工程化解讀最前沿的液壓技術
2022/3-4 月刊
上海液壓氣動密封行業協會 指定合作媒體
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Hydr? ?statics
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?非道路移動機械混合動力和電動技術轉型的挑戰與探索
“A10家族”再添新成員
賀德克CMX智能監測系統
?影響流體動力行業的主要市場因素
ParKer油液智能監測系統
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聲明
液界資訊
鄒俊教授團隊獲得日內瓦國際發明展金獎
IO-Link在液壓智能控制系統中的應用
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前沿技術
液壓工業4.0下液壓技術發展方向及其數智液壓
CPR ? 壓力共軌技術 | 液壓回路中的“零線與火線”
06? 使用數字排量技術的高效液壓能量回收系統
16? HAWE 推出新型ROLV方向控制閥?
17? VFD50/120/190系列可調式帶壓力補償優先分流閥
20? 新型插裝式流量變送器徹底改變了液壓流量監測
22? Hydrapulse電液泵系統,為移動設備的電氣化而生
28? 柱塞泵缸體弧面研磨機
36? 全新一代的WE6..1X/H系列電磁換向閥
56? 液壓泵主軸密封為什么會漏油?
60? 調速驅動/伺服驅動泵技術在工業系統中的應用
64? 《車輛與行走機械的靜液壓驅動》| 裝載機和滑移裝載機
68? 一文讀懂液壓泵損傷難題之“吸空”
70? 先導式比例壓力閥和它的阻尼們
74? 電液伺服閥技術術語解析
《靜液壓》雜志編委會
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Amesim系統仿真
Contents
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本套《全液壓轉向器結構原理與應用》專業課程,全面講授行走車輛轉向技術基礎、典型全液壓轉向器原理結構、流量放大轉向系統以及轉向系統應用及故障診斷,這是一門關于工程機械用液壓轉向器的全面綜合型液壓專業課程。能有效的幫助你奠定、夯實液壓轉向器的專業知識,同時能夠讓你站在項目實踐的角度學會應用、設計、分析及解決液壓轉向器元件及系統問題的能力。
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點擊試看
? ? ? ? 軸向柱塞泵是應用非常廣泛的通用機械。它的耐高壓性和易于操作,使它們非常受歡迎,特別是在移動設備應用中。有些應用需要更堅固的長壽命的泵,特別是那些在遠程環境中運行的泵,如海洋型或采礦作業。特別是遠程控制、高動態和多象限操作等新應用,這些需求創造了泵制造商和機器原始設備制造商在預期壽命和魯棒性方面面臨的挑戰。目前,大多數軸向柱塞泵滑靴都要經過磨合過程。在此過程中,較軟的黃銅會根據泵正常運行所需的形狀,進行刮削并改變其形狀。這個過程高度依賴于形狀的設計及其制造公差。本文通過對間隙高度和磨損曲線的測量和仿真,研究了軸向塞泵滑靴的磨合過程。測量結果顯示,在泵運行的前120小時內,輪廓和間隙高度有明顯的變化。在那之后,間隙穩定了下來。用Caspar FSTI程序進行的數值仿真與接觸磨合磨損模型相結合,輸出磨損曲線。我們將引入不同的仿真,并與測量結果進行比較。我們將討論在磨合前后去除的材料余量和泵的性能。
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是摩擦副密封,它已經在微米公差內加工,改變其表面拓撲結構,以承受所需的負荷。軸向柱塞泵的運動部件和分離這些部件的流體油膜的插圖如圖1所示。滑靴/斜盤界面,是本研究的重點。
圖1 軸向柱塞泵摩擦副和流體油膜
? ? ? ? 滑靴和斜盤之間的摩擦副油膜是非常復雜的,因為它的范圍從非常小的間隙高度(<5μm)在高壓力側,到低壓側相當大的間隙高度(約100μm)。典型的摩擦副油膜變化如圖2所示。仿真通過對兩種不同泵設計的非常廣泛的測量來驗證,因為每個設計的間隙高度范圍不同。
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研究背景
? ? ? ? 由于其高能量密度,高效率和整體穩健性,軸向柱塞泵已成為高壓和移動設備應用的主要選擇。這種機器的使用壽命可以非常高,特別是由于它們的流體靜壓油膜,然而,泵和馬達都將需要經歷了一個關鍵的磨合過程,其中標稱加工部件磨損。這種磨損會產生影響系統下游其他部件的顆粒。主要
圖2 開式泵的典型滑靴間隙高度,使用 Caspar FSTI 進行模擬,并在突出顯示的部分進行了驗證
原文作者:Roman Ivantysyn, Ahmed Shorbagy, Jürgen Weber
翻譯:馬明東,校對:靜液壓??
軸向柱塞泵滑靴磨損行為的仿真與測量研究
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? ? ? ? 在之前的一篇論文中發表的測量結果表明,滑靴要經過一個磨合過程,該過程可能需要長達100小時的運行時間。在磨合過程中,零件會改變形狀,并且在磨合完成后表現會更差。其他發現表明,對于特定的操作條件,如果在模擬中考慮了由于磨損導致的材料去除,模擬溫度場僅與測量值匹配。本文將更詳細地研究這種磨損過程。
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研究目標與方式
? ? ? ?本文的目的是提出一種使用 Caspar FSTI 模擬滑靴磨合在不同操作點的方法, Caspar FSTI 是一種能夠使用數值方法計算軸向柱塞泵間隙高度的模擬工具。當前版本的 Caspar FSTI 不包含對磨損的計算部分。但是,可以輸入測量的磨損曲線,從而進行間接磨損分析。如果零件設計已經存在,這很有用。
? ? ? ? 作者研究的目標是開發一種能夠僅根據模擬結果預測磨損的方法。然后泵設計者可以使用這種方法設計零件磨損更少,甚至可能沒有磨損。這方面的一個例子可能是微表面形狀,它已被證明可以減少零件的磨合,同時還可以提高效率。
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于S2b,則這表示滑靴在TDC后升起,或者滑靴向前傾斜(圍繞y軸)。單個傳感器信號還包含關于該實例下滑靴的當前運動的狀態。這些單獨的滑靴測量值(S1-3)平均超過50轉。其中一個工作點的結果如圖4和圖5所示。由于該泵由多個單獨的滑靴組成(在本例中為9個),因此我們觀察到每個滑靴都有不同的初始間隙高度(圖4),并執行一個單獨的磨合過程。每個滑靴在初始運行(圖4中的t=0小時)和120小時后(圖5)所測量的流體膜厚度。
圖3 渦流傳感器在 TDC 的測量位置
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間隙高度測量
? ? ? ?本研究對一個92cc開式泵進行了一系列的測量,包括了配流副和滑靴副的溫度和間隙高度的測量。配流盤和滑靴,每個都是比它們對應的滑動摩擦副更軟的材料,都經過了一個磨合過程,這可以在測量的信號中觀察到。滑靴間隙高度的測量特別有趣,因為它們清楚地說明了流體膜厚度的變化和滑靴在整個運行過程中的運動軌跡。使用三個渦流傳感器測量流體膜厚度,這些傳感器仔細放置在高壓側和低壓側、底部高低壓過渡中心(BDC)和頂部低壓與高壓過渡區中心(TDC)四個位置。傳感器在TDC處的放置位置如圖3所示。這三個傳感器的定位方式是這樣的,它可以在TDC(phi=180?)上進行精確的測量。
? ? ? ?圖3中的圖表說明了當滑靴在斜盤上滑動時的每個傳感器輸出。可以看到,傳感器1(綠色S1)和3(藍色S3)分別為外部和內部流體油膜的讀數。傳感器2(紅色的S2a和橙色的S2b)輸出兩個窄帶,因為它的傳感器信號被斜盤中心孔中斷。如果S1高于S3,則滑靴將向內部傾斜(圍繞x軸)。如果S2a低
圖4 t=0時的滑靴間隙高度測量值
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? ? ? ? 值得注意的是,從最初測量和120小時后最終測量,泵總共測量了78個不同的工作點。這意味著泵在不同的工作點運行,而不僅僅是一個工作點。這將反映出一個典型的現實世界中的運行狀況。有趣的是,所有滑靴的間隙在磨合后的間隙高度都高于最初的未磨損的測量。間隙越大,意味著粘性摩擦力越小,但泄漏量越高。對于每個工作條件,都有一個最佳的間隙高度,這意味著摩擦和泄漏造成的損失之和最小。損失可以計算如下。
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? ? ? ? 透過這些柱壯直方圖水平線是所有滑靴動態的平均值,并作為滑靴彼此統一的參考。在最初的磨合過程中,可以看到許多滑靴偏離了平均值,有些偏離甚至相當明顯。磨合后的滑靴接近均值。在圖4中,每只9只滑靴上都有不同的間隙高度和位置,如傳感器彼此之間的關系所示。例如,在滑靴S1信號高于S3,表明滑靴稍微向內側輕微傾斜。平均間隙高度為9μm。然而,滑靴3顯示出相反的傾斜度,平均間隙高度為6μm。對所有的9只滑靴都可以進行同樣的分析。經過120小時(圖5),間隙都收縮為一個均勻的流體膜。在初始測量的滑靴5被不同的形狀取代作為接觸面后,因此它缺失了,但是所有其他8只滑靴都非常接近平均值,并顯示出相同的趨勢和在空間中的位置。
圖5 t=120時的滑靴間隙高度測量值
? ? ? ? hG為間隙高度,PG為油池中的壓力,ω為轉速,μ為動力粘度,rout和rin代表單只滑靴的內徑和外徑。功率損耗是泄漏和前摩擦的總和。對于這些分析計算,假設間隙高度是恒定的和均勻的。在與圖4,5中測量值相同的工作條件下,在500rpm、50bar和斜盤100%排量條件下,不同滑靴間隙高度的功率損耗如圖6所示。這里的粘性和泄漏損失繪制與不同的滑靴間隙高度。可以觀察到,流體膜厚度的微小變化會導致功率損失發生相當大的變化(10W等于效率下降2.6%)。
圖6 在500rpm, 50bar, 100% 排量下隨著間隙高度變化而預測的功率損失
? ? ? ?在圖6中,繪制了9只滑靴磨合后的新形狀(實線中為t=0)和操作120小時后(以折線進行磨合后)的測量間隙高度。新條件下的滑靴在間隙高度上有很大的分布,從4到14μm,導致所有滑靴的功率損失從2-6.5W(總功率輸出的0.5-1.7%)。滑靴3在這個作點有一個相當完美的形狀,導致在2w時產生最低的功率損失。在磨合過程后,滑靴都在斜盤中心孔上面高度上從緊密壓合到脫開擴散,這表明它們在磨合后都有統一的表面形狀。然而,所產生的流體膜高度高于磨合前最差的滑靴(14.2-15.2μm),并在8W左右導致更嚴重的功率損失,這等于泵的效率下降的2%。這種趨勢可以在多種操作條件下觀察到,也可以在圖7中看到關于更高的速度和更高的壓力的另一個例子。這里的功率損耗高一個數量級,導致50W的差異,這導致在這個工作點上最好的新設計和最差的設計之間的總效率下降2%。這些結果清楚地表明,磨合過程不能導致零件的最佳形狀,而是為了消除制造公差。生成的形狀可能比運行過程之前更差。這些發現不能作為一個總體趨勢,因為這只是在一個泵上測量的。然而,它們表明,在設計過程中需要考慮磨合過程,因為它會極大地影響零件的效率。
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? ? ? ?測量的工作條件為仿真的轉速范圍,為500–1800rpm,50–300bar和50–100%排量。這個仿真的操作條件滑靴的預計磨損如所示下表1。黃色高亮顯示操作為磨合選擇的條件。被選擇用于過程中的磨損,因為仿真預測了更強的磨損。
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? ? ? ? 以下仿真結果均基于阿卡爾德的方法。它在仿真中的實現是在一個遞歸循環中完成的,直到磨損過程完成,仿真的第一步是找到哪種工作條件會導致給定泵設計的磨損量最大值,這可以通過使用顆粒傳感器進行測量,或通過經過驗證的仿真模型來實現。這是可以做到的,通過使用顆粒傳感器進行測量顆粒,提供測量的總磨損。測量到的分離固體顆粒無法溯源到某個零件上。92cc泵的模擬模型已經在以前使用間隙和溫度測量進行了驗證,因此它被用來確定滑靴的最關鍵條件。
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仿真研究
圖7 在1500rpm, 100bar, 100% 排量下隨著間隙高度變化而預測的功率損失
? ? ? ? 在確定磨合的最關鍵工作條件后,對每個工作點執行磨合程序。這是按照解釋的那樣完成的,如圖8和圖9所示。
? ? ? ? 在本節顯示了以下各項的磨合結果預測的各種工作條件應用Archard磨損方法進行仿真磨損方法,顯示了不同操作條件下的磨損結果。圖10顯示了所有11個值工作條件下的最終磨損曲線。可以看出,OC10和OC22的磨損程度最多。這兩個工作點都處于中壓200bar,和相當低的速度。
圖8 輪廓磨損計算
圖9 磨損仿真的數據流程
圖10 各種操作條件下模擬預測的最終磨損曲線
這似乎不是很直觀,最多的磨損發生在一個中等壓力。可以認為,它要么發生在低壓下,在那里滑靴的流體動壓力發揮更大的作用,增加傾斜度,或在高壓下,壓力變形往往會改變間隙的形狀。然而,事實證明,對于這種滑靴的設計,靜壓力的平衡相當低。這意味著需要流體動壓力來平衡力,因為流體靜壓力是不夠的。在低速時,流體動壓力不足,因此磨損增加。隨著速度的增加,幾乎沒有任何磨損,而且在1500rpm后,滑靴在任何壓力下都沒有任何磨損。速度對磨損量的影響如圖11所示。這里顯示了4個操作點。三個速
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? ? ? ? 在圖13中介紹了壓力對磨損輪廓的影響。在相同的速度和排量下顯示了四個壓力水平。有一種趨勢是,壓力越高,磨損就越高。這似乎是合乎邏輯的,因為滑靴上的力隨著壓力的增加而增加,特別是對于失衡的滑靴。然而,200bar的磨損預計比300bar的高。這在一開始似乎是相當違反直覺的,但是它確實是有意義的,因為滑靴的壓力和溫度變形隨著壓力的增加而增加,而且形狀變形,實際上增加了外徑的間隙高度。這也解釋了為什么在300bar的工作條件下比200bar的磨損更少。
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度水平:500、750和1000rpm,以及兩個排量水平均在相同的壓力下。可比較的工作點以相同的顏色繪制,而速度水平以不同的線類型顯示:虛線500rpm,虛線750rpm,整線1000rpm。
? ?? ? ?為了驗證模擬結果,并確定阿卡爾德方法是否產生可接受的結果,將仿真結果與測量結果進行比較。我們采用了兩種方法來比較結果。磨損輪廓本身和間隙高度的測量。需要注意的是,之前提出的仿真是根據圖紙上的標稱滑靴尺寸進行的。然而,在現實中,尺寸隨制造公差而變化。因此,用輪廓儀測量滑靴,并重復仿真。和最小值。測量的尺寸。下一節將只顯示平均值。
圖11 轉速對磨損輪廓的影響
圖12 斜盤角度對磨損輪廓的影響
圖14 測量的輪廓與模擬的輪廓
? ? ? ?測量的磨損曲線如圖14所示,它由一系列來自所有滑靴的平均測量點組成。外邊緣的輪廓磨損似乎很好地符合整體趨勢。外邊緣的磨損可能比仿真中要高,但需要考慮到仿真只考慮穩態條件。很有可能,在冷啟動或高度動態的條件下,如快速擺動,滑靴傾斜增加和磨損更多。這也可能是導致滑靴外邊緣磨損的原因。只有少數仿真表明在外密封帶的內半徑有磨損,但它們在公差帶的最大值上,并不能解釋平均尺寸的磨損。一種解釋可能是,在冷啟動時,當所有溫度都同樣低時,滑靴開始傾斜并減少外邊緣的液體膜,增加摩擦和局部溫度。這種熱載荷可能導致不尋常的變形,因為內部密封帶的輪廓低于外部。粗的綠線表示在不同壓力下低速累積磨損曲線。這表明,低速磨合可能足以實現所有操作條件下的工作輪廓。總的來說,我們可以這樣說,Archard的方法產生了合理的結果,特別是在高磨損條件下,如OC10和OC22。
間隙高度測量為了觀察仿真是否能夠預測運行前后在功率損耗和間隙高度方面的正確性能,將再次使用功率損耗圖。OC4, 500rpm,50bar和100%排量的如圖15所示。
? ? ? ? 測量結果用實線表示,仿真結果用虛線表示。測量的間隙高度在運行前有一個很大的空域,這是由于制造過程的公差所致。在運行后,間隙高度縮小,得到一個更高的值,損失更大。仿真預測了標稱滑靴在測量的公差分布范圍內的間隙高度。運行后測量和仿真的間隙高度都增加了,但是仿真的沒
圖13 壓力對磨損輪廓的影響
? ? ? ? 總之可以說,不平衡的滑靴在較低速度時、與較高壓力和較高排量時有更多的磨損。然而,滑靴的變形可能與這些趨勢相反。
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? ? ? ?磨合工序在當今的液壓泵和馬達中起著重要作用。它允許更寬的公差,因為不正確的滑靴將在磨損過程中得到“修正”。然而結果表明,這個最終的形狀不能產生最佳的設計,而是一個可以在所有工況條件下工作的設計。
? ? ? ? 本研究的目的是通過添加磨合回路來改進Caspar FSTI仿真工具,通過增加一個磨合過程檢測到磨損環節。該回路檢測由于靜壓油膜不足而無法承受不足的工作條件,并計算需要去除的材料的余量。目前的磨損模型是基于阿卡爾定律,與經驗確定的磨損系數有關。未來的工作旨在將這種方法與更復雜的弗萊舍模型進行比較。仿真結果非常有前途,因為它能夠識別具有磨損的運行條件,并預測磨損的形狀和大小的真實趨勢。此外,通過間隙高度測量,可以正確地預測磨合前后的滑靴間隙高度。磨損過程不是由于單一的工作點,也不是由于運行范圍邊界的極端條件,而是由相互混合的工作點組成,每個工作點對最終的輪廓形狀貢獻一小部分。在下一個步驟中,將進行容差分析,以確定制造公差對磨損過程的影響。此外,我們將研究磨合期間運行點順序的影響,以回答是否確實存在理想的磨合場景的問題。最后,我們將研究阿卡爾和弗萊舍的磨損模型之間的差異。
圖15 在OC4條件下進行仿真和測量的磨合前后的間隙高度
沒有測量的那么強烈。這可以解釋如下。對于這個操作點,仿真預測了一些磨損,但不是很顯著。這意味著滑靴的原始形狀表現得足夠好。磨損只發生在低壓側,間隙高度產生高摩擦。一旦滑靴流體膜足以承受載荷,就不再發生磨損。這意味著只有當滑靴在最低點到最高點時才會磨損。如果滑靴在不同的工作點磨損,比如壓力較高的滑靴,那么形狀就會改變,它也會
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總結
影響在較低壓力OC下的性能。黃色虛線表示使用測量的滑靴輪廓的仿真輸出。使用這個剖面,模擬預測了一個間隙高度,這是更接近測量的高度。
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進步一等獎3項、二等獎5項。
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鷹普收購丹佛斯江蘇液壓擺線馬達業務
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浙江大學機械工程學院牽頭榮獲浙江省科技進步獎
7月11日,浙江省科技創新大會在省人民大會堂舉行。浙江大學機械工程學院教師榮獲浙江省科學技術
恒立液壓收購普萊克斯表面技術(常州)有限公司
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據2022年8月11日在長沙召開的工程機械行業環保排放交流研討會上最新消息,工程機械國三排放標準切換國四排放標準的時間為2022年12月1日如期切換,不再延期。
標準切換疊加行業下行,工程機械行業需要克服一些難題。首先是技術、成本之困難。其次是庫存壓力大。在市場下行期,如何按時按點完成清庫存是企業面臨的現實難題。最后是供需兩端的壓力。
總的來看,呼吁國四排放標準推遲等系列做法的初衷,想讓身處寒冬中工程機械行業能夠多一點溫暖。
然而,市場競爭從來都是殘酷的,越是市場行情差,越能體現出企業的綜合競爭力水平,越是行業洗牌的關鍵時間點。因為,物競天擇、優勝劣汰是叢林法則。
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可有效防止泄漏,抵擋外部灰塵和顆粒對軸封的損傷,增強軸封的使用壽命。
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重載開式泵D1P 由丹佛斯動力系統中國團隊研發和生產并逐漸成長為全球性產品。目前D1P系列有6種排量選項——(65cc/130cc/145cc/160cc/193cc/260cc)和一系列成熟的控制選項(壓力補償、負載敏感、機械/電控功率控制,電/液比例排量控制)。該系列產品連續工作壓力高達350bar[5000psi]、間歇工作壓力高達400bar[5802psi],同時集成增壓泵允許D1P以高達2500rpm的速度運行。
丹佛斯動力系統正式發布
——重載開式泵D1P160
D1P160泵是專門為極端應用工況中的開式系統開發的高壓、高性能可變量軸向柱塞泵。2022年6月,D1P160在海鹽工廠正式發布!
一直以來,D1P系列優異的產品特性一直受到業界的關注,其性能優勢包括:
突出的性能,堅固的設計
使其成為混凝土機械、礦業機械、起重機、鉆機、海洋和石油天然氣設備的最佳選擇。
小尺寸,大流量
使D1P具有更高的能量密度,緊湊的安裝空間依然可以提供強勁的動力。
控制方式多,組合多
D1P160共享所有D1P系列控制方式——壓力補償,負載敏感,機械/電控功率控制,電/液比例排量控制,滿足客戶的多種需求。
交期短,發貨快
丹佛斯海鹽工廠本地化生產,標準交付周期可縮短至4周,實現產品的快速交付,縮短項目周期。
D1P160的發布,標志著D1P系列開式泵的產品線進一步完善,也意味著丹佛斯動力系統能為客戶提供更多的產品選擇。
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為了滿足以穩定可靠且能效高的液壓元件來應對更多應用工況的市場需求,我們的HM7X系列斜盤式定量柱塞馬達應運而生,可用于開式和閉式回路。
低速穩定、應用廣泛
恒立HM7X系列定量馬達都能實現
對于系統壓力要求高于400bar且低于450bar的應用,HM7X系列馬達是一個不錯的選擇。該系列馬達合理布置各零部件,實現了超緊湊型設計,而且還保證了優越的功率密度比,使其能夠滿足具有高需求的重型工況。
與此同時,它擁有75、85、100、130和160 cc/rev五種排量可供選擇,能更全面地勝任客戶機械的更多任務。
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技術參數
特別值得一提的是,HM7X系列馬達選擇了11柱塞設計,并采用缸體球面熔銅及柱塞孔鑲嵌銅套等新工藝,其耐磨性好,抗污及抗沖擊能力強,容積效率高,使用壽命更長。而且柱塞數量增多使得瞬時流量不均勻性系數下降,流量脈動較7、9柱塞馬達更小。因此,HM7X系列馬達可以實現更小的最低穩定轉速及平穩的啟動性,在低速領域內發揮更優的微動控制性能,也使得馬達工作壓力更穩定。
將具備優越低速性能的HM7X馬達搭配進起重機的卷揚系統中,可減小停止及制動時的脈沖,使得貨物起吊升降更平穩。不僅如此,它還能應用于農業機械靜液壓驅動系統,讓播種更精準、收獲更可靠。
德納eSP502驅動系統已研發完成——這款基于雙電機、兩檔動力換擋的電驅傳動系統,助力了德納新型電動非公路換擋變速箱的開發,同時也已投入到全球領先的裝載機應用中,再次強化了德納電氣化解決方案方面的實力!
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德納首發——新型電動非公路動力換檔變速箱!
產品優勢
與傳統的內燃機變速箱驅動系統和電機AMT驅動系統相比,德納eSP502驅動系統在裝載機上的應用主要有如下優勢:
- 專利設計的濕式離合器和同步器,實現無動力中斷換擋,提高換擋質量和舒適性;
- 雙電機輸入,實現更緊湊的設計、更高的效率和更優化的成本;
- 輔助泵轉速可自由調節,實現更靈活的控制;
- 控制系統集成化,便于OEM對驅動系統和輔助泵系統的多模式控制。
德納電氣化實力再上新臺階
eSP502驅動系統的研發完成,意味著一種新型的電氣化動力換檔系統平臺的開發已經邁出了重要一步。
論“實力”,eSP502驅動系統加入了2檔電動換檔系統的新概念,并通過濕式離合器和同步器組合的專利技術,實現高效換擋。同時,緊湊的結構也便于整車布置,其控制系統高度集成化,與整車只有單一的接口。
論“實戰”,eSP502驅動系統不僅通過德納全球工廠的合力,成功完成新型電動非公路動力換檔變速箱的交付;更值得一提的是,我們還與全球裝載機領先制造商合作,研制完成eSP502與電機電控的一體化解決方案。
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eSP502系統豐富了德納產品線,其功率范圍高達200kW。它有兩套SUMO LD HV800電驅動系統驅動。變速箱、液壓系統和電氣設備均由德納 APC300控制器控制。這得益于供應商基地和德納比利時布魯日,意大利格拉齊亞諾,英國恰德萊,德國凱澤斯勞滕,中國濰坊等工廠的密切合作,其原型零部件已于2021年年底上市。
德納TM4 SUMO LD發揮重要作用
山東濰坊工廠全力支持此次eSP502驅動系統開發工作,負責驅動系統中SUMO LDHV800 電驅系統的生產制造、調試與技術支持。
德納TM4 SUMO LD HV800 系統作為輕型電驅動系統,旨在直接與標準后差速器和/或變速箱和/或電橋連接,專為2-6級商用、輕型電動和混合動力平臺的應用而設計。
該系列由多個高扭矩永磁電機和逆變器組合組成,可為車輛電氣化提供具低成本高效益的解決方案。SUMO LD 系列已被設計到多種Spicer? Electrified? 產品中,并且能夠適應各種客戶的架構要求,從直接驅動解決方案到完全集成的電子車橋設計。
堅定電氣化之路不負使命
德納eSP502驅動系統的后續開發,還將包括引入具有取力器功能和帶有同步器的高效集成系統。該系列的進一步擴展將包括不同的功率范圍、執行系統和電機設置,使客戶能夠最大限度地為其應用選擇最合適的電氣化系統。
這一次,德納eSP502驅動系統應用于新型電動非公路動力換檔變速箱的成功,不僅進一步擴充完善了德納電氣化產品系列,也標志著德納電氣化進程的又一里程碑誕生!
為了滿足這一市場需求,我們的軸向柱塞變量泵A10VOH145 series 60應運而生。它已成功應用于轉向系統,靜液壓風扇驅動和工作系統。值得一提的是,對于壓力要求高于經典中壓280bar且低于350bar的應用, A10VOH145是一個絕佳的選擇。
“A10家族”?再添新成員:A10VOH145 60系列
提供堅固可靠且能效高的液壓元件, 以應對極端的應用工況, 是工程機械主機廠商對工程機械元件制造供應商的最重要的要求。
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產品亮點
1、高公稱壓力(320/350bar)
軸向柱塞變量泵A10VOH145 series 60在角功率運行在最大斜盤擺角和最大轉速下的允許公稱壓力為320bar。減小斜盤擺角,允許的公稱壓力可以提高到350bar。
2、設計緊湊&功率密度出色
尺寸為145ccm的A10VOH 60系列變量泵與尺寸為100ccm 的博世力士樂A10VO 31系列同樣緊湊,因此無需更多的安裝空間。結合更高的壓力范圍,這款泵具有更出色的功率密度。
3、極高的自吸能力&高額定轉速
A10VOH 60系列的顯著優勢之一是其高自吸速度。這款泵允許的額定速度為2300rpm,最大排量為145ccm,是同類產品中的佼佼者。它無需葉輪形式的額外組件。因此,與該市場領域的其他類似產品相比,需要的安裝空間更少。
4、重量更輕
得益于巧妙的設計和創新,A10VOH 60系列的重量被大大減輕。145排量的變量泵具有重量優勢,與其他類似的高壓產品相比,最大重量可輕達9kg。與類似的中壓產品相比,重量可輕達4kg。
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這款泵的性能與壓力等級更接近于力士樂A11VO/1x, 安裝空間緊湊程度更接近力士樂A10VO100/3x。相比之下,A10VOH145 series 60具備更高的成本優勢。不僅如此,得益于本地化生產, 也讓我們能為你提供更便捷的服務支持。
技術參數
應用領域
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2022年度《靜液壓》雜志
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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
《靜液壓》雜志網絡版不可下載,可在線免費閱讀
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油液智能監測系統
在工業生產中,設備一旦突發故障,將發生什么?
它可能影響整個生產或工程進度,可能導致停工停產、甚至危及人身安全……因此,保障設備安全可靠運行至關重要。
那么,有沒有辦法提前預知故障呢?
Q
當然有!派克漢尼汾推出的OIMS油液智能監測系統就是其中的有效手段之一。
對于用油設備而言,油液就是這些設備的“血液”,蘊藏大量潛在故障信息。通過OIMS油液智能監測系統,用戶可以采集、分析被監測設備油液的重要性能指標變化,從而提前獲知系統即將出現的故障和狀態,并提供維護建議。如此一來,不僅可以準確評測設備狀態,還能進一步預測何時進行維護工作。
- 作為一款高效破解設備油液健康狀況密碼的智能設備,OIMS油液智能監測系統可對液壓系統、齒輪箱傳動系統、潤滑系統等系統的油液及相關元件進行監測,通過自帶的數據采集及處理器,實時采集并處理油液粘度、密度、溫度、含水量、鐵質金屬磨粒及有色金屬磨粒含量、振動等相關信息,并將處理后的數據顯示在本地HMI觸摸屏上,供用戶在本地實時控制和查看。
- OIMS油液智能監測設備還能通過有線或無線的方式傳輸數據,將數據存儲在本地數據卡或云平臺上。有線傳輸可根據用戶需求,預留 Modbus RTU、Modbus TCP、USB等接口方便數據讀取;無線傳輸主要采用4G或5G網絡進行傳輸,用戶可通過專用云平臺或者手機APP查看數據,做到手機在手,數據我有。
如此一來,OIMS油液智能監測設備輕松幫助運營商在合適的時間進行預防性維護,從而降低零件被意外破壞的可能性,進而延長設備使用壽命,并優化備品備件庫存策略。
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實際應用
A
目前,OIMS油液智能監測設備已在國內得到成功應用。
某銅礦選礦廠之前一直通過觀察、實驗室檢測等傳統方式來判斷球磨機用潤滑油是否符合安全技術標準,存在快速精準判斷設備故障難、取樣送檢時間長等挑戰。
配置OIMS油液智能監測系統后,維保人員根據設備使用潤滑油的安全標準,標定相關參數,實時在線監測球磨機用潤滑油的粘度、密度、含水量、金屬顆粒物含量等參數,一旦超出規定范圍,設備就會發出預警。
通過4G遠程物聯網功能,維保人員可在總控室內實時監測現場油液品質狀況、連接設備運行情況,或通過手機端查看,從而大幅減少人員巡檢及定期采樣化驗的頻率。更重要的是,它可以幫助維保人員及時了解設備的潤滑和磨損狀態,指導設備的狀態維修和潤滑管理,為設備安全高效運行提供有力保障。
電動化、軟件和互聯元件?
力士樂非道路移動設備解決方案
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雖然博世力士樂專注于流體動力,但減少排放的需求以及對集成、自動化
為什么選擇電動化?
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和電動化組件的期望激發了這些新產品組合的靈感。這些產品的另一個好處是增加了組件效率和可擴展性。每個產品組合都經過精心設計,具有穩健性、可擴展性和安全性。安全方面涉及設備的功能安全和電氣安全。
全電動車輛需要什么?博世力士樂團隊開發了一種電動伸縮臂叉裝車。他們在機器上使用其擴展的電子產品組合。這包括:
- 互聯電機
- 擴展功率
- 直流/直流轉換器
- 電池板載充電器
- 高壓電纜
- 配電
- 電池(從 OEM 購買)
eLion平臺:電動發電機,逆變器和齒輪箱
在eLion電動化平臺的演講中,博世力士樂移動電機電動化副總裁Matthias Kielbassa討論了這些組件以及將它們集成到車輛中的難度。eLion平臺中包含的組件包括電動發電機,逆變器,變速箱和軟件。博世力士樂團隊并非簡單地修改了現有的產品組合。從頭開始,他們制造了能夠承受非公路條件(熱量,灰塵和振動)的嚴格組件。例如,系統的逆變器具有較高的溫度范圍(-40°C和85°C)和抗沖擊/振動能力。這款堅固耐用的逆變器還符合 IP6K9K 防護等級要求。
在2022年度的EMPAC大會上,博世力士樂邀請了行業客戶、分銷商和行業媒體編輯,對用于移動設備中液壓非道路系統的電動化元件進行了一次生動的交流探討之旅。
博世力士樂EMPAC? 2022圍繞其軟件和電動化產品組合,充滿了活力和興奮。2022年6月13日,該團隊歡迎行業媒體成員及其客戶和分銷商來到伊利諾伊州紹姆堡參加此次活動,其中包括所有新技術的教育演示和展覽。該團隊與客戶交談,學習,然后開發解決方案。本次活動期間展示和討論的每個組件都是非公路OEM的可能解決方案。
除電池外,博世力士樂制造了所有其他組件。該團隊利用其在工業驅動領域多年的專業知識,提供電動化解決方案來解決OEM用例。這些涉及車輛的完全電動化,液壓系統的電動化和混合動力應用。
該平臺的模塊化設計使系統具有可擴展性。博世力士樂的電動700伏eLION電動發電機功率范圍為20至200 kW(峰值功率高達400 kW),額定扭矩高達1050 Nm,最大扭矩可達2400 Nm。它們有四種尺寸可供選擇,具有不同的長度和繞組配置。根據設計,它們有快速或標準速度版
原文來自:Lori Ditoro. OEM off-highway
翻譯編輯:iHydrostatics靜液壓
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本。超過80種配置是可能的,這意味著制造商在對現有和新車輛架構進行電動化時具有最大的設計自由度。
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液壓泵
為配合電機系列,eLION還提供不同功率等級的逆變器,具有高達300安培的連續電流和高過載能力。逆變器支持 400 伏至 850 伏直流母線電壓。
為了支持和推動非公路用機器的電動化,博世力士樂開發了第一款專為電動機設計的雙軸驅動器。單速和雙速變速箱安裝在車輛的中央部分,并匯集能量,僅用一個電機驅動多達兩個軸。
雖然設計用于與eLion電機一起使用,但它們也可以與其他制造商具有類似功率的電機一起運行良好。一個安裝的雙速變速箱具有以下優點:
- 與博世力士樂電機結合使用時,效率高達90%
- 換檔控制,實現平穩換檔
- NVH(噪聲/振動/聲振粗糙度)優化
- 功能安全 (ISO13849)
移動機械設備制造商必須決定是否使用壓力、扭矩或旋轉角度來控制其泵,因此必須做出妥協。這同樣適用于許多其他參數,這些參數只需為硬件定義一次,并在機器的整個使用壽命期間持續存在。博世力士樂的新型電液解決方案通過將控制功能從液壓機械控制器轉移到軟件中來解決這個問題。這使得機器更加通用和靈活。此外,機器還受益于生產率的提高和更低的能耗。
1、電液 eOC 泵
帶有旋轉角度傳感器和壓力傳感器的電液 eOC 泵是 eOC 架構中的核心組件。它確保正確控制扭矩、壓力或流量的必要設定值。該泵提供毫秒級精度的動態控制,以調節壓力。結合eOC CAN接口軟件,可以設置、更改和組合動態和功率控制等特性。
eOC架構不僅為工作液壓系統開辟了新的可能性。它還為緊湊型機器的行程驅動系統提供了一種新的方法。eOC的功能符合二次控制概念,將閉路行駛驅動器的功能與開路驅動器的物理布局相結合,開路驅動器只需要一個泵即可實現行走和工作功能。因此,緊湊型機器中的所有行走和工作液壓功能都可以組合成一個液壓回路 - 所有旋轉的消耗器都直接連接到壓力管路。
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控制閥與系統
具有公共吸油口的新型柱塞-齒輪泵組件,旨在為執行器和其他設備提供動力。兩種類型的液壓泵為移動機器提供了緊湊、定制化的串聯泵配置。
新的串聯配置結合了兩個經過驗證的液壓泵系列:A1VO/A10VO 軸向柱塞泵和 AZPF/AZPW 外嚙合齒輪泵。柱塞-齒輪泵串泵包含一個通用的吸入口,無需為每個泵使用單獨的液壓管路,并減少了潛在的故障點或泄漏點。該組件還降低了與液壓進油管路相關的成本。
博世力士樂團隊展示了幾種新型控制閥和模塊化控制閥系統。
1、負載感應閥
用于中壓平臺 (MPP) 的 RM10-MPP 和 RM15-MPP 閥是緊湊型通用型多應用負載敏感方向控制閥。該產品可集成到現代節能系統中,并具有靈活的裝配功能,兩種不同尺寸之間不需要過渡板。
該閥系列為需要不同流量和功能但由于行業法規而空間有限的機器提供了最佳的靈活性。閥配有通用的工業工作端口和負載敏感溢流閥芯。它們在泵壓為 280 bar 和工作端口壓力為 320 bar 時具有較低的泄漏要求。
這些閥門的應用包括:
- CTL/滑移裝載機
- 高空作業車
- 垃圾和市政車輛
- 汽車起重機
- 叉車
- 伸縮臂叉裝車
- 緊湊型施工設備
2、柱塞-齒輪泵
液壓馬達
在會議期間,該團隊展示了液壓馬達,包括新的徑向活塞馬達MCR-S。該馬達提供更緊湊的解決方案,停車制動器重新集成到馬達主體。在馬達分配器內集成了雙速換檔閥芯,并優化了主端口位置。結果馬達的尺寸縮短了33%,重量減輕了41%,并優化了簡化安裝并提高了效率。
MCR8T是另一種徑向活塞馬達,用于緊湊型履帶式裝載機(CTL)和其他履帶式車輛。它專為直接驅動CTL軌道電機而開發,采用創新的旋轉組設計,可提供功率密度和耐用性。與現有和尺寸相似的尺寸6的框架相比,新的旋轉組設計可將最大扭矩提高55%,增強耐用性,流量能力提高20%。
MCR-T 徑向柱塞機設計用于連續高轉速,適用于最嚴苛的履帶驅動應用,因此緊湊型履帶式裝載機也可以覆蓋更長的距離。在高速模式下,電機以66%的標準降低位移運行,這也可以根據要求進行配置,從而減少回路中的油流量并提高系統效率。
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數字化應用解決方案
博世力士樂的BODAS數字應用解決方案是將本報告中討論的所有解決方案結合在一起的粘合劑。它為原始設備制造商提供了一種開發物聯網(IoT)聯網車輛的方法,該車輛具有預編程的控制器和其他組件,或者具有開放的可擴展系統。BODAS包括用于非公路行業的物聯網解決方案,軟件和電子硬件。
該系統可以是一體化解決方案,也可以 OEM 團隊根據自己的要求選擇所需的組件。該解決方案還提供:
- 功能安全:根據 ISO 13849 和 ISO 19014,以及符合 ISO 25119 AgPL_d,最高可達 PL_d。
- 網絡安全:解決所有相關層問題,實現安全的移動機器控制,并具有強大的網絡攻擊能力
- 自動化就緒:通過將經過汽車驗證的環繞聲傳感組件與匹配的軟件功能相結合,實現高級輔助功能
1、互聯:物聯網解決方案
EDG 系列適用于小型液壓設備系統。在這些系統中,需要緊湊性、堅固性和高性能。例如:
- 移動式高空工作平臺
- 隨車起重機
- 結構緊湊型設備
- 農用和市政車輛
EDG 比例換向閥有兩種版本:緊湊型和高閥體。緊湊型型號還可以配備二級溢流閥和防氣蝕閥和/或LS截止閥,用于在A和B端口上進行單獨的獨立壓力設置。兩種型號的額定壓力為 350 bar (5000 psi) 和 40 升/分鐘(10.5 加侖/分鐘),并具有內部優化的低壓降。
博世力士樂還開發了一種新的專用手動操縱桿超控選件。高閥體版本可配備集成平衡閥或先導式止回閥,以實現最大的緊湊性和輕量化組件。
3、緊湊型可編程性能閥
電子閥非常適合 12 至 40 噸的挖掘機,在標準化、緊湊的封裝中提供低壓降和改進的可控性。其他優點包括更快的工作循環時間,拆卸外部液壓先導管路并顯著節省燃料。
他們的BODAS系統檢查整個數據流:從數據源到將其轉化為可操作的數據。連接設備是基于 Linux 的網關。它們提供安全、可靠、可配置和可擴展的連接硬件以及全面且用戶友好的設備
管理服務。
IT 基礎架構是開放且模塊化的。設備管理和數據管理是分開的。應用可用,以便 OEM 和最終用戶可以按所需方式查看數據。這些應用程序包括:
- 車隊管理
- 車輛健康
- 遠程研發服務
- 車輛操作工作流程
OEM還可以在邊緣或云中集成其數據分析算法。
2、預補償比例換向閥
電液控制的挖掘機是精密的機器。這種新型閥可以處理主級的高流量計量和負載降低時的速度控制,以及精確執行器運動所需的精細控制。通過操縱桿信號和軟件算法操作,電子閥在后臺充當看門狗,準備在檢測到軟管爆裂事件時接管并關閉閥門。
電子閥采用 420 bar? 鑄造外殼封裝,重量減輕 21%,壓降降低 46%。它有三種氣缸連接尺寸:1/2英寸,3/4英寸和1英寸SAE代碼62法蘭。
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3、更改傳感器/執行器參數
BODAS軟件解決方案涵蓋了廣泛的機器優化范圍:
- 用于機器功能的標準、可配置、現成應用解決方案
- 軟件庫和模塊
- 集成的軟件開發架構
該軟件包括用于BODAS硬件和系統的編程,參數化和診斷的工具。作為力士樂液壓系統的補充,BODAS軟件可實現理想的機器控制。投資組合和工具的更詳細內容是:
- 標準應用軟件 — 用于不同功能的現成模塊,可嵌入到 OEM 應用中
- 軟件架構—基于移動應用軟件架構(MASAR),集成開發環境支持OEM管理、可重用性和基于模型的軟件開發集成
- 工具—用于通過配置、校準、診斷以及高效且用戶友好的編程進行機器更新
4、硬件:從控制器到環繞傳感
BODAS移動電子平臺是開放的,可擴展的,可自由訪問的。它涵蓋了移動機器的控制單元、連接設備、傳感器和人機界面(HMI)。BODAS硬件可以自由編程或附帶整體控制軟件。
產品組合包括:
- 控制器—這些控制器是基于汽車技術的、可擴展的、引腳對引腳兼容的控制器平臺,可隨時使用 OEM 應用解決方案進行編程。
- 傳感器—全面的傳感器系列,提供創新的產品組合,在機器的整個使用壽命期間具有最高的精度,并可用于不同的安全應用;一些傳感器包括超聲波,雷達和慣性。
- HMI — 產品組合包括顯示器、EH 操縱桿和踏板。
- 遠程信息處理控制單元 — OEM 可以將其機器連接到博世(或任何其他)物聯網基礎設施;它們基于具有Linux操作系統的微處理器技術。
- 環繞感應 — 為 OEM 提供傳感器支持的環境控制,以實現輔助車輛移動和操作。
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混合動力和電動技術轉型的挑戰與探索
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非公路設備應用領域如何從柴油動力轉向其他的動力來源呢?
目標:減排和實現可持續發展目標
原始設備制造商 (OEM) 為其重型非公路設備提供動力有多種選擇:柴油、汽油、電動化、替代燃料和混合動力配置。轉向電動或混合動力移動設備的驅動因素是什么?哪些因素會影響功率選擇決策?
行業顧問羅蘭貝格高級合伙人Wilfried Aulbur博士表示:“非公路領域將需要針對不同應用對象采用不同的技術。大多數緊湊型設備,如小型挖掘機,都是電池電動設備的良好應用對象,因為在它們的工況中需要較小的功率密度變化。另一方面,混合動力技術更適合更大的重型應用,因為混合動力配置可以提供顯著的運營成本優勢以及性能穩定性,一些原始設備制造商聲稱可以降低燃料消耗超過25%。”
眾所周知,氣候變化和減少排放的全球目標是放棄使用化石燃料的原因。一些原始設備制造商放棄柴油的其他原因具體包括最終用戶或客戶的需求以及滿足環境社會和治理 (ESG) 可持續發展目標,這些目標超出了環境管
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電動化的挑戰
內燃機 (ICE) 乘用車向電動汽車的轉型進展順利。然而,生產重型移動車輛的OEM在嘗試實現100%電動化時面臨挑戰。其中有:
- 技術限制
- 功率需求和對電動化的預期
- 充電基礎設施
- 更高的成本
理的范圍。可以理解,環境問題是主要驅動因素,OEM 的目標是為最終用戶提供他們想要的東西。
“許多公用事業公司已經設定了到2030年實現100%電動化車輛的目標。幫助我們的客戶實現他們的可持續發展目標一直是并且繼續是特雷克斯公用事業公司的首要任務,”特雷克斯公用事業公司營銷和產品管理總監Joe Caywood說。隨著特雷克斯客戶需求的變化,公司將進行轉變和研究以滿足他們的需求。
“客戶需求是多種因素的產物,是混合動力和電動設備趨勢背后的驅動力,”Genie 產品經理Zach Gilmor說。“監管要求顯然是推動電動化的因素之一。隨著法規對噪音和排放的限制,對高效、清潔、安靜的工地設備的需求正在增加。除此之外,混合動力和電動設備還可以幫助公司實現其ESG可持續發展目標。”
滿足排放法規和客戶需求所需的技術和設備創新需要研究和投資。這是艾里遜變速箱團隊的首要任務。
“未來幾年,非公路行業的OEM在開始評估電動汽車能力時將尋求推進解決方案制造商,”艾里遜變速箱全球非公路、客戶支持和服務工程執行總監 Kartik Ramanan 說。“艾里遜致力于在推動全球市場的可持續發展和環境倡議方面發揮領導作用。艾里遜已進行了大約 3.5 億美元的直接投資,以推進電氣化推進技術。”
根據Caywood的說法,特雷克斯也一直在進行這項投資。“15 多年來,我們一直在投資綠色解決方案。每次推出時,它都是采用當時可用技術的
特雷克斯全電動隨車高空作業車
正確解決方案。”
雖然全電動設備是許多最終用戶和OEM的目標,但存在阻礙某些移動設備過渡的挑戰。
Genie混合動力折臂式高空作業車
Roland Berger的負責人Giovanni Schelfi表示,電池電動設備(例如挖掘機)的最大限制因素是電池成本和施工現場的充電可用性。“此外,需要對電池技術和充電技術進行重大改進才能使使用變得可行,例如通過夜間充電,”Schelfi說。
根據Gilmor的說法,對電動化采取整體方法可以幫助OEM避免一些挑戰。“我們不僅考慮了電源,還考慮了機器的整個設計,以利用電動化的優勢并提高效率,提高工地性能并降低總擁有成本,”Gilmor 說。
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前沿技術
混合動力方案
電動化不是唯一的低排放技術,由于某些車輛不能100%電動,混合動力可能是解決方案。圍繞替代燃料(氫氣、天然氣和生物燃料)的研究和設備繼續增長。此外,許多原始設備制造商正在生產在混合配置中運行的組件和系統。
在非公路重型移動車輛中,混合動力方法通常勝過100%電動解決方案。如前所述,主要原因是大型設備和特定功能的電力功率限制。雖然替代燃料是發動機原始設備制造商正在研究的選項,但混合柴電設備很普遍。
博世力士樂的一個例子是用于設備的電動液壓系統,但主要驅動器通常仍然是柴油發動機 ICE。雖然博世力士樂專注于流體動力,但減少排放的需求以及對集成、自動化和電氣化組件的期望激發了向電動化的轉變。
另一個例子來自艾里遜變速箱。客車的驅動是混合動力,但根據工況允許全電動驅動里程長達10英里。這可以在進入需要低噪音或低排放的區域時使用。
最初,特雷克斯生產全電動多功能卡車的計劃受到技術的限制。“總的來說,我們在等待可靠的技術可用。我們很早就有了這個愿景,但當時像電池管理系統這樣的東西并不可靠,而且電池太重了,”Caywood說。
對于一些OEM來說,技術仍然是一個挑戰。雖然已經出現了電池系統創新,但并非所有類型和尺寸的移動設備都可以是全電動的。 通常是電功率不足以滿足這些車輛所需的許多動作,包括啟動、加速和瞬態操作。
技術限制
最初,特雷克斯生產全電動多功能卡車的計劃受到技術的限制。“總的來說,我們在等待可靠的技術可用。我們很早就有了這個愿景,但當時像電池管理系統這樣的東西并不可靠,而且電池太重了,”Caywood說。
對于一些OEM來說,技術仍然是一個挑戰。雖然已經出現了電池系統創新,但并非所有類型和尺寸的移動設備都可以是全電動的。 通常是電功率不足以滿足這些車輛所需的許多動作,包括啟動、加速和瞬態操作。
終端用戶先驗預期
充電基礎設施是原始設備制造商無法控制的主要挑戰,也是一項重大挑戰。對于建筑行業,大多數工地在項目開始時都沒有電力供應。即使有電,問題也存在。
“即使現場有電,也存在實現完全電氣化所需的物理空間的問題,”Gilmore 說。“許多建筑工地已經受到空間限制,并且有空間放置所有設備以供過夜充電是不切實際的。”
基礎設施
艾里遜變速箱 eGen Power 100D 電動車橋
艾里遜變速箱公司全球非公路、客戶支持和服務工程執行董事 Kartik Ramanan 表示:“隨著對電動化的興趣持續增長,許多車輛仍不愿在早期階段全力投入全電動汽車。” “來自客戶的重要反饋激勵艾里遜開發 eGen Flex,增強了長途客車和公交巴士的功能,有效地充當傳統燃料和
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Allison、Genie 和 Terex 提供的技術
本文采訪的參與者有多種可用的電動和混合動力選項,可以幫助原始設備制造商為移動、非公路設備提供電動和混合動力選項。
“Allison最初采用串聯架構推出,”Ramanan 說。“Allison后來投資轉換為并聯架構。這一變化使艾里遜的電動混合動力系統能夠實現電動混合動力推進的優勢,同時仍提供與傳動系統的直接機械連接,以最大限度地提高性能和扭矩傳遞。”
Ramanan 表示,對于電動混合動力解決方案,必須做出選擇——應該使用并聯還是串聯架構?每個架構都面臨著權衡。
混合挑戰:并行架構還是串聯架構?
全電動解決方案之間的橋梁解決方案。”
除了混合動力變速箱,艾里遜變速箱還生產電動車橋。eGen Power 100D是Allison于2020年推向市場的第一款 e-Axle,功能強大且完全集成。它是為重型卡車開發的,例如6 x 2拖拉機。
Genie 在其車輛中生產全電動和混合動力方法,并且已經有一段時間了。“Genie 制造的70%以上的設備已經實現了電動化,”Gillmore 說。“我們的 FE 混合技術可用于一系列 Genie 懸臂式升降機,自從六年前在我們的懸臂式升降機上推出以來,它一直在市場上。”
特雷克斯擁有全電動斗式卡車,但它也使用混合動力解決方案。“多年來,我們提供了一種混合解決方案來減少怠速、燃料使用和廢氣排放,”Caywood 說。“在不同階段,我們已經有幾種混合模型在該領域工作,并繼續看到這種解決方案有助于減少排放并實現可持續發展目標。”
特雷克斯全電動隨車高空作業車
1、Allison變速箱
- 4000系列變速器 TerraTran 專為非公路應用而設計,例如移動式起重機、鉸接式自卸車、寬體礦用自卸車和國防車輛。
- H 40/50 EP電動混合動力推進系統已在公交巴士上運行近 20 年。
- eGen Power 100D 電動車軸 (e-axel)。
- eGen Power 130D 專為歐洲和亞太市場設計,許多商用車需要更重的 13 噸總軸重等級。
- eGen Power 100S 電動車橋旨在滿足重型 6x4 拖拉機和重型直卡車以及中型卡車和校車應用的需求。
2、Genie
- 全電動臂式升降機。
- 交流電驅動設備,包括板式剪叉式升降機和多臂式升降機。
- 直流電動臂式升降機。
3、Terex
- Viatec 的 HyPower SmartPTO 是一種簡單可靠的產品,可減少怠速、增加燃油節省并最大限度地減少噪音和空氣污染(今年早些時候,特雷克斯宣布投資 Viatec, Inc.)。
- 由 Viatec 的 HyPower SmartPTO 提供動力的 Optima 55 航空設備可在 International Navistar eMV 33,000 GVW 底盤上使用。
- 配套的HYDAC數據采集模塊可以集成CMX系統的傳感器數據,設置報警提示,支持用戶通過web瀏覽器或軟件訪問模塊上的數據。?
優勢以及用戶受益:?
- CMX狀態監測系統憑借高度智能化的傳感器技術,使得過濾器濾芯的預測性維護成為可能。配合HYDAC原裝濾芯,可以使過濾器的維護間隔最大化,減少每年濾芯的更換次數,為用戶節省維護成本,同時減少了因濾芯損壞導致的設備停機,提供設備的可用性。?
- CMX狀態監測系統通過蓄能器壓力監測傳感器,可對各種類型的蓄能器,進行氣體壓力的監測,并對蓄能器的預充氣體壓力做出報警提示,為蓄能器的維護保養提供了數據支撐。配合HYDAC生產的蓄能器,可以為用戶提供穩定可靠、同時又利于維護的蓄能器解決方案。?
- ?CMX狀態監測系統可配置CMP油液狀況檢測單元。CMP單元可在線監測液壓系統和潤滑液的顆粒污染情況,即使流體中含有高比例的氣泡。CMP上的氣泡抑制系統可以將流體中的氣泡轉化為液體,從而避免它們被誤識別為顆粒,影響檢測的精度。CMP自帶泵組,可旁路安裝于液壓系統上,避免對原液壓系統產生影響,是流體顆粒檢測的理想完整的解決方案。 CMP可根據應用需要靈活配置不同的傳感器,如水飽和度傳感器、顆粒污染度傳感器、金屬顆粒污染度傳感器,以及反饋油液老化情況的油液狀況傳感器。用戶可以借此實時在線了解油液的變化,據此可以對油液狀況做出判斷,如是否老化、混入其他液體,是否污染物超標等,幫助用戶快速針對不當的工作狀態采取措施。?
- HYDAC數據采集模塊的使用,使得CMX系統可以實現模塊化的配置,無需復雜的參數化。用戶還可以通過web瀏覽器,WIFI功能或HYDAC專用的軟件對數據采集模塊進行現場或者無線遠程訪問,了解歷史數據,操作簡單方便。?
- 依托HYDAC豐富、齊全的產品種類,依據HYDAC的專業技術能力,CMX狀態監測系統可按用戶需求進行模塊化配置,為用戶提供理想完整的在線監測解決方案。
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賀德克CMX智能監測系統
CMX智能監測系統主要配置HYDAC的智能傳感器和數據采集模塊。HYDAC提供過濾器狀態檢測、蓄能器氣體壓力監測,CMP油液監測單元等智能傳感器和檢測模塊。也可以根據使用場景需要,配置其他傳感器如壓力、溫度、流量傳感器等。
主要功能:
- 實時反饋過濾器濾芯的使用狀態,反饋過濾器濾芯壽命情況;
- 實時監測蓄能器氣體壓力,并針對蓄能器預充壓力做出智能判斷;
- 實時對標準油液狀況進行在線監測,包括油液受污染情況及油液的老化情況。
作者:iHydrostatics靜液壓
影響流體動力行業的主要市場因素
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2022 年的持續經濟增長將使包括流體動力在內的各種行業受益。雖然預計市場狀況將保持積極態勢,但供應鏈中斷和勞動力短缺等幾個方面可能會影響液壓和氣動制造商未來的業務開展方式。
在 3 月 22 日舉行的美國國家流體動力協會 (NFPA) 最近的經濟更新網絡研討會上,ITR Economics 的高級經濟學家 Eric Post 提供了他的公司對未來幾年的展望以及可能影響流體動力行業的關鍵市場因素。
烏克蘭和俄羅斯之間的沖突
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由于烏克蘭和俄羅斯是某些元素的大型供應商,許多企業也可能會感受到進一步的供應鏈問題。例如,氖就來自烏克蘭;波斯特說,世界上大約 50-70% 的氖來自該國。這是用于制造半導體芯片的激光器的重要輸入,這可能導致該組件和依賴它的行業(例如汽車)的進一步制造積壓。
由于當前的低利率和供應鏈問題的結合,長期的通脹壓力也是可能的。
總的來說,沖突會對全球經濟產生影響——當然,與人道主義影響相結合——影響的程度將取決于沖突持續多長時間,以及如果戰火蔓延到烏克蘭以外的地區會涉及哪些國家。
IO-Link有哪些優點呢?
IO-Link 是一種用于將智能傳感器和執行器連接到自動化系統的通信標準。IO-Link 系統由 IO-Link 設備和IO-Link master 之間的點對點連接組成,IO-Link master 在 IO-Link 設備和自動化系統之間建立連接。
IO-Link 具備以下優勢:數據存儲、遠程參數設置、擴展診斷和減少布線。如果在液壓系統中使用IO-Link協議會帶來哪些變化呢?
盡管供應鏈挑戰被認為是烏克蘭和俄羅斯之間沖突的可能影響,但波斯特表示,隨著正常經濟的開展,供應鏈應該開始解開自身的糾結。采購經理人指數已開始呈現下降趨勢,表明供應鏈壓力正常化。
烏克蘭和俄羅斯之間持續的沖突將對全球市場產生一系列影響。在經濟上,大宗商品價格可能會上漲,尤其是在美國的石油和天然氣。波斯特指出,雖然這些產品有國內供應,但商品世界是全球性的,而且由于俄羅斯是石油和天然氣的主要供應國,全球市場將推高價格。
供應鏈壓力正在緩解
原文來自:Power & Motion
整理編輯:靜液壓
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他再次指出,這取決于烏克蘭和俄羅斯的局勢,但隨著戰爭迷霧(希望)消散,相關的供應鏈挑戰也將消散。當政治方面的事情正常化時,它應該有助于經濟正常化,從而有助于供應鏈正常化。
制造業過去利用率是另一個變化率已經開始下降的指標。波斯特表示,這是供應鏈改善的另一個領先指標。
總體而言,經濟指標顯示,隨著 2022 年的進展,供應鏈有望實現正常化。與上半年相比,預計下半年通脹會更加溫和,供應鏈情況正常。
波斯特在網絡研討會上表示,制造商應避免恐慌性購買。盡管供應鏈挑戰一直困擾著企業,但預計它們會正常化。他確實指出,一個不會正常化的方面是與確保供應鏈安全相關的長期計劃。我們不太可能回到一個一切都來自全球的完全全球化的世界。東西需要在美國和其他市場進口和加工。更多的回流和近岸將發生,企業應該考慮如何從這些變化中受益。
制造商還應確保安排裁員,以便在市場出現其他中斷時做好準備。
美聯儲已經開始緩慢加息。波斯特表示,對于企業而言,這意味著現在可能是進行收購以支撐供應鏈或進入新市場的好時機,因為利率仍然非常低。
如果低利率是企業的一個重要因素,他還表示現在可能是投資流程以幫助優化效率的好時機。這也是確保正確的營銷材料和舉措以及員工到位的好時機。ITR 的宏觀經濟前景將在未來三年內上升,企業需要準備好利用它。
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預計未來利率會更高,現在是時候盡可能采取行動并利用目前的低利率。波斯特表示,預計 2022 年將出現大幅加息,美聯儲本身已經表明了這一點。一個季度前,他表示預計會加息三次,但現在更有可能增加七次。這些利率上調被認為有助于緩解當前的通貨膨脹。預計費率不會飆升,但會高于目前的水平可能是一些企業的痛點。
通脹率預計將在 2022 年下半年下降,但利率上升只會起到這么大的作用。相反,波斯特表示,經濟增長放緩將導致通脹下降。
波斯特表示,在 2024 年通脹再次回升之前,預計 2023 年的通脹率甚至會更低。美國不太可能出現惡性通貨膨脹,因為美聯儲正尋求通過加息來緩解這種情況。供應鏈正常化也將有助于防止這種情況發生。但展望未來,預計 2020 年代將是比 2010 年代更通脹的十年。
重返高度全球化、投入成本極低的世界不太可能,也不會重返寬松的勞動力市場。回流和近岸將增加,這將有助于美國和其他以前可能外包制造的地區的工業生產。所有這些都將導致為商品支付更高的價格。
波斯特強調,現在是企業投資提高效率的時候了。一旦成本上升,這樣做可能會更難,并且可能無法將增加的成本轉嫁給客戶。因此,專注于企業的競爭優勢并優化效率非常重要。
波斯特表示,勞動力短缺是ITR關注的第一大問題,預計不會很快結束。在查看按行業劃分的 12 個月移動平均職位空缺時,他表示美國制造業的
更高的利率和通貨膨脹
勞動力短缺仍將是一個挑戰
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年職位空缺接近 100 萬個,這令人不安。這遠高于 COVID 之前的水平。在倉儲和其他一些行業也可以看到同樣的情況。
波斯特說,經濟已經到了需求過多而沒有足夠的工人愿意滿足這種需求的地步。
這有很多因素。COVID-19 大流行當然是其中之一。盡管有所改善,但它仍然是一場持續的大流行,導致人們生病,并擔心許多人會生病。
人口統計也是一個重要因素。嬰兒潮一代正在退休,越來越少的年輕一代進入該領域以取代他們的位置。工人想要的東西和雇主想要的東西之間存在不匹配——尤其是藍領工作——這導致了高職位空缺率。托兒服務對許多人來說仍然是一個問題。
所有這些因素都造成勞動力市場吃緊,波斯特表示,ITR 預計未來幾年勞動力市場不會發生有意義的變化。這再次使企業現在投資于提高效率非常重要。
一個積極因素是離職率將會下降。勞動力市場將繼續吃緊,但隨著離職率的下降,企業就業成本的壓力應該會有所緩解。工資不會像 2021 年那樣大幅上漲,但工資將繼續上漲。
為了彌補勞動力市場的緊張,提高效率仍然是必要的。波斯特說,公司需要學會用更少的工人做更多的事情,并且不能再通過雇傭來擺脫生產或分銷的情況。
他指出,雖然薪酬很重要,但公司文化和保留率也很重要。企業需要牢記這些方面才能吸引和留住員工。
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波斯特表示,12 項領先指標中有 12 項正在下降,但迄今為止下降幅度相對較小。這意味著 2022 年增長將放緩。美國國內生產總值 (GDP) 的增長將放緩,到 2023 年年中將達到持平水平。預計增長率將在 2023 年下半年和 2024 年再次回升。
強勁的消費支出將成為主要的經濟驅動力。零售額同比增長 20.9%,預計將繼續保持強勁增長勢頭。美國消費者處于強勢地位,因為他們沒有像過去幾年那樣高的債務負擔,使他們能夠消費并將資金投入經濟。
波斯特表示,以非國防資本貨物新訂單衡量的企業對企業支出對流體動力制造商的銷售情況非常好。新訂單可以看到兩位數的增長率,商業信心指數趨勢也是積極的,盡管未來的軌跡顯示會有一些減速。
ITR 預計近期不會出現衰退。預計支出將保持正數,勞動力市場緊張意味著將有更多的資本設備投資來生產人們想要的商品。通貨膨脹也將是一個因素。如前所述,雖然預計會下跌,但市場仍將比許多人習慣的通脹程度更高,這將影響企業對企業的支出趨勢。
工業生產將繼續保持增長趨勢,這將有利于流體動力行業。新訂單同比增長 15.1%,但環比增長 11.6%,波斯特表示,這表明增長放緩。
如果總結美國經濟,他說企業的財務狀況與過去幾十年一樣強。通貨膨脹和利率壓力將產生影響,但消費者和企業處于強勁的財務狀況,這將使他們能夠經受住這些影響。對許多人來說,商機仍然是積極的。
業務利潤率表現良好。信心正在減弱,但總體上人們仍在下訂單,波斯特稱這對今天和未來都是好消息。
宏觀經濟趨勢
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現今做事情,討生活還真是不容易,頻繁受困于技術壁壘這個詞。開公司的要建立技術壁壘防他人搶生意,在公司里做事又受限于技術壁壘,不得隨意做生計。壁壘也多的很,軟件壁壘、硬件壁壘、芯片壁壘……那么,這些壁壘從哪里來的?什么時候產生的?
十幾年前還自己蒸饅頭烙餅。當時也想想自己目前還是年輕沒經驗,饅頭和烙餅做的沒父母做的好,還好年輕可以有時間積累,等到如父母一把年紀的時候饅頭和餅都會做的更好!今天看來饅頭與烙餅已經好久沒做了,樓下鋪子里的饅頭是又好又方便。個人做饅頭和烙餅的技藝是現實地荒廢了。
“人們曾經會的科技,會逐漸忘記。”馬斯克說。在饅頭和烙餅上,是這樣的。
偶爾有機會吃一口父母做的饅頭,是當年的口味。“似乎也沒隨時間進步!”偷偷摸摸地想。鋪子里饅頭品種卻總在更新,開花饅頭、棗饅頭、兩(摻)合面的、三(摻)合面的……
假如我個人馬上在家里研發創新做饅頭技藝,也很難!家里人會堅持吃我做的口感不好的饅頭嗎?這都是問題。是不是樓下鋪子事實上有了做饅頭的技術壁壘。曾經家家做的饅頭今天還有了技術壁壘。樓下鋪子不曾有任何方式表示我這樣的個人不要自己在家做饅頭,但是今天他似乎壟斷了我家饅頭的需求,扼殺了我個人自己做饅頭的機會,形成了做饅頭的技藝壁壘。
賈生嘆曰:“造成今日非買饅頭不得活者,何也?日日眼熟手生而技藝之勢異也!”
外賣點餐業興起,是不是將來產生家庭炒菜的壁壘?是不是將來有一天咱們孫子的孫子閑聊時說:“我奶奶的奶奶曾經在家里做雞蛋炒柿子!那個時候,他們家里單獨有一塊地方喚做廚房,用于炒菜做饅頭。”
旁觀者云:“今日可做但沒做或不做之事,可能成為將來他人之技藝壁壘!不要圖一時之方便快捷,簡單粗暴地直接享用他人之成果,可能落入他人有意無意設計的技術壁壘之陷阱。”
做饅頭技藝的壁壘
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從測試的角度
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高速開關閥!目前用的比較多的行業是汽車行業,液壓上也只是之前看過丹佛斯的一款數字泵,用到了高速開關閥,如下圖所示。
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當線圈未通電時,推桿在復位彈簧的作用下處于上止位,此時閥口打開,也
下圖是某車用ABS閥的內部結構圖,別的常規的零件就不說了,稍微說明一下所謂端濾網和環濾網的作用。由于此類閥的安裝空間很有限,所以將濾網都集成在閥體之上,如果是一個底進側出的閥的話,那么底部的端濾網就可以看成常規液壓系統中閥入口處的過濾器,而環濾網就可以看成是常規液壓系統中閥出口處的過濾器。
高速開關閥采用PWM脈寬調制式數字信號控制,由螺線管式電磁鐵作為電氣——機械轉換器,驅動液壓閥芯工作,靠調節閥口開、關的時間比來改變閥的輸出流量和壓力。它的結構簡單、價格低廉(汽車上用的幾十塊一個,當然流量也非常小,如下圖所示)、對污染不敏感、抗干擾能力強、功耗低。
還是這張圖,電磁閥的線圈套在隔磁管的外面。
認識高速開關閥
高速開關閥的結構
高速開關閥的工作原理
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就說明這個閥是一個常開閥;
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階段1:電氣延遲階段t(1)
當電磁鐵通電后,由于電感的存在,線圈電流并不會瞬間上升至閥芯動作所需的電流大小,而是需要等一段時間才能達到開啟電流i(on),也就是圖中電流曲線A—B段。在此段時間內,電磁鐵的推力并不足以克服閥芯的運動阻力,閥芯不會有動作。
當給線圈通電后,推桿在電磁力的作用下處于下止位,此時閥口關閉。
因此, 從電磁鐵通電到閥芯完全打開的這一段時間即為閥開啟時間,即t(on)=t(1)+t(2)。
為什么要拆解閥的動作,這是因為,高速開關閥本身就是工作在“開”與“關”的不斷切換過程中,我們需要此類閥的開、關時間足夠短,所以閥開與關的切換時間就是衡量高速開關閥性能的一個重要指標了。
我們這里主要從控制電壓、線圈電流、閥芯位移這三者與時間曲線的角度,來拆解高速開關閥的動作。
實際上,高速開關閥的動作過程可以分為5個階段段,如下圖所示。
圖中U為控制電壓信號,Tp為脈沖寬度(關于PWM相關的內容,可點擊此處回看相關內容),T為脈沖周期,i為線圈電流,x為閥芯位移,t(on)=t(1)+t(2)為開啟時間,t(off)=t(3)+t(4)為關閉時間.
階段2:閥芯開啟階段t(2)
當當線圈電流達到i(on)后,電磁鐵的推力就足夠克服閥芯運動的阻力了,閥芯開始打開。
但隨著鐵芯位置的變化,線圈中會產生附加反電動勢(鐵芯位置變化導致磁場發生變化,線圈切割變化的磁場產生感應反電動勢,反電動勢阻止原電流的增長),導致線圈電流反而減小,電流曲線出現明顯拐點B點,當到C點時閥芯完全打開(由閥芯位移曲線判斷)。
從測試的角度,看高速開關閥的動作過程
階段1
階段2
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階段3:閥芯全開階段t(t)
線圈電流變化到C點后,閥芯位移保持在x(m) , 此時閥芯保持不動,線圈電感不變,線圈電流開始緩慢增加,直到電磁鐵斷電,也就是圖中的D點。
階段3
階段4
階段4:斷電延時階段t(3)
電磁鐵斷電后,信號電壓突變為零,但由于電感的存在,使線圈電流不能迅速減小為零,閥芯復位彈簧力不足以克服電磁鐵的推力,閥芯沒有動作。
階段5:閥芯關閉階段t(4)
隨著線圈電流的減小,復位彈簧力足以克服由復位剩余電流產生的電磁阻力及閥芯動作的摩擦阻力時,閥芯開始動作,并推動鐵芯運動。由于鐵芯運動,導致線圈感生的電動勢阻止線圈內原電流的減小,使線圈電流曲線出現又一拐點(E點),到F點后,閥芯則完全關閉,鐵芯停止運動,感生電動勢變為零,線圈電流也迅速衰減為零。
階段5
上述高速開關閥的動作過程拆解,不僅有助于您了解高速開關閥的工作原理,也可以幫助您快速構建電磁閥的測試體系。
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1、自動生成閥塊毛坯,并能自動顯示重量;
2、自動插入力士樂、伊頓、PARKER、HYDAC、SUN、海德福斯、萬福樂、HAWE等品牌液壓閥的板式安裝孔及螺紋插裝孔;
3、自動插入直孔、斜孔、SAE法蘭孔、二通插裝閥、管接頭安裝孔、堵頭孔等;
4、計算孔道流速;
5、軟件需要配合三維軟件S olidWorks2010及以上版本使用,可在XP、Win7、Win8、Win10的32位或64位操作系統安裝使用;
6、只需懂一些SolidWorks基礎知識,即可使用軟件來輔助設計液壓閥塊。
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如何在HFC和HFDU
抗燃液壓油之間進行選擇
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當潤滑劑在壓力下運行時,存在少量泄漏和潤滑劑細霧化到空氣中的風險。如果在有火源的區域或在高溫下運行的設備附近使用礦物油潤滑劑發生此類泄漏,則泄漏可能導致災難性火災。預防它需要對這些潤滑劑有更多的了解,而不僅僅是選擇行業標準。
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二、制造 HFC 水乙二醇液壓油的案例
HFC 或水乙二醇液是最廣泛使用的耐火液壓油,廣泛用于煉鋼、壓鑄鑄造、壓力成型應用和汽車行業,仍然是市場標準。選擇 HFC 的其他因素還包括其 OEM 認可以及與礦物油相當的價格。HFC 還可以與工藝用水混溶,這仍然是一個關鍵的環境考慮因素。
HFC 的持續維護至關重要,需要定期取樣和分析以防止代價高昂的組件損壞。正確維護的 HFC 操作系統可以非常可靠地運行。如果制定了有效的維護計劃,HFC 的長期成本效益和安全效益是毋庸置疑的。
雖然它們的防火證書令人羨慕,但如果忽略維護,水基流體會由于腐蝕和氣蝕而導致組件的使用壽命縮短。在壓力限制、鍍鋅管和罐內涂料方面也存在液壓設計限制。就流量和壓力的限制而言,這可以通過引入 HFDU 來解決,但相關成本可能會使 HFDU 成為更可行的長期選擇。
一、認識 HFC 和 HFDU之間的區別
雖然 HFC 和 HFDU 液壓油都可以降低火災風險、提高操作安全性并增強環境性能,但仍存在顯著差異。HFC 的市場采用率為 50-55%,是一種水基流體,可用于存在重大火災風險的所有行業。相比之下,HFDU是一種無水流體,旨在替代抗磨礦物油基液壓油,市場采用率為 20-25%。
雖然這兩種流體的關鍵作用是防止火災和應用程序停機造成的財務損失,但采用哪種主要取決于應用程序的特定需求。雖然在高爐等應用中,HFDU 提供的增強系統可靠性通常會推動決策制定。雖然存在將實際應用從 HFC 轉換為 HFDU 的空間,但該過程成本高昂,需要大量沖洗和測試。因此,重要的是要從一開始就從安全、成本和環境的角度了解哪種液壓油最有意義,以優化提高生產力、減少停機時間和增強工作安全性的相關好處。
三、HFDU 合成無水液壓油的論據
盡管價格更高,但被廣泛認為是礦物油的最佳耐火替代品,HFDU 旨在替代存在火災危險的應用中使用的抗磨損礦物油基液壓油。此外,它們可用于對環境敏感的液壓應用,而不會影響整體液壓系統的操作和設計。
HFDU 基于優質合成有機酯和精心挑選的添加劑,不含水、礦物油或磷酸酯。HFDU 提供卓越而可靠的液壓油性能。雖然初始流體投資可能更高,但由于減少了維護停機時間,HFDU 總體成本會降低。此外,HFDU 產品具有較長的壽命,可以在更高的壓力下工作并提高系統可靠性。
雖然存在一些妥協,因為 HFDU 比礦物油貴兩到三倍。它的耐火性符合 Factory Mutual 等國際標準,但也不等于其水基替代品,這就是為什么 HFDU通常被選擇用于對人類生命風險較小的應用。
最后,HFDU 不與水混溶,因此不會與廢水混合。它可以被略過,這可能對化學需氧量 (COD) 產生影響,并產生更積極的環境和監管后果。與以往一樣,在權衡無水和基于水的解決方案的相關好處時,需要采取整體觀點。
四、適用即好
HFC 和 HFDu 液壓油都有很多好處。決定使用哪個最有意義歸結為最適合任何特定應用程序。因此,耐火性、環境影響、熱穩定性、流體維護、系統可靠性、總擁有成本和價格都需要認真考慮。
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液壓傳動與控制
原文作者:Ronald Knecht from Quaker Houghton
觀點:芯片和科學法案將如何使流體動力和運動控制制造商受益
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8 月 9 日,美國總統喬·拜登簽署了芯片和科學法案,使其成為法律。該法案此前已獲得兩黨支持,于 7 月下旬在眾議院和參議院均獲得通過。
通過這項新立法,將在未來 5 年內投資超過 2000 億美元,以造福美國制造業——尤其是半導體芯片和科學研究。這將有助于創造更多就業機會并改善國內商品供應。
供應鏈繼續為許多行業帶來挑戰,半導體是最顯著的例子之一。這些小型電子元件已成為許多商品的重要組成部分,從消費電子產品到乘用車,再到重型卡車和設備。
各類制造商都感受到了半導體短缺的影響。例如,汽車制造商不得不推遲許多汽車的生產,同時等待獲得必要的芯片供應,導致目前汽車價格飆升且供
液壓傳動與控制?
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造應有限。沃爾沃集團于 2021 年 3 月宣布,由于無法獲得所需的半導體芯片,它將在其全球卡車制造工廠實施停工日。
制造中的這些停頓通常會對為 OEM 供應的各種組件制造商造成影響,例如流體動力和運動控制開發商。一些零部件供應商也注意到了對其自身活動的影響。流體動力行業的一位公司高管在一次會議上告訴這位作者,他的工程師不得不重新考慮他們如何設計某些產品,有時會對它們進行逆向工程,因為公司無法獲得他們原本會使用的半導體。
但通過新的 CHIPS 法案,拜登總統希望緩解這些問題并支持美國制造業——這是他的政府的一個關鍵目標。
來自新通過的 CHIPS 和科學法案的聯邦資金將用于增加美國的科學研究和制
原文作者:Sara Jensen
《芯片和科學法案》將提供 527 億美元用于與美國半導體芯片相關的研究、開發、制造和勞動力發展。資金包括制造激勵措施和稅收抵免,以幫助建立生產設施。
新法律中包括有關如何使用資金來確保公司不在中國或其他相關國家開展業務的規定。
在過去的幾年里,半導體的制造——就像許多其他產品一樣——已經外包給了中國等其他國家。根據白宮關于新法律的情況說明書,美國目前生產全球約 10% 的半導體芯片供應,而東亞生產 75%。
然而,新法律旨在幫助企業更容易在美國建立半導體芯片制造設施。這將增加國內供應,使制造商能夠更快、更容易地獲得所需的組件。它還將有助于創造新的就業機會,造福人民和經濟。
根據白宮情況說明書,在新法律通過后,公司已宣布對美國半導體制造進行近 500 億美元的額外投資。
在美國眾議院通過該法案后,設備制造商協會 (AEM) 負責政府和行業關系的高級副總裁 Kip Eideberg 發表聲明,指出重型設備制造業的積極反應。
“多年來,我們目睹了維持家庭的工作離開了我們的國家,但隨著兩黨對美國制造的半導體生產的投資,設備制造商現在準備投資于他們的工人和社區,推動創新,并加強美國的長期經濟競爭力和國家安全,”艾德伯格說。“根據一項新的調查,十分之七的設備制造CEO表示,該法案將允許他們在
增加半導體芯片制造
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美國創造更多就業機會。設備制造商依靠強大而可靠的半導體供應在美國制造世界一流的設備,我們為國會通過這項重要法案表示贊賞。”
流體動力和運動控制制造商也將從新法規中受益。對制造設施的新投資將導致對其中使用的機器的需求增加,其中許多機器使用液壓、氣動和運動控制部件。
隨著新的半導體制造設施上線,芯片產量將增加,并使這些組件更容易提供給各種 OEM,他們也將能夠提高自己的生產能力。這將導致對流體動力和運動控制組件的進一步需求。
例如,建筑和農業設備是液壓行業的關鍵部分。如果重型設備原始設備制造商能夠增加這些機器的產量,那么對液壓元件制造商的產品的需求將會更大。
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增加美國半導體芯片的產量將緩解困擾許多依賴電子元件的制造商的供應短缺問題
白宮情況說明書指出 NSF 資助的重點領域包括:
- 半導體和先進計算,
- 先進的通訊技術,
- 先進的能源技術,
- 量子信息技術,
- 生物技術。
所有這些重點領域對于各個行業的進步都非常重要,例如在制造和車輛電氣化中使用自動化——這兩個領域對于流體動力和運動控制制造商來說都是越來越重要的領域。
該法案的資金將用于創建區域創新和技術中心以及用于教育和勞動力發展的 STEM(科學、技術、工程和數學)活動。
后者將使許多行業受益,包括流體動力和運動控制,這些行業發現很難吸引年輕一代。白宮情況說明書指出,新法案授權對 STEM 教育和培訓進行新的和擴大的投資,從 K-12 到社區大學、本科和研究生教育。還將采取舉措使獲得 STEM 資助的研究機構、社區和學校多樣化,以確保獲得更廣泛的潛在人才庫并支持創新。
CHIPS 和科學法案提供的近 1700 億美元資金將用于科學研究、創新和太空探索。其中大部分將通過美國國家科學基金會 (NSF) 和美國能源部科學辦公室。
通過投資科學和技術,拜登政府旨在實現創新,然后這些創新將留在美國并在美國生產。這樣做將有助于保持美國在全球市場上的競爭力,并提供就業機會并造福經濟。
科學研究的新投資
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iHydrostatics 靜液壓
靜液壓領域新媒體 | 工程化解讀最前沿的液壓技術
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路甬祥 序
本書論述了行走機械對于傳動裝置的基本要求,分析比較了純機械、液力、電力和靜液壓四種傳動裝置的優缺點和適用范圍。
波克蘭液壓和靜液壓將于6月10日同步對王意先生的著作《車輛與行走機械的靜液壓驅動》進行連載,雙周更新一次,敬請關注。
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數控配流技術引領油液混合動力技術發
現代行走機械靜液壓驅動的技術來源之一是飛機上由渦輪噴氣發動機轉子拖動的恒速、恒頻發電機裝置。
作為主傳動系統,靜液壓驅動的穩態效率偏低仍是受詬病的問題。更為徹底的解決方式是提高液壓元件本身的效率。
英國科技人員曾研制過多種“非典型”的靜液壓驅動裝置;近年來則在采用高速數字電磁閥作為液壓泵和馬達配流裝置的技術上有所突破。
通過采用數控配流技術(Digital Displacement,縮寫為DD)等一系列優化配流相位和運動轉化機構的措施,使元件的總效率有了明顯的提高。Artemis也把同樣的數控配流技術應用到了車輛的靜液壓驅動元件上。
雖然還只搞出了一輛改裝的技術驗證樣車,雖然在系統優化匹配方面還有很多事情要做,但在包括靜液壓驅動技術在內的技術發展史中曾拿到過多個“第一”的英國人。
已將一套堪稱具有革命性創新意義的數控配流靜液壓驅動元件裝在一輛油液混合動力小轎車上進行了實車試驗。這種新穎的靜液壓驅動元件,源自于風力發電裝置的需求。
當今發展迅速的風力發電是一項重要的清潔能源技術,但其屬于固定安裝的設備,原本與地面上的汽車和其他行走機械沒有什么關系。
然而當風力發電機組也開始采用靜液壓驅動裝置的時候,兩者的技術內涵卻出現了一些交集。
目前主流的裝于風塔頂端的水平軸風力發電機的風輪具有較低的轉速,如從每分鐘幾轉到幾十轉。
除了正在發展中的由風輪直接驅動的多極永磁低速同步發電機系統以外,為了降低機組重量,多采用轉速較高(如1500r/min)的發電機將風能轉化為電能。
因此風力發電機組中的一個重要組成部分就是風輪和發電機之間的傳動裝置,通常為總傳動比100左右的多級行星齒輪增速器。
與行走機械上從內燃發動機到行走驅動輪的減速傳動,輸入軸轉速變
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化較小而輸出軸的轉速變化較大的情況相反,風力發電機組的輸入轉速(風輪轉速)變化幅度較大而希望輸出轉速恒定。
但這種顛倒的轉速關系卻并不妨礙兩者都能夠采用靜液壓驅動裝置構成傳動鏈。
實際上,如同在本章的開頭部分已經述及,現代行走機械靜液壓驅動裝置的技術來源之一是飛機上由渦輪噴氣發動機轉子拖動的恒速恒頻發電機裝置。
該裝置與風力發電系統傳動裝置的相似之處是:要求在輸入轉速劇烈變化時盡量保持輸出軸轉速的恒定,不同之處則在于其輸入軸的轉速(可達約8000r/min)高于輸出軸。
然而靜液壓驅動元件族譜中恰好有可以在低轉速下以液壓泵狀態運轉的多種柱塞式元件,它們的功率密度都要比由風輪直接驅動的低速發電機高得多。
所以這種以風輪直接驅動低速大排量液壓泵,經液壓管道向變量液壓馬達傳輸動力,再以接近恒定轉速拖動交流發電機的恒頻風力發電系統早就有所應用。
并在中小功率機組上體現了只將液壓泵裝于風塔頂端,發電機組可以落地安裝的布局和維修方面的優勢。
但作為一個主傳動系統,靜液壓驅動裝置的穩態效率偏低仍是一個受關注和詬病的問題。
雖然已有功率分流技術可用于提高傳動效率,但為此卻同時增加了復雜的行星差速傳動箱,性價比差強人意。更為徹底的解決方式仍然是提高液壓功率傳輸元件本身的效率。
日本三菱重工集團旗下的位于蘇格蘭的Artemis Intelligent Power Ltd(阿耳特彌斯智能動力公司)的英國科技人員曾研制過多種“非典型”的靜液壓驅動裝置,包括利用海面波浪能量的發電系統。
近年來則在采用高速數字電磁閥作為液壓泵和馬達的配流裝置的技術上有所突破。他們采用了一套為風力發電機的液壓傳動裝置研制的新型徑向柱塞液壓泵和液壓馬達。
通過數控配流技術(Digital Displacement,縮寫為DD)等一系列優化配流相位和運動轉化機構的措施,使這些元件的總效率有了明顯提高。
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而由這些數控配流的液壓泵(DDP)和液壓馬達(DDM)組成的大功率靜液壓傳動裝置Digital Displacement Transmission,DDT,應用在三菱重工的功率達7MW、堪稱目前世界上單機功率最大的海面風力發電機已從2013年1月起開始了試運轉。
其間Artemis不失時機地也把同樣的數控配流技術應用到了車輛靜液壓驅動的元件上。
2008年,在英國節能協會的支持下,該公司改裝了一輛BMW(寶馬)530 i型中級轎車(圖3-132),裝有排量為3L的6缸直列汽油機。
圖3-132 改裝了數控配流變量靜液壓驅動元件的寶馬530i 型轎車(據Artemis)
其原裝的傳動裝置被以DDT靜液壓驅動裝置為核心的串聯式油液混合動力裝置所取代。
由于DDT元件具備不僅在全負荷下,而且在部分負荷下仍然能保持很高效率的特性,使串聯型油液混合動力的節能優勢不再只局限在市內公交車和垃圾裝運車等這些走走停停的車輛上,而且也延伸到了常用的普通小轎車上。
在與愛丁堡大學合作進行的測試中表明,由于綜合采取了優化發動機工況、回收制動能量和減少發動機空轉時間等措施,在市內行駛工況下,每加侖燃油的行駛距離(MPG)比一輛裝有手動6擋變速箱的同等傳統結構的商品車多一倍。
而在按照歐洲NEDC和美國FTP混合道路循環工況下測出的二氧化碳氣體排放量則各減少了26.7%和33.7%。
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一輛為了驗證和展示新型靜液壓驅動元件應用潛力的技術驗證概念車,在原型車底盤上實施改裝的眾多可行性邊界條件的制約下,能夠獲得這樣的結果無疑對于汽車和行走液壓行業的人們都是一個利好消息。
在Artemis有關這輛改裝自寶馬530i 轎車的技術驗證車的介紹材料里,除了創新的數控配流靜液壓變量元件之外,將其稱之為“無齒輪傳動”的汽車也被作為一個宣傳的亮點。
這很像是約半個世紀前同樣是英國人搞出的世界第一臺靜液壓驅動拖拉機也使用過,并曾激起中國科技人員許多想象空間的“無齒輪拖拉機”理念的一個螺旋式上升輪回。
現在Bosch Rexroth公司已獲得了應用于公路型車輛的Artemis技術全球使用權,Artemis和另一個靜液壓驅動技術領域中的重量級廠商Sauer Danfoss公司也建立了全面合作的關系。
可以預期,通過這些液壓元件主流廠商的介入,Artemis的DD數控配流元件將更為成熟,它們在性能和效率甚至是制造成本方面的優勢將能得到進一步的發揮;
通過BMW等整車企業的介入,人們也將不再拘泥于現有概念樣車底盤的樣式,而能根據采用新型靜液壓驅動元件后形成的新的邊界條件,重新優化整合與匹配全車的動力傳動鏈,拿出一些全新的高效節能整車產品。
而更大的意義還在于,數控配流元件的成功已不僅僅是風力發電和節能汽車的事情,它將把整個靜液壓驅動技術推進到一個新的境界,對于液壓產業的發展路線產生深遠的影響。
流量控制閥基礎
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學習目標
像針閥這樣的流量控制閥看上去結構非常簡單,但是其背后的控制原理還是值得深究的,今天我們就來學習一下與流量控制相關的知識。
首先來看一下今天的學習目標:
1、了解流量的測量方法
2、了解控制流量的實質意義
3、節流口的流量控制機理
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在我們學習如何控制流量之前,首先我們需要知道如何測量流量?
最常用的方法是利用體積流量計,它可以告訴我們在單位時間內通過該流量計的液體體積是多少,常用的單位有LPM和GPM(升每分鐘和加侖每分鐘)。
需要注意的是,體積流量計并不能測量流體的速度。
體積流量計可以類比為,在十字路口使用的埋入式電感傳感器,它可以記錄特定時間內通過該路口的車流量信息,但是它卻無法記錄每輛車的車速是多少。
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流量的測量方法
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我們看一個輸送鏈的例子:
當向右滑動按鈕時,系統輸出的流量增大,液壓馬達旋轉速度加快,即傳送帶的輸送速度會加快;
為什么我們要那么費勁的去監測和控制流量呢?
通過前面的學習我們已經知道,?系統壓力的大小是由負載的大小決定的;
而負載運動速度的快慢則是由系統流量的大小決定的。
因此,控制流量就意味著控制執行機構的運動速度。
當向左滑動按鈕時,系統輸出的流量減小,液壓馬達旋轉速度減慢,即傳送帶的輸送速度會減慢。
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控制流量有什么實質性的意義?
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節流口的流量控制機理
3.1、什么是薄壁小孔?
在液壓控制閥中,對流體的壓力、流量和方向控制,都是通過一些特定的小孔實現的。
而薄壁小孔又是實際應用中最為普遍的,鑒于此,我們就以它為例來說明節流口的工作機理。
之所以稱為薄壁小孔,是因為它的孔徑d遠大于孔長L,一般d≥2L。
流過薄壁小孔的流量計算公式為:
式中:
- Cd是流量系數
- A是孔口的截面積
- ΔP是孔口兩側的壓差值
- ρ是液體密度
由該公式可知,當流量系數Cd一定時,流量Q與過流面積A成正比,同時還和孔口兩端的壓差ΔP的平方根成正比。
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3.2、什么是壓差ΔP?
在液壓系統中,我們常用壓差ΔP來表示兩個測量點之間的壓力差值。下圖中,A點和B點之間的壓力差值為50psi。
3.3.1、帶刃口邊緣的孔口
當流體流過帶刃口邊緣的孔口時,非常容易產生紊流流動,我們知道,紊流狀態下,能量損失很大。
但因為流體與孔口邊緣為點接觸,接觸面積非常小,摩擦阻力小,所以因溫度引起的粘度變化,對通過該小孔的流量影響很小,也就是說,帶尖銳邊緣的薄壁小孔對介質溫度的變化并不敏感。
3.3、孔口邊緣的形狀對流量的影響
孔口的邊緣和流量能有啥關系?
常見的孔口可以分為帶刃口邊緣的孔口和帶圓弧邊緣的孔口,下面我們分別來看一下。
3.3.2、帶圓弧邊緣的孔口
當流體流過帶圓弧邊緣的孔口時,由于圓弧對介質流入小孔起到導向作用,有助于保持介質的流動狀態為層流流動,其能量損失相較于刃口邊緣的孔口而言要小。
但是因為流體與圓弧邊緣的接觸面較大,摩擦阻力大,所以因溫度引起的粘度變化,對通過該小孔的流量影響較大。
點接觸,接觸面積非常小,摩擦阻力小
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相反,如果液壓系統中,介質溫度穩定,或者是流量的穩定性并不是那么重要,那么帶圓弧邊緣的薄壁小孔更為合適,它可以提升系統的效率。
《液壓系統計算軟件》是一款專為液壓泵站和油缸設計計算而開發的軟件,軟件主要功能包括:液壓系統計算;油缸零部件強度計算;常用結構計算(網絡收集的軟件菜單項);液壓系統故障分析系統等。
其中液壓系統計算和油缸零部件強度計算是本軟件的特色核心模塊。液壓系統計算模塊由:液壓系統參數計算;雷諾數、流態、壓力損失計算;液壓沖擊計算;驗算系統溫升及冷卻器的計算4大部分組成。油缸零部件強度計算由:螺紋強度計算;焊縫強度計算;最小導向長度計算;齒輪齒條油缸計算;缸筒計算;缸筒底部厚度計算;缸筒頭部法蘭厚度計算以及活塞桿彎曲穩定性驗算的8大部分組成。兩大核心模塊是專為液壓泵站以及油缸設計高度定制化開發的計算功能,無需再套用各種復雜繁瑣的公式和參數,大大提高設計人員的設計效率和計算準確度。
不同的液壓系統對流量有不同的要求,有的要求流量穩定,有的要求流量的可控性要好。?
如果液壓系統中,介質溫度變化較大,而又要求保持流量的穩定性,那么選擇帶尖銳邊緣的薄壁小孔更為合適,但此時會犧牲一部分效率。
圓弧接觸,接觸面較大,摩擦阻力大
本期關于流量控制的基礎內容就到這里,下一期,我們將詳細介紹控制流量的三種方法,敬請期待!
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IIoT工業物聯網平臺結合了物聯網、大數據、邊緣計算、人工智能等核心技術,通過將數據采集、油品分析、設備管理、動態報警等模塊的有效集成,進而實現液壓系統的預測性維護及全生命周期管理。
目前,已有不少大型企業引進了IIoT平臺,取得了不小的進步。但是,對于中小型企業來說,由于成本較高的原因,他們仍處于觀望狀態。
而我們推出的液壓站智慧管理系統,是在已有數字測控平臺的基礎上,先幫助中小型企業,從一到兩臺簡單設備上的5~10個傳感器著手,可以在短時間內快速實現諸如遠程監控、狀態監測之類的功能。之后,他們可以按照自身的實際情況,來決定是否向預測性維護、遠程故障診斷與排除、全生命周期管理等更高級的數據分析方向發展。
其特點是,通過數據大屏,可實時展示、查詢和管理設備狀態信息;快速實現故障定位、備品備件可視化管理;可對接ERP、MES、設備管理系統、維保、能源系統數據,以向設備管理人員發出預測性警告,實現全生命周期管理;可實現多終端、多設備(包括Web、PC、APP、小程序等)協同管理。
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