壓鑄機、金屬成型和壓機。
穆格推出X700系列二通伺服插裝閥
X700系列伺服插裝閥，主閥的最高工作壓力可達420 bar (6000 psi) 。該系列伺服插裝閥的控制信號可以選擇模擬信號、現場總線，或在同一個閥上集成這兩種信號接口，為連接物聯網 (IoT)做好準備。
X700系列伺服插裝閥，提供符合ISO 7368標準的三種尺寸：尺寸32 (X702)、尺寸40 (X703) 和尺寸50 (X704)。所有的閥都配備了對主閥的閥芯作閉環位置控制的集成式電子控制器。
X700系列的先導閥，用的是D636直驅式伺服閥，內泄漏少，可提供卓越的驅動力和極高的能效。采用了創新的主閥設計，因此無需在油路塊中對齊閥套，這就為油路塊設計提供了靈活性。對于有特定安全要求的應用，X700系列伺服插裝閥還提供了故障安全選項，用來確保主級閥芯保持在特定的安全位置，以避免產生機械不受控制的運動而引發的事故。
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恒立德國InLine液壓憑借近70年的軸向柱塞泵設計與制造經驗，以及V30D系列成熟的市場應用基礎，推出了大排量V30D520重載高壓軸向柱塞變量泵，來滿足超大流量和高壓化的市場需求。
大排量V30D520柱塞泵已上線
德國品質 高效耐用?
V30D520泵的流量與轉速和排量成正比，調節斜盤傾角可實現排量的無級調整。520cm3/rev的大排量，帶來更大的輸出功率，可實現更強的動力性能，使得機械、設備從容面對復雜工況，并顯著提高工作效率。
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技術參數
高壓也是該泵的一大特點，額定壓力為400bar，瞬時最高壓力可達450bar。同時，V30D520泵采用通軸驅動形式，結構緊湊，可實現更高功率密度比的突破。
4大理由告訴你
為什么選擇V30D520泵
高效穩定：
- 采用高強度旋轉體組件，降低噪音和脈動，提高效率。同時，滑靴靜壓支撐設計可最大程度降低接觸應力，從而提高旋轉體組件的可靠性。
- 靜壓斜盤軸承則可減小摩擦力，降低泵的顫振，提高響應速度。
- 球面配流盤可實現缸體和配流盤最佳接觸，并提高自吸性能和旋轉穩定性。
可靠耐用：
- 采用重載軸承以確保工業領域所需的高可靠性、長壽命需求。
- 雙金屬滑靴相比傳統全銅滑靴強度更高，拉脫力提升30%以上，且抗污染性更強。
- 優化流體通道設計，對前后軸承進行充分沖洗散熱，使整泵耐用性得到提升。
簡化設計：
- 尾部可串聯其他泵，可實現100%額定載荷的通軸驅動。
- 安裝靈活，位置連接方便。
簡化設計：
- 帶有可視擺動角指示器。
- 可選配角度及壓力傳感器，不僅反應更快速，而且還可實現更精確的壓力和流量控制。
- 得益于模塊化的設計，通過在泵上集成不同類型的控制單元，使得該泵具備多種變量控制形式。
集高效、高可靠、長壽命、低噪音和控制功能豐富等優點于一體，V30D520泵可廣泛用于盾構機、鍛壓機、旋挖鉆機、超大挖、錨絞機、挖泥船、液壓泵站、測試臺等機械設備。
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?在用它?
壓力是液壓系統最重要的指標，沒有之一！
對于液壓工程人員來說，可能每天都會面對壓力測量的問題,請問，您在用什么儀器測量壓力呢？
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為什么偏偏是它？
● 精度高、響應快
● 實時記錄與存儲
● 通過USB口與電腦數據傳輸
● 內置可充電鋰電池
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● 德國原裝、品質保障
德國出廠標定證書
我們推薦它
最新產品
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測量精度: ≤ ± 0.5%FSO
測壓范圍：從-1--16 bar到0--2500 bar
（16bar,25bar,40bar,60bar,100bar,160bar,250bar,400bar,600bar,1000bar,2500bar）
顯示單位：bar, PSI, k Pa, MPa （可切換）
使用溫度范圍：
介質溫度：-40 ... 125 °C
環境溫度：-10 ... 50 °C
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工作壽命長:
可以承受1億次壓力負載（pN ≤ 600 bar），是的我們沒有寫錯，是1億次
使用特征：
該型號配備8 GB數據存儲器，并配有Micro USB連接器
數據傳輸速度DM 80-UMS符合USB 2.0標準，連接的PC/筆記本電腦將其識別為外部內存 ,DM80-UMS內置可充電鋰電池，一次充電持續使用 20小時
可以設置測量值存儲速率:每10 ms/100 ms/1s/10s
可以通過使用“rec”鍵，來進行數據記錄
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1，表盤外徑：80mm
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- 世界上最快的速度，保證了客戶所需增加的產量；
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- 彎曲軸設計，可承受高達550巴的壓力。
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過去、現在和將來
原文作者：Andrew Plummer?
電液伺服閥——
翻譯：騰益登??
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- 擋板由力矩馬達驅動，可以限制通過噴嘴的流量（圖2b）；擋板行程~0.1mm。也可以用單個噴嘴（圖2c），其只能用于調節閥芯一側的壓力。但是由于液動力的不平衡，其對力矩馬達有更高的要求。
- 第一級形成H型液壓橋式回路，其中一對噴嘴是可變節流器，當擋板偏轉的時候，會在閥芯兩端產生壓差。
- 反饋彈簧桿帶動閥芯移動（行程大約~1mm），直到擋板的反饋力與力矩馬達的力相平衡，擋板將再回到中心位置。
圖1 兩級噴嘴擋板伺服閥
到2016年為止，第一個關于兩級電液伺服閥的專利已經過去了70年，而雙噴嘴擋板伺服閥專利的授權也過去了60年。本篇文章主要回顧在那個時代關于伺服閥的一些設計，特別兩級電液伺服閥。單級閥，也就是直動式或者比例閥的發展，在工業上而不是航空方面的應用，也做了簡單回顧。接著，討論了目前關于伺服閥技術的一些研究，特別是壓電驅動以及增材制造。電液伺服閥—過去、現在和將來
圖2 噴嘴擋板先導級元件
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介紹
摘要
伺服閥是閉環電液運動控制系統的主要元件。“伺服閥”是指主閥芯位置與電信號成比例，而閥芯運動是由內部液動力驅動的。閥芯的運動改變節流口的大小，因此控制了流量；然而，流量取決于節流口壓差，除非使用了壓力補償器。最常見的伺服閥設計就是帶機械反饋的兩級噴嘴擋板伺服閥（圖1）。
主要元件有：
- 力矩馬達作為電氣與機械的轉換器，由彈簧管支撐，其無摩擦偏轉，隔離了力矩馬達與液壓油（圖2a）。
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伺服閥既是一個功率放大器，也是一個電氣與液壓的轉換器。電氣輸入功率一般約0.1W，經過先導級放大之后，液壓輸出功率約達10W，經過主閥芯轉換之后液壓輸出功率可達10kW。因此閥的功率放大因子達到105。對于一個三級閥，小閥芯驅動大閥芯，且帶電氣位置反饋，可以進一步帶來另外100倍的功率放大。如果是4級閥，放大因子也是同此道理。
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發展歷程
初期的電液伺服閥主要是為軍事用途而開發，如用在二次世界大戰的自動火炮瞄準。這類伺服閥典型的包含了電磁驅動閥芯，并帶閥芯彈簧對中。主要用于流量控制，但是控制精度很低，響應也很慢。Tinsley工業儀表公司（倫敦）申請了第一個兩級伺服閥專利（圖3）。電磁鐵（34）驅動第一級帶彈簧對中的閥芯（47），其驅動一個旋轉運動的主級（51），通過凸輪（54）把其位置反饋到第一級，反饋彈簧（59）把位置轉換為力。
伺服閥在20世紀50年代得到了迅勐發展，主要是因為航空工業（特別是導彈）的需求在驅動。技術狀態的發展和產品的系列化都取得了長足進步。1955年，在美國的Bell,Bendix, Bertea, Cadillac Gage, Drayer Hanson, GE, Hughes, Hydraulic Controls, MIT, Midwestern Geophysical Labs, Honeywell, Moog, North American Aviation, Peacock, Pegasus, Raythoen, Sanders, Sperry, Standard Controls 和Westinghouse等公司，伺服閥被制造（至少是樣機）出來。大家意識到，單級直接驅動電磁閥主閥芯僅限于低流量，主要是因為電磁力過小，不足以克服摩擦力，慣性力以及液動力。增加電磁執行器件的尺寸固然可以提高電磁力，但是由于電磁元件質量的增加以及更高的線圈電阻都會減小動態響應。
兩級閥主要使用噴嘴擋板或者更小的滑閥作為先導級，雖然當時射流管已經出現，但被認為響應慢一些而主要用于工業而非航空用途。噴嘴擋板閥，無論是單噴嘴還是雙噴嘴，從1920年之后，都已經很好的應用于氣動控制系統，如Foxboro公司所制造的。第二級（或主級）有時采用彈簧對中，或者由內部的反饋，驅動主閥芯，使其與電氣輸入信號成比例。主閥芯位置反饋要么機械的，通過反饋彈簧桿加載電磁驅動力（力反饋），或者電氣上即主級閥芯上使用位移傳感器。液壓反饋，通過負載壓力與第一級壓力的比較，用于壓力控制應用。
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部分制造商兩級流量控制閥的清單見表1。由表可見，不同制造商，其電磁驅動、先導級和主級反饋等，都不是完全一樣的。其中一些在圖4和圖5中解釋。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖3 Tinsley1946年發明的兩級閥
電磁鐵 (34); 先導級閥芯 (47); 主級 (51); 反饋凸輪 (54); 反饋彈簧 (59)
表1: 1955年開始的伺服閥設計
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工業閥
液壓控制閥的最初設計是在MIT，并在由Blackburn，Reethof和Shearer合著的書上有詳盡的描述。這本書是在50年代，由MIT員工給工業領域的工程師培訓的一個課程。這種閥顯示，電氣位置反饋可以做得很有效，因此也帶動了扭矩馬達的發展。
Cadillac Gage FC-2 閥 (圖 4b)值得我們注意的，它是兩級閥的先驅，后來也成為了設計標準：它在先導級把力矩馬達與噴嘴擋板結合起來(雖然是單噴嘴)，主閥芯的機械力反饋采用反饋彈簧桿。?
Moog閥（圖4a）最初由W.C.(Bill)Moog在康奈爾航空實驗室（Cornell AeronauticalLaboratory）設計，并用于航空與導彈發射控制應用。Moog
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帶來了大量實際的提高。通過彈簧管支撐力矩馬達，使得彈簧管偏置時更輕，摩擦力更小，減小了閥的閾值，提高了分辨率。1953年Moog獲得了此項專利之后，又開始申請其它方面的專利，即改變單噴嘴設計的缺陷，提出了采用雙噴嘴擋板的機構，以消除其對供油壓力的敏感。
一個通常的故障就是磁性顆粒被油液帶入聚集在力矩馬達，這在Series 2000閥上第一次得到了解決，即通過把力矩馬達和油液隔離開來。貝爾航空（BellAerospace）在1953年申請了此項專利。
到1957年為止，約另外17項閥的新設計出現了，并被美國空軍評估，包括制造商Boeing, Lear, Dalmo Victor, Robertshaw Fulton, Hydraulic Research, Hagan和National Water。兩級雙噴嘴擋板閥開始占據市場主流。需要注意的是，噴嘴擋板的結構比先導級采用滑閥的結構制造上更便宜，因為所有先導級的滑閥都需要采用顫振頻率克服摩擦，有時甚至是正遮蓋。
下面的設計有些新穎的地方：
- Sanders SA17D – 音圈（voice coil）/雙噴嘴擋板/機械力反饋：所有元件軸向布置。
- Cadillac Gage FC200 – 干式力矩馬達/雙噴嘴擋板/液壓反饋
- Pegasus Model 20 – 音圈（voice coil）或者電磁鐵/雙噴嘴-雙擋板/通過在閥芯端部設置小孔，實現機械位置反饋；雙向對稱版本（見圖4c）
- Hagan – 音圈（voice coil）/ 先導級滑閥，旋轉以減小摩擦/無反饋
同期反饋的技術問題主要是零漂（雖然主要原因是力矩馬達的溫度敏感性），噴嘴和擋板的銹蝕，力矩馬達的非線性（如果設計電流過小），以及高頻不穩定。當時，只有Moog和Cadillac Gage有批量生產的閥用于商用目的，Bendix也有很多閥，但只在最終客戶那里進行測試。
圖4 1955年開始的噴嘴擋板設計
圖5 1955年開始的先導級滑閥設計
到20世紀50年代底，兩級機械力反饋伺服閥已經在軍事和航空領域開始應用，主要包括航空和導彈飛行控制，雷達驅動和導彈發射，以及伺服液壓系統開始應用于太空火箭的發射。
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此時，伺服液壓可能的工業應用也被人們逐漸意識到，大量的應用包括機床，注塑機，汽輪機，冶金軋機，以及仿真和測試工業的精密控制。一些工業閥是從航空閥改動而來的，比如“73”系列為最早的工業閥，是由Moog引入的。
工業閥必須要便宜，易維護，并包括如下特征：
- 閥體可更大，方便機加工
- 先導級獨立，便于調整和維護
- 標準油口尺寸
- 內置過濾器，應對工業過濾略低的標準
Rexroth, Bosch, Vickers以及其它的液壓制造商均開發了單級伺服閥，采用一對比例電磁鐵控制彈簧對中的閥芯，開環控制，其與在20世紀50年代開發的單級閥類似，但是當時被航空工業應用給否決了。通過采用電氣位置反饋和閉環控制，改善了控制精度以及響應時間。與比例電磁鐵相比，線性力馬達或者音控線圈執行器改善了線性度；80年代，用稀土磁體（Rare earth magnet）代替磁鋼（Alnico magnet），克服了先導級輸出力大小的局限性。這種直動式閥由Moog開發（圖6），之后Parker也開發了類似產品，其具有與二級閥相當的動態響應。
表2示出了典型閥的特性，包括閥芯驅動力型式。高的閥芯驅動力不僅有利于克服液動力，加速閥芯運動，而且可以更好的克服小顆粒污染物的夾雜，從而避免卡閥。
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這些年來，各種各樣的關于閥的設計被探索和開發出來，用以提高動態響應，減小泄漏，改善維護性或者提升其它相對于傳統閥的優點。大部分的研究都集中在采用新的方法來改善閥芯驅動，其常常涉及到新材料的應用。
圖6：力馬達直接驅動，集成電子
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新穎的電液伺服閥設計
表 2: 典型4通閥的性能參數@額定流量40L/min（70bar壓降）
4.1 壓電效應執行器
當電場作用的時候，壓電陶瓷變形非常快，但是最大變形量很小，大約只有0.15%。因此，采用堆棧方式的執行器（圖7a）實際上也需要運動的放大，即使在先導級（例如擋板運動大概0.1mm）。矩形彎曲執行器（圖7b）可以為先導級提供足夠的位移，合理的力范圍（10N~100N）。此種彎曲型式的陶瓷層厚度大約20μm，因此電壓大約至50V，可提供足夠的磁場強度。然而，壓電陶瓷材料受制于滯環（典型的20%），蠕動，堆棧執行器長度取決
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于溫度等因素的影響。由于執行器表現得像一個電容，響應速度通常受限于放大器電流的限制。在1955年關于閥的調查中，電機械轉換的執行器只有電磁的方式，但也提到“壓電晶體”被用于某些試驗模型，以獲取更好的響應。然而，到目前為止還是沒有被廣泛接受，由于對其抗震性能，溫度變化，電氣噪音等的高度懷疑，以及較難從晶體里獲取足夠的位移。壓電晶體的閥在1955已有專利，包括壓電晶體擋板用于雙噴嘴擋板閥，還有傳遞流體的壓電晶體油泵。
在1955年關于閥的調查中，電機械轉換的執行器只有電磁的方式，但也提到“壓電晶體”被用于某些試驗模型，以獲取更好的響應。然而，到目前為止還是沒有被廣泛接受，由于對其抗震性能，溫度變化，電氣噪音等的高度懷疑，以及較難從晶體里獲取足夠的位移。壓電晶體的閥在1955已有專利，包括壓電晶體擋板用于雙噴嘴擋板閥，還有傳遞流體的壓電晶體油泵。
采用堆棧方式的執行器驅動閥芯需要一些運動放大。比如采用靜壓變壓器，內充硅橡膠并帶有一定的面積比率。相位滯后-90°的帶寬頻率可達270Hz，并且在閥芯兩端采用兩個反向的執行器以減小溫度敏感性（圖8）。機械放大采用連桿的方式（圖9）。
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采用壓電執行器代替二級閥中的力矩馬達在眾多的研究中均有報告。圖10，該伺服閥采用機械反饋閥移動擋板。圖11，一種航空伺服閥，帶反饋桿，采用矩形壓電陶瓷彎曲執行器來驅動偏轉裝置，發明者認為其在射流管處只會產生更小的液動力。與力矩馬達相比，其被認為壓電陶瓷彎曲執行器可以更好加工，更好測試，以及具有更好的重復性。在最近的一個樣機中，環形執行器被用于先導級。先導級是迷你閥，帶正遮蓋以彌補泄漏。采用電氣位置反饋的閥見圖12。
圖 9：閥芯運動，帶機械放大壓電堆棧運動
圖7：壓電效應
圖10：壓電堆棧，用于兩級閥
圖 11：壓電矩形彎曲執行器，射流管兩級機械反饋閥
圖 8：閥芯運動帶靜壓放大壓電堆棧運動
另外一種采用壓電陶瓷堆棧工作原理的閥如圖13。先導級的4個節流口構成H-橋式回路，且均是可調的，采用汽車燃油噴射，帶40μm行程，-90°的帶寬達到1kHz以上。
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結論
圖 16：AM制造閥體細節
圖 12：壓電環形彎曲執行器 先導閥芯 兩級電反饋閥
圖 13：獨立的壓電效應控制 先導級H橋式回路節流孔
圖14所示的是另外一種提高直動式閥的快速響應的新理念。采用堆棧技術，閥芯閥套移動范圍+/-20μm，相當于傳統的線性力馬達+/-1mm的移動距離。因此，即使在高于60Hz以上的頻寬，也可以實現很精密的流量控制。
圖 14：雙作用閥 高頻響 長行程執行器
新的方法。AM可以用以減輕閥塊的重量，更重要的是提供設計者更多的設計自由度，因為不需要考慮一些加工制造的約束。例如圖12所示的壓電效應閥，采用激光熔融技術，用鈦合金制造閥塊。圖15顯示了最終的成品閥，圖16顯示的是AM閥體，圖17示例了CT掃描閥體的內部情況。
4.2 其它的一些新設計
磁致伸縮是另外一種材料現象，可被用于創造“智能執行器”。磁致伸縮閥芯的運動也已經被測試很多年。它面臨的與壓電陶瓷一樣的挑戰，如有限位移量，滯環，溫度敏感性等。
圖 17：CT掃描閥體
圖 15：原型 增材制造
兩級的機械反饋的伺服閥在60年代開始應用于航空，以及一些高性能要求的工業領域。在70年代和80年代作為一種低成本解決方案，開始應用于工業系統，并且隨著閥芯位置帶反饋和集成電子的應用不斷增長。
力矩馬達驅動的兩級伺服閥得到了極大的成功應用。在一些應用中，尋找一種潛在的具有更高動態響應的壓電效應伺服閥越來越多的受到重視。盡管60年來，人們沒有停止對新材料，新技術的研究，但是力矩馬達依然繼續得到廣泛使用。也許將來，會出現真正的競爭者。
增材制造，特別是在制造量不太大（例如在航空航天）的時候，消除了閥體和其他液壓元件中的許多制造限制。這將使一些設計思想突破物理的限制，而加工制造的潛能將得到進一步發揮。
伺服閥的智能化。集成自校正功能、狀態監測和通信能力的提高是工業電液伺服閥的發展趨勢，也將在航空航天得到應用。?
閥控液壓系統正面臨著挑戰，如采用電液執行器（伺服泵控制執行器），或泵伺服變量控制的機器更節能。然而，這種系統的功率密度和動態響應遠遠低于傳統的閥控系統，所以技術的發展軌跡依然是不確定的。
4.3 增材制造
增材制造Additive Manufacturing，俗稱3D打印，給液壓元件的制造帶來
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在上述三種方法中，方法1是最為常用的；方法2的效果并不明顯；而方法3中，由于介質黏度是受系統內部因素決定的，人為無法控制，因此沒有實用價值。
所以我們今天只討論方法1 和方法2。
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液壓基礎
流量控制閥是一種限流裝置，它不會源源不斷的產生流量，它只能限制或轉移泵輸出的流量。
讓我們切開這個針閥，剖析一下其內部結構。其內部結構比較簡單，就1個節流口和1個控制節流口開度的調節螺桿。
增大節流口的開度也就是增加了過流面積A。由小孔流量公式可知，在其它條件不變的情況下，增大過流面積A，流量就會增加。
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通過改變過流面積A來控制流量
流量控制的幾種方法
■? 液壓賊船
上一期，我們介紹了關于流量控制的基礎知識，這一期，我們將詳細介紹控制流量的方法！理論上，有三種方法可以調節流量：
1、設置固定或可變的節流口?
2、改變節流口兩側的壓差?
3、改變流體介質的黏度（流體粘度越大，管道對流體的阻力越大）
我們現在把這個針閥放到一個簡單的液壓系統里，來看看它對控制液壓馬達的轉速能起到什么作用。
當操縱桿在最左側時，針閥處于關閉狀態，泵輸出的所有流量都從溢流閥流回油箱，此時經過流量計F1的流量最大。
當操縱桿逐漸向右移動的過程中，隨著閥針不斷向上提，通過針閥的流量不斷增加，液壓馬達的轉速也越來越快。
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液壓基礎
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液壓基礎
還是拿剛才的那張原理圖舉例，這一次我們不調節針閥的開度，而是讓其開度保持在50%的位置不動；
然后我們調節溢流閥的設定壓力值，以增加節流口前端的壓力，在負載壓力不變的情況下，節流口前后的壓差ΔP會隨之增大。
通過上面的例子可知，通過調節節流口的通流面積來控制流量是非常方便的。那么通過控制節流口前后的壓差來控制流量是否可行呢？
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通過改變壓差ΔP來控制流量
下面我們通過仿真來驗證一下。
當操縱桿在最左側時，此時溢流閥設定壓力約為300psi，此時通過流量計F1和F2的流量基本相同。
當操縱桿逐漸向右移動的過程中，溢流閥的設定壓力不斷提高；
那么節流閥口前端的壓力就會不斷升高，而節流閥口后端的壓力不變；
也就是說，節流閥口前后的壓差ΔP逐漸在升高。
從流量計F2的數值可知，通過閥口的流量不斷增加，液壓馬達的轉速也越來越快。
那么問題來了，為什么節流口的通流面積A沒有改變，僅僅改變壓差ΔP，而流量就會增加呢？
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這是因為當壓差增加后，流體通過節流口時的流速也就加快了，同一時間段內，通過的流量也就相應增加了。
在負載壓力比較穩定時，通過調節流量控制閥的開度來控制液壓馬達的轉速，是非常簡單有效的流量控制方法。
但是當設備的應用工況比較復雜時，比如裝載機在挖掘不同的地層時，負載是在不斷變化的，即節流閥后的壓力是波動的，此時我們又該如何控制流量呢？
這部分內容大家可以去負載敏感泵章節內，學習有關負載敏感閥的部分。
但隨之而來的就是油液發熱量增加，壓力損失增加，系統效率降低。
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