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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調速驅動/伺服驅動泵技術在工業系統中的應用
CPR · 壓力共軌技術
電液泵系統
使用數字排量技術的高效液壓能量回收系統?
為移動設備的電氣化而生
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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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液壓馬達工程師
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Amesim系統仿真
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?液界聯盟學院
精品課 · 第十一期
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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AMESim液壓元件及系統
建模與仿真?
本套課程專題講解如何利用AMESim仿真環境對典型液壓元件及液壓系統進行建模與仿真。課程從基礎到進階,逐步深入講解液壓仿真技術;從元件到系統進行案例實操演示,是一套完整的從零基礎入門到高級功能應用的系統性AMESim仿真課程。相比于其他類的AMESim線上課程,本套《AMESim液壓元件及系統建模與仿真》是專門針對從事液壓領域相關工作及學習的工程技術人員和研究學員所開發,課程內容涉及到液壓相關的基礎理論在仿真環境中如何應用設置、典型液壓基礎元件如何自定義建模、常用液壓系統如何仿真分析等。基礎+進階+案例的三結合授課模式,讓液壓工作者高效全面得掌握AMESim在液壓領域的仿真應用。
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使用數字排量技術的高效液壓能量回收系統?
? ? ? ?重型非公路機械中使用的液壓系統用于將動力從發動機傳遞到執行器。通常,這些系統的效率較差,約為 30%。系統效率低下會導致高油耗和碳排放——在美國,僅挖掘機就占建筑設備機械產生的二氧化碳排放量的15%。眾所周知,液壓系統的效率可以通過回收浪費的能量來提高,并且液壓挖掘機上的動臂工況為能量回收提供了良好的潛力。系統可以利用回收的能量,從而降低發動機負荷,最終節省燃料。本文中提出了兩種主要的能量回收方法,蓄能器儲能和能量轉移,能量轉移是本研究的重點。
? ? ? ?能量轉移時,機器驅動軸上承受的是負載合扭矩作用。能量變送器可用于在兩個動作之間傳輸流體動力以實現瞬時能量回收,或在執行器和蓄能器之間傳輸流體動力以進行能量存儲。由于不同執行器負載最終表現為和扭矩作用,能量變送器使能量能夠在不同壓力水平(更高或更低)的負載端之間傳遞,而無需節流。
? ? ? ?動作一的反作用馬達扭矩等效作用于動作二上的泵扭矩。當然,機器本身是有能量損失的,因此實際上作用于動作二上的扭矩會降低,具體取決于機器的效率。顯然,使用高效的液壓機器以最大限度地提高回收效率很重要。 Artemis Intelligent Power 最近的一項研究表明,基于多出口的數字泵馬達 (DDPM) ,并通過轉換利用能量回收的液壓系統架構可以在16噸液壓挖掘機記錄的工作循環中節省超過50%的燃料。多用途 DDPM 由多個獨立控制的高壓出口組成,稱為“獨立油口”。每個獨立油口可以作為泵或馬達使用,提供雙向流動。
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系統概述
iHydrostatics靜液壓
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原文作者:John Hutcheson? ?翻譯整理:靜液壓??
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該系統使用 DDPM 將存儲在執行器中的能量轉移為驅動其他執行器(如圖 1 所示),存儲在液壓蓄能器中(如圖 2 所示)或在機器上空轉時降低發動機油耗或為其他附件提供能量。
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往復效率計算
圖1
圖2
? ? ? ?啟用這些能量回收方法的關鍵特征是 DDPM 的轉移流體動力的能力。為了開發基于 DDPM 的能量回收系統,有必要了解它可用于轉換能源的效率。本文介紹了為測量 DDPM 的轉換效率或本文所稱的“往復效率”而進行的測試。以便對其進行表征并更好地了解不同的因素會如何影響往復效率。最后,將 DDPM與傳統斜盤泵的能耗在負載敏感和排量控制系統架構中進行了比較。
? ? ? ? 往復效率定義為驅動流體時產生的機械軸功率與泵送流體時所需的機械軸功率之比,凈流體排量為零。這在圖3中以圖表形式顯示。
? ? ? ?往復效率使用公式 (1)計算,其中??1 和??2 是泵送階段的啟動和停止時間,??1 和??2 是馬達階段期間的啟動和停止時間,??是軸扭矩,??是軸速度,??是往復效率。
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開始和停止時間對應于升降循環的油缸的上限和下限。對于給定的排量命令,DDPM 的有效排量是不同的,無論機器是泵送的還是馬達工況。因此,驅動相同體積的流體所需的時間會略有不同。
這種差異是由于高速閥的設計和 DDPM 驅動馬達沖程的方式。高速閥的設計就是這樣當出口壓力高于柱塞腔壓力時,它們不會打開。為了啟動馬達沖程,需要短時的泵工況來提高柱塞腔壓力并允許閥門打開。通過考慮在一個馬達沖程期間流入和流出柱塞腔的總流量,很明顯,由于這部分泵工況,凈流體排量會更低
。
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往復效率測試
圖3
使用 96cc/rev DDPM(Artemis型號為“M96”)測試往復效率,其中單個高壓出口直接連接到液壓缸。這是一種徑向柱塞機器,由兩組6個8cc柱塞腔組成。每個腔的流量輸出由一個主動的高低壓閥控制。改變閥門驅動的時間決定了機器是泵還是馬達。液壓缸以機械方式連接到一個吊桿上,當它被驅動時,它會升高和降低。該測試臺被稱為運動控制臺或 MCR。如圖4所示,
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該測試臺旨在模擬液壓挖掘機和輪式裝載機應用中的負載壓力和運動范圍。可以添加和移除重量,并且可以改變柱塞的位置以改變負載壓力和系統動力學。M96在泵工況提升動臂,馬達工況下降動臂。泵和液壓缸之間不需要額額外的閥門來控制動臂位置。通過測量泵工況和馬達工況驅動期間的軸速度和扭矩,可以計算往復效率。
為了證明這些測量的往復效率的重要性,從往復效率測試中獲得的數據用于模擬不同系統的能耗。考慮了兩種系統架構——負載敏感(LS)控制,這是常用的在移動液壓機器中,不能回收能量,以及能夠回收能量的排量控制 (DC)。負載敏感系統采用傳統中載斜盤泵(如 Rexroth A10)的典型損失模型和E-dyn96 數字泵。兩臺泵都無法越過中心,因此無法回收能量。排量控制系統采用傳統的大功率斜盤泵損失模型(如力士樂 A11 或川崎 K3V)和 DDPM 進行建模。兩臺機器都被假定為能夠過中心,因此能夠回收能量。這項研究允許對傳統機器與數字排量 (DD) 機器進行比較,以及不同系統架構的能耗。
負載敏感系統回路配置如圖6所示。等效幾何排量(即 96cc)的斜盤泵被建模為在負載敏感模式下以 20bar的LS壓差運行。 在提升過程中,斜盤泵向液壓缸的輸出通過比例方向控制閥,由于 20 bar 的壓差,泵在超過負載壓力 20 bar 的情況下運行。 在下降過程中,能量無法回收,必須節流到油箱。?
圖4
圖5
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與傳統系統架構的模擬比較
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僅提升動臂所需的能量之比,即被確定為有用的工作。有用功被定義為 M96 輸出流量的流體動力,因為它直接連接到液壓缸,系統損失最小。流體功率是根據測量的壓力數據和流速計算的。歸一化能耗是允許比較不同系統的能源效率的度量標準。一個標準化的消耗表明泵是 100% 有效的,但沒有能量回收。大于1的值表明泵需要的能量多于提高負載所需的有用功,表明泵具有一定程度的低效率,沒有能量回收。小于1的值只有在能量恢復時才有可能。歸一化能量消耗為零表示所有有用功都被再次恢復,并且表示系統沒有損失。接近于零的標準化能量消耗將表明利用能量回收的高效液壓系統。
圖 7 顯示了每個主要測試回路的結果。 從所有測試點的結果我們可以看出,兩個負載敏感系統,一個帶有 DDP,另一個帶有中載斜盤泵,其歸一化能耗均大于 1。 這是意料之中的,因為這兩個系統都無法回收能量。 帶有 DDP 的系統在整個范圍內的標準化能耗略低,因為它比斜盤泵的效率更高。 由于具有回收能量的能力,排量控制系統都表現出小于 1 的歸一化能耗。 與負載敏感案例類似,我們看到 DDPM 在所有測試點的能耗都略低,這是由于數字排量技術的卓越效率。
圖6
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總結
對一系列排量、軸速和輸出壓力條件下的測試顯示,M96的往復再生效率在63%到87%之間。模擬系統比較表明,在負載敏感系統中使用 DDP可以將能源效率提高到基準情況的1.6倍。
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圖7
在排量控制回路中使用 DDPM 可將能效提高10.8倍,比使用重載斜盤泵的等效排量控制系統提高了2.6倍。
這項研究的結果表明,與負載敏應和排量控制回路中的傳統斜盤技術相比,使用數字排量泵可以讓工程師提高液壓系統的效率。
泵仍必須在 20 bar 的壓差下運行,并且由于執行器控制閥內的內部泄漏和泵本身的能量仍然被消耗,即使在降低時也是如此。直接排量控制的系統架構測試回路類似。
結果以每臺機器的標準化能耗表示。該項被確定為泵在一個提升和降低循環期間消耗的能量與在一個循環期間
2022年3月16日至20日,由世界知識產權組織(WIPO)、瑞士聯邦政府和日內瓦州政府聯合舉辦的日內瓦國際發明展(International Exhibition of Inventions of Geneva)在瑞士日內瓦舉行。鄒俊教授率領團隊完成的“面向機器人的可定制的自愈型柔性泵(Customizing a Self-healing Soft Pump for Robot)”項目獲得金獎。
項目中的電液驅動將電能直接轉化為流體的液壓動力,易微型化和柔性化,除了應用于機器人之外,未來在人機交互領域具有廣闊的應用前景。
3月各類機械產銷同環比均下降。受疫情持續影響、房地產和基建工程開工率低迷等因素影響, 3月份工程機械的核心代表挖掘機銷售不達預期,相比2月同比降幅持續擴大。
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鄒俊教授團隊獲得日內瓦國際發明展金獎
觀點 | 預計短期內工程機械銷量難以復蘇……
北京冬奧會,丹佛斯動力系統助力打造賽場“美容師”
國內需求難以釋放。挖掘機國內銷量從去年4月開始一直呈現為下滑態勢,增速始終為負。主要影響因素是自2020年下半年開始的增量市場進入現在的存量市場,市場需求乏力。同時下游受到疫情持續影響,需求難以釋放。
海外需求保持較高增長。去年下半年開始,挖掘機出口一直保持著高速增長的態勢。主要是海外受到疫情影響,挖掘機供給不足,但需求旺盛,促進出口量持續增長。
短期內工程機械銷量同比下降趨勢難以改變。短期內工程機械銷量同比下降趨勢難以改變,但出口仍會保持較高增長。
火熱的北京冬奧會和冬殘奧會已完
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近凱斯帕精心打造云展臺為用戶帶來不一樣的體驗。云展臺有幾大亮點。第一:打破時空限制,沉陷精致展品,只需用手機或者電腦就可網上查看展品。
第二:無需“面對面”,把專家送到您面前。我們把凱斯帕的專家通過云展示技術送到參觀者面前。第三:探索更多熱點資訊,盡在凱斯帕虛擬展臺。這里提供最新的技術資訊,您所關心的熱點一目了然。
凱斯帕推出虛擬展臺開啟云探索
樂在創新,卓于品質!力士樂旗下品牌樂卓液壓開啟征程
美落幕。專業的比賽場館和便利的生活設施受到了世界各地運動員和體育官員的贊譽。
本屆冬奧會國家雪車雪橇中心“雪游龍”賽道的打造以及“賽場美容師”壓雪車,丹佛斯都參與其中, 做出了重要貢獻。丹佛斯動力系統為壓雪機提供了先進的CMA閥解決方案,使操作員可以在更短的時間內完成壓雪任務,提高工作效率。
樂卓液壓是由博世全資投資的公司,立足中國市場,致力于為各類工程機械及工業設備提供智能、高效、安全的傳控解決方案。
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哈威控股 3 月 13 日收購了丹麥 Fritz Schur Technical Group A/S 公司 Fritz Schur Energy (FSE)和Fritz Schur Teknik (Industrial)兩個業務部門。這次的收購是哈威集團的一個重要戰略步驟,哈威液壓對現有的風機配套產品進行了完善的拓充,從而也鞏固了在此市場上系統供應商的地位,同時也加強公司在風能、太陽能和水電行業的市場地位。
?恒立美國將在墨西哥開設新工廠。用于制造、服務、技術支持和倉儲恒立液壓產品,并將為當地增加300多個就業崗位。
哈威液壓收購 Fritz Schur Energy 和Fritz Schur Teknik兩個業務部門
恒立美國將在墨西哥開設新工廠
恒立墨西哥公司將使恒立專注于建筑設備、起重機、高空作業平臺和其他關鍵市場的戰略產品。更本地化的制造將使該公司能夠更好地為其客戶服務,為液壓缸、泵、電機、閥門、制動器和其他產品線提供更好的響應和支持
樂卓提供的不僅僅是產品,更專注于在液壓領域為客戶提供液壓產品、服務及系統解決方案。同時,樂卓將建立起更精簡、更本土化的模式,服務于“以市場為導向”的產品的成本和速度需求。
浙江大學流體傳動及控制學科40周年紀念活動暨路甬祥院士從教58周年座談會舉行
4月28日,浙江大學流體傳動及控制學科40周年紀念活動暨路甬祥院士從教58周年座談會以線上線下結合的方式在玉泉校區舉行。
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?靜液壓??液壓元件3D打印服務
靜液壓全新推出金屬3D打印服務,提供從3D掃描、設計建模、3D打印以及后處理的一站式服務。
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HAWE新型 ROLV 方向控制閥將方向閥和截止閥合二為一,采用座閥形式。它既可以通過 CETOP 3 標準連接模式,直接集成到閥組中,也可以提供用于管道安裝的連接塊。其最大的特點是可以用于需要“零”泄漏的工況。
除此之外,ROLV方向控制閥還有如下優點:
- 最大壓力 400 bar?
- 最大流量 25 L/min?
- 抗污染能力強
- 電磁線圈是可更換
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新品速遞
HAWE Hydraulik
?推出 ROLV 方向控制閥
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可調式帶壓力補償優先分流閥
VFD50/120/190針對農機和移動機械應用而設計,可用于通過手動調節流速來控制液壓馬達和油缸行走速度。
可調節式優先分流閥將單輸入 (P) 流量分為“優先”(REG) 流量和“旁通” (BP)流量,上述兩種流量可直接回流至油箱,或用于第二系統的動力供給。由于閥芯設計具有壓力補償特性,也就是說優先流量和旁通流量均可用于驅動單獨的電路,就算P/A/B口負載不同也不例外。在很多情況下,無需另加裝泵即可運行第二系統。
VFD50/120/190的設計也經過優化,通過最大程度地降低通過閥體的壓力損失來減少能量流失,從而大幅降低運行成本。
VFD50/120/190系列
//www.webtec.com/
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此回路能夠根據需要,改變液壓馬達的轉速。而且,控制旋鈕一旦設定好,不管拖拉機速度如何,液壓馬達的速度將保持恒定。
應用回路1
農用拖拉機液壓馬達的變速驅動
應用回路2
由單獨一個泵形成兩個回路
此回路只使用一個泵就能對液壓馬達進行轉速控制并驅動液壓缸。這兩項功能可以同時使用,也可以單獨使用,因為優先流量與旁路流量之間的壓力變動不影響優先回路里的流量。
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此回路使用一個泵就能對三個液壓馬達單獨進行變速驅動。這些馬達可以同時運作,也可以單獨運作。
應用回路3
由單獨一個泵形成的多個回路
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新型插裝式流量變送器
世界上第一臺來自 DGD Fluid Power 的插裝式流量變送器 (CFT) 勁爆來襲!
CFT 提供標準 M42 插裝式設計和 Sun Hydraulics 腔 T-18A,因此CFT 可輕松集成到液壓系統中,無需額外的硬件或連接即可連續監測所有關鍵區域的流量。它為預測性維護和遠程故障排除提供實時數據。
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//www.dgdfluidpower.com/
CFT 內部部件由 316 SS 制造,以防止干擾磁場。渦輪和支撐元件由 Delrin 模制而成。CFT 的額定最大液壓流量為 100 gpm,但設計有現場可調電子設備,可以減少 4-20 mA 輸出以在 12gpm 范圍內工作。標準開關設置為 25、50、75 和 100 gpm。
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電液泵系統
近一年前,Terzo Power Systems 正式推出了專為公路和非公路移動車輛和工業應用設計的電液泵系統。
——為移動設備的電氣化而生
電液泵系統
Terzo Power Systems 為流體動力的電氣化開發了世界上第一個緊湊且節能的智能液壓解決方案。他們的旗艦產品 Hydrapulse 是一個完整的電動液壓系統,它是一個完全集成的按需供電液壓動力裝置,具有內置智能裝置。?
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具有電子控制的電機和泵組件的節能系統都集成在一個小而緊湊的殼體中。
TerzoPower Systems 是機械工程師 Michael Terzo 的心血結晶,他畢業于蒙大拿州立大學,于 2014 年創立公司,其目標是為市場帶來全新水平的簡單、緊湊和節能技術。Hydrapulse 不是傳統的液壓系統,而是完全集成的產品。
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電液泵系統
Hydrapulse 可實現流體動力系統的電氣化,例如工業、卡車、移動設備等領域的轉向、冷卻液泵、空氣壓縮機、液壓動力裝置和輔助系統。Hydrapulse 的即插即用系統是完全可定制的,可以通過簡單的設計調整進行安裝,并且獨立于制造商設置。
Terzo一直在與采礦制造商合作以簡化他們的機器。 “由于我們的產品非常適合電氣化和混合動力,我們在采礦業的客戶是正在推出 BEV 或 HEV 車輛平臺以解決排放問題的 OEM,”Terzo 說。 “這主要是由于地下礦山需要減少柴油排放,在這些地方空氣循環至關重要,減少柴油排放直接影響空氣系統的運營成本。
“我們的系統正在開發的車輛包括鑿巖機、鏟車、裝載機和地下卡車,”他說。“通常,這些是采礦業的專用車輛,但我們也在與原始設備制造商合作開發可用于采礦和建筑的土方車輛。”
Terzo表示,HydraPulse技術是市場上唯一可以從電池系統或混合電力系統直接從高壓直流總線供電的完全集成液壓系統。
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礦山車輛上任何需要通過高壓直流總線或電動發動機-發電機系統供電的液壓工作功能都非常適合 HydraPulse。“我們可以提供 300 馬力及以下車輛所需的幾乎任何功率水平的液壓系統。我們通常與汽車 OEM 合作,在系統級別將我們的系統集成到他們的車輛中,”Terzo 說。“這確保了我們可以提供一個通常比傳統液壓系統效率高出 70% 或 80% 以上的液壓系統。”
在將車輛從傳統的流體動力架構轉換為 Terzo 先進的按需供電類型系統時,Terzo 表示它可以輕松地與功率通常低于 500 千瓦及以下的車輛一起使用。
“我們為任何液壓系統帶來了極大的節能效果,這對任何電動或混合動力平臺來說都很重要,但很多時候,故障排除、維護或控制方面的改進可能是驅動因素。例如,我們可以移除 90% 以上的液壓系統上常見的組件,這將改善采礦車輛或機器的尺寸(小75%)、重量(輕 80%)和復雜性,并顯著幫助排除故障,可維護性和可控性,”Terzo 總結道。
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柱塞泵吸油側氣穴現象探索
馬明東? ? 液壓維修專家
專注液壓柱塞泵馬達零件技術修正與制造
雙專利產品
專利一:陀螺隨動跟擺機構(隨動頭)
專利二:外觀設計專利
? ? ? 本研磨機的研制是針對液壓泵維修企業的特點,國內的柱塞泵維修企業都不是批量維修泵,也不知道會有哪些型號
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的泵來進行維修,特點是只是單臺維修,而且都是急件,就要立即進行拆解維修,泵的缸體與配流盤有大有小,所以,本研磨機針對不同型號的缸體的高度,卡盤與隨動頭上、下間距可電動調節,但回轉中心點不變,在立架上有高精度直線導軌滑道,是升降電機帶動螺桿進行調節隨動頭的升降不同高度,方便各種缸體高度尺寸的缸體配對研磨。隨動頭的前、后擺動距離是根據缸體的直徑來確定擺動幅度,在配對研磨時配流盤的擺動是為了打破旋轉狀態下的圓周面積內圈與外圈的線速度差,即缸體與配流盤旋轉配對研磨時的旋轉角度一致而線速度不一致,能充分有效的保持配流整體弧面一致性。為了便于缸體與配流盤的安裝,留出安裝空間,研磨頭可擺動升角仰起,安裝簡單方便。
- 對于缸體各自不同的外徑尺寸,卡盤與研磨頭的二臺電機的轉數與旋轉方向都是可調節的。
最新產品
- 針對不同直徑的缸體尺寸,配流盤在缸體弧面上的擺動的距離與擺動速度是可調節的。
- 針對維修企業的性質,本研磨機的四臺電機都是220V電壓,一,卡盤電機400W,二,配流盤旋轉電機120W,三,搖擺桿電機90W,升降電機180W,四臺電機共計是0.79KW。
針對直軸泵圓配流盤與彎軸泵方形配流盤,本機配有這二種配流盤裝夾胎具各一種,更換方便。
因為無法預先知道配流盤中心孔直徑,只能是使用者自行測量、制作流盤芯軸夾具,本機可帶常用規格的配流盤芯軸N個,但自己制作也特別簡單易作。
本研磨機設計時,沒有設計平面研磨功能,不能研磨平面。
電器控制箱為剛性塑料盒,箱與研磨機相連的聯接件也是尼龍的,充分的考慮電源漏電保護功能。注意!研磨機安裝后,仍然需要自行安裝接地裝置。
研磨機沒有防潮功能,所以要求研磨機要安裝在干燥環境下使用,電源線不要拖在地面。
研磨機橫梁上的中心軸為搖動中心支點,前端是配流盤旋轉電機,旋轉傳遞裝置與陀螺跟隨擺動裝置,此部分重量大于橫梁后面擺動支桿電機重量,在橫梁抑升時,本要求要特別注意!橫梁仰起后,要用機器自帶的固定的鋼絲繩固定牢固,防止重力意外下落,砸傷操作者肢體! 并要求檢查鋼絲繩扣是否牢固!
缸體與配流盤這一凹一凸的弧面配對吻合度理論上是要求達到100%接觸面,才能形成平均0.01mm厚度層靜壓油
摩擦副原理
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膜,這是理論值,為了達到這一理論值,世界各國泵生產商形成兩種加工方法,一是采用機械加工,只能是高端設備是能夠加工達到要求的,這種方法是生產成本高,但生產效率高,便于批量生產。其二是:采用傳統的研磨機對弧面進行配對研磨,優點是配對面吻合度高,工作簡單,費用最低,但有很明顯的缺點,研磨方法不當時,缸體銅層表面會嵌入研磨沙,銅層內如果嵌入研磨砂后清砂會有一定的難度,但正確的研磨方法是可以避免此類問題,成本最低的辦法還是要應用配對研磨機,此方法適合小型維修企業。
理論上:缸體凹弧面與配流盤凸弧面這二個一動一靜摩擦副弧面在靜態下達到100%的貼合程度,那么在動態下油模的泄漏量就能最小嗎?答案是否定的!因為:缸體的旋轉是靠主軸外花鍵插入缸體內花鍵中傳遞的,外花鍵齒型與內花鍵齒型的精度配合總是有間隙量的,隨著摩擦的加劇,間隙量會更大的。泵在工作狀態時,缸體的弧面360度圓周是呈現分成高壓區與低壓區的二個區域,缸體內的九只柱塞中,在低壓區域內的有三到四個柱塞是從配流盤的低壓窗口內在吸油,而同時高壓區域內是三到四只柱塞在壓縮油液,吸油的柱塞在抽吸油液時是產生閉合力,而高壓區域的三到四只柱塞壓迫油液達到高壓力時,柱塞壓縮油液時產生的N噸的靜壓力擠壓到配流盤高壓月牙窗口內側的加強筋梁面上,柱塞的高速射流會迫使缸體與配流盤二金屬間產生掙開力,形成高壓區域縫大而低壓區無縫隙,缸體與配流盤間產生A字型縫隙,摩擦副中的油液從開口處以扇面形態射噴溢出。為了解決這種動壓狀態下的契型縫隙射流,是要在摩擦副弧面配對研磨好后,再用另一種研磨方法來破壞已對研好的弧面,使扇面射流變成360度的平片圓周式射流,使配流盤低壓窗口間也形成靜壓油膜,
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減輕配流盤低壓窗口區域的摩擦磨損。柱塞泵在維修時一定要有對液壓泵技術敬畏之心,明了原理,認真細致,心身潔凈,從頭到尾自己動手修復柱塞泵的每個零件,包括泵殼體、泵后蓋,形成完整的維修成果。
1.備:240#剛玉研磨膏一盒,W5#研磨膏一份。(鋼件與銅層在研磨時,不準使用碳化硼研磨材料,硬化鋼與硬化鋼之間研磨才用上碳化硼類研磨砂)。2.煤油。3.毛刷或牙刷。4.清洗風槍。5. 240#剛玉研磨膏用少許煤油調到稀稠狀備用。6.砂布及砂紙。
2.研磨前的準備工作:從需要維修的泵上拆下來的配流盤需要在高精度平臺上把配流盤背面的平面先行研平,表面清洗潔凈。缸體配流面上的銅層表面上如溝槽太深時,需要先用砂布把溝槽沙平去掉溝后才能進行配對在本機上對研,使用砂布的方法是用砂布放置缸體配流弧面上,再把配流盤放置在砂布上,把配流盤包裹在砂布內再把砂布四角向內扎緊壓住,進行手動壓緊磨砂。
3.本機的研磨方法:缸體與配流盤這一對摩擦副在本研磨機配對研磨時有二道工序,這二道工序是分成搖擺研與定芯研配研這二種方法。要特別的強調:第二種方法才是配對研磨的關鍵所在,在柱塞泵動態下的弧面上形成均勻的靜壓油膜。
第一道工序是缸體圓周旋轉,而配流盤的旋轉方向要與缸體的旋向逆向旋轉還要有一定距離的擺動幅度,配流盤的旋轉方向是以窗口的三角槽尖角為旋轉方向,千萬不要把配流盤的旋轉方向搞錯了,如果逆向旋轉研磨時,三角槽內會積存研磨砂,便會在缸體銅面上留有拖尾痕跡。配對研磨的機理是240#砂經過研磨后,研磨砂會細化變化為480#砂,再研又變化到960#砂,研磨到后期時,砂會變化
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成更細的砂,綜上所述,研磨時的最后一次涂砂后,就不再涂砂,只是多次噴涂煤油,直到觀察到銅層恢復原貌。凹凸弧面配研好后,經檢查確認后貼合度達到標準,再進入第二道工序,經已研好的配流盤與缸體二工件要徹底的清理潔凈,再把潔凈的缸體重新夾在卡盤上。
4.為了解決缸體銅層表要面會嵌入研磨砂問題,或者不讓研磨砂嵌入銅層,方法是要分成二點,一是在缸體配流面銅層上涂研磨砂時,要少許,要薄薄的涂一層,涂多了也無用處的。二是涂砂后,配流盤與缸體之間的壓緊力不宜過大,壓力大時,砂粒不會產生滾動而是被力壓入( 嵌入)銅層內。
5.怎樣鑒別是否研好方法:鑒別的方法就是觀察配流盤表面磨砂紋理,觀察是分為早期觀察與后期觀察來判斷,應用過的配流盤,在沒有進行研磨前,表面上會留有使用過程中的與旋轉方向一致的圓周紋理,在研磨機上研磨幾分鐘后,取下,清潔表面,便會在表面上清晰觀察到舊的紋理與新的交叉摩擦紋理的區別,如果配流面上新的交叉紋理覆蓋整個表面,注意!要特別細致的觀察高壓窗口區域的內、外密封帶上的紋理是否與整體表面上的紋理是否一致,觀察紋理的最佳方法就是在研磨機上連續不斷的研磨,并不再向配流盤表面添加煤油,讓配流盤表面一直研干、再研干,只有充分的干研磨后的配流盤表面才能很好的觀察到整體紋理的一致性,重要的事要再說一遍,只有充分的干研磨后的配流盤表面才能很好的觀察到整體紋理的一致性。研磨表面的紋理粗糙度是Rz3左右(金屬表面粗糙度本文不再贅敘,可百度查詢或見下方圖片)。
6.研磨后的產品測試分成泵生產工廠的測試方法與維修企業測試方法,國外的泵生產廠對缸體與配流盤這摩擦副工
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件的靜壓油膜測試按百分比的數量,單獨在很簡單的專用機上靜載荷測試,檢測合格后才進入裝配,因為泵的總泄漏量有可能不是從三大摩擦副中所產生的泄漏,而是從意想不到的地方泄漏出來的,本文不再此敘述。維修企業的測試是泵全部裝配好后,上到泵實測臺上進行測試,測試要分成二個指準,一是在不同的壓力段泄漏量對比,二是在各壓力段的噪音變化比。例如德國一家柱塞泵的企業,測試時,壓力值、泄漏量、噪音、功率,分成紅、綠、黃、黑四條曲線同時顯現在屏幕上,一目了然全部數據,修復的柱塞泵測試技術數據要高于新泵出廠標準的。
話外題:有的企業對于弧面配對研磨是手工操作,因人左右兩只手臂力不能均衡輸出在配流盤的平面上,所以,研出的配對弧面總會有偏差,人工與機器相比,人是不可能戰勝機器的。另外,機器也不是萬能的,配流盤的配流
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面在應用過程中會產生低壓窗口側磨損,在吸油窗口一側會出現偏磨,嚴重的偏磨吸油窗口比排油窗口低0.4mm。請下列圖片方法,在泵拆解后,把泵后蓋上的配流盤定位銷釘拔下,再把配流盤與軸承定位,在泵后蓋邊上支架上“磁性表座及百分表”,旋轉配流盤,查看高壓窗口與低壓窗口邊緣弧面處的偏差是多少?超出0.03mm時,就需要上專用工具磨床,以配流盤背面為基點,把偏差修正后,才能在本研磨機上與缸體配對研磨。
配流盤平行度已出現偏磨,研磨機也不可能的糾正的,研磨機只是跟隨研磨缸體原弧面,只能是配流面沒有出現偏磨的,配流盤的背面與弧面平行度在0.003mm以內的,才可以在研磨機上配對研磨。
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作為液壓和電氣結合的典范,它是實現液壓系統自動控制的基礎。在電氣化日益盛行的背景下,電磁閥將越來越普及。作為博世力士樂的拳頭產品,WE系列電磁閥伴隨我們跨過風風雨雨,依然在創新和變革的路上不斷進取,穩扎穩打,只為更好地服務客戶。
? ? ? ? ? NEW??全新一代
WE6..1X/H系列電磁換向閥
作為液壓系統中“樸素”的一員,WE系列電磁換向閥雖然不像伺服閥那樣的牽一“閥”而動全身,但它簡單而實用,配置豐富,可謂液界“萬金油” 產品。在業內的多種應用上,都能看到它的身影。
WE系列電磁換向閥暢銷全球,擁有一流的品質和出眾的性能,在經歷了數代升級之后,依然煥發著新的活力。多年前,博世力士樂常州工廠便已經實現了WE系列電磁換
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向閥的本地生產制造。在此基礎上,中國團隊針對國內的市場需求進行了開發和升級,推出了全新一代的WE6..1X/H系列電磁換向閥,替換現有的WE6..7X/H系列。
你可能會好奇:為何7X的升級款不是8X,而是1X呢?這恰恰說明了WE6..1X在力士樂產品戰略中獨特又非凡的意義,它既是中國團隊開發成果的見證,又意味著全新的開始。因此,由中國團隊主導開發的新款6,16【戳我了解更多】及25通徑換向閥均以1X系列命名,這也預示了未來力士樂會加大對中國市場的支持和投資。作為WE6..7X/H的升級替換,WE6..1X既保證了替換的便利性,又結合市場需求做了針對性的提升。
安裝&使用更便捷
無需改變現有閥塊設計,就可以完成WE6..7X到WE6..1X的升級,這款產品的安裝和使用非常友善。同時,傳統的優勢性能也得到了保留。
- 安裝尺寸不變?
- 安裝螺釘不變?
- 長寬高不變?
- 壓力損失不變
性能更出色
考慮到市場的發展和產業的升級,我們在WE6..7X的基礎上,全面提升了WE6..1X的性能指標。
- 壓力提升
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- 最大流量由60提升至100l/min
- 功率極限提升,以E閥芯為例
- 電功率由26提升至28W
- 手動應急推桿加粗,材質更加堅硬
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外形更亮眼
博世力士樂從未停止變革和創新的步伐,在新款WE6..1X上,我們采用了全新的設計理念,這包括:
- 更強壯有力的線圈造型及新款的博世力士樂商標
維修小貼士
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- 銘牌信息更加豐富完整,添加了SN系列號及最大壓力標記
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新的設計帶來了一些結構上的變化,這對現場維修可能會產生部分影響,包括:
- 線圈塑料螺母變大
- 電磁鐵芯管的拆裝對扁變大
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參數對比
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IO-Link在液壓智能控制系統中的應用
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IO-Link是一種點對點的,串行數字通信協議,它可以實現執行器/傳感器與控制器之間的周期性數據交換,通俗講就是一種控制信號的傳輸方法。IO-Link協議最早由西門子提出,現在已經成為國際標準 IEC 61131-9。隨著工業4.0的推進,IO-Link的使用越來越廣泛。
IO-Link 通信協議,幾乎已成為每個工業行業領域公認的標準。搭載微控制器,使執行器/傳感器更加智能,可以存儲參數設置,并提供有關設備狀
什么是 IO-Link呢?
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態和信號質量的其他信息。存儲的設置可以在操作過程中自動傳輸至新的執行器/傳感器,這樣替換執行器/傳感器就變得非常便捷。
IO-Link 可以通過點對點連接和 3 線標準電纜,獨立于現場總線集成到任何網絡中。IO-Link master 不僅僅可以連接 IO-Link 設備,也可以同時連接傳統開關信號。此外,IO-Link 執行器/傳感器也可以連接傳統的數字輸入。
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?
1、減少/簡化接線
傳統系統中,單個電磁閥/傳感器信號直接連接到PLC。而利用IO-Link技術可實現多個電磁閥集合起來通過一根多芯線纜接到PLC。借助IO-Link接口,機器制造商和系統集成商只需極少的工作量,就可將比例閥與傳感器,集成到數字通訊結構中。一個IO-Link設備只需要通過一根普通IO線即可與一個IO-Link Master連接,一個IO-Link Master可以連接多個IO-Link設備。IO-Link Master進而連接PLC,連接如此簡便,這樣大大地減少了設備與控制系統的線路。
?2、統一的接口
所有接口采用標準的M12接口連接技術,采用統一的3線/ 5線非屏蔽電纜,價格低廉且柔軟,可以實現現場液壓閥的簡單低成本連接。這樣,之前以模擬量控制“聾啞“部件,就可以變身為可通訊的靈活執行器和傳感器。
原發于公眾號:機械財經
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3、更改傳感器/執行器參數
在設備運行過程中,可以通過HMI上的控制器對參數的變化進行傳輸,增加了液壓系統的靈活性。診斷信息的提供,為液壓系統預測性維護的概念提供了更多的擴展可能性,增大了設備和系統的可用性。
以力士樂為例,無需其他工具僅使用PLC制造商的工程工具進行組態,從設備目錄中選擇IO-Link主站并將其插入到整體自動化中,選擇地址區域的大小和位置。利用力士樂軟件IndraWorks,可確保直接訪問配置,參數化和測試。力士樂控制功能塊庫中所有通訊模塊均免費提供。使用IO-Link主站工具配置IO-Link設備,選擇所需的設備并分配給端口(在配置過程中一次)。
4、最小化停機時間
各液壓閥/傳感器的參數可以存儲在IO-Link Master中,當發生故障或損壞時,更換新設備后不用手動設置參數,IO-Link Master自動賦予其設定好的參數,從而減少了停機時間和維護成本。
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CPR ? 壓力共軌技術?
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——液壓回路中的“零線與火線”
還從Volvo挖機說起
在Q51期【i前沿】專欄中 [液壓缸還能數字變排量?看這款NorrDigi智能缸的“七十二變”],i小編和大家分享了Volvo的一款新挖機。這款機器的特別之處就是采用了叫做 Common Pressure Rail (CPR)的技術。不過上一期中對此項技術本身沒有進行深入的探討,這一期i小編就和大家一起來更多的認識什么是CPR。
你也可以先通過這段視頻了解下CPR技術能給這款挖機帶來什么樣的全新體驗…
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CPR的初印象
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CPR – Common Pressure Rail,翻譯過來的意思是:壓力共軌,這個名字還是比較學術。不過相信大家都熟悉的家用電路都有兩條線路:一是火線,二是零線,這兩條電路上的電壓都是一樣的。那么這里我們所說的壓力共軌,我們就可以對比的理解是:液壓回路中的“火線和零線”。
在這個系統中,所有負載都連接到相同的壓力源上。下圖顯示了內燃機作為輸入動力源,當然這也不是必須的。通過將負載與動力源分離,您可以完全自由地選擇輸入動力源, 它也可以是電池驅動的。
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注意:它不是一個恒壓系統。該系統必不可少的是液壓蓄能器。由于蓄能器中的壓力水平的變化,CPR 系統不是恒壓系統。蓄能器不能存儲太多能量,但對于許多應用而言,也不需要存儲大量能量。大多數應用需要的是能源管理, 而液壓蓄能器是世界上最好的超級“電容器”。
有了這兩條“火線和零線”后,其他的執行機構端就可以并聯在這兩條線路上,獨立執行各自動作也不相互干擾。下面是一個CPR系統的架構示意圖。
CPR的 + / -
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注意:它不是一個恒壓系統。該系統必不可少的是液壓蓄能器。由于蓄能器中的壓力水平的變化,CPR 系統不是恒壓系統。蓄能器不能存儲太多能量,但對于許多應用而言,也不需要存儲大量能量。大多數應用需要的是能源管理, 而液壓蓄能器是世界上最好的超級“電容器”。
從上面Volvo的視頻中也可以看到其中一個宣傳點就是極大地提高了油耗效率。
i小編認為采用了CPR系統后,由于高壓側回路蓄能器的調節作用,壓力更加平穩,這樣泵對發動機的作用負載基本維持在一個穩定的區間,而不會出現劇烈的波動,更加利于發動機的燃油利用。
與電力分配的系統不同,CPR 系統有一個通用的液壓系統,基本上只需要一個油箱、一個冷卻器和一個過濾油的地方。CPR系統為能量回收和能源管理提供了極好的基礎。該控制不是基于速度或流量控制,而是基于壓力或負載控制。您控制的是加速度,而不是速度,這大大提高了準確性。
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不過一個問題是:CPR 系統需要液壓變壓器,但是這種類型的元件還不是成熟產品,在市場上并不容易獲取。
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CPR系統案例
新技術的出現,總是給大家開拓了更多的想象空間。液界的先驅們也在不斷的嘗試中前行。
Georges E.M. Vael 展示了一個使用 CPR 的叉車液壓系統,如上圖所示。它使用液壓變壓器來實現舉升子系統的能量回收。與基于負載敏感的系統相比,該系統具有更簡單、更靈活的結構。
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參考資料:
a. Volvo Group Video. //youtu.be/vUUmoH-DDuM
b. INNAS官方網站. www.innas.com
c. Peter Achten. Fluid power genes and memes | About sharks, mice and a poor albatross chick. SICFP19?
d. WEI SHEN. Review of the Energy Saving Hydraulic System Based on Common Pressure Rail
Georges E.M. Vael 基于CPR搭建了挖掘機液壓系統,分析了一臺30噸級挖掘機的線性執行器的能耗細節,仿真結果表明對于挖掘機的負載循環,與傳統的負載敏感系統相比,新系統可節省37%的總能源。
INNAS也提出了一種基于 CPR 的乘用車架構,該架構采用四個泵/馬達,每個車輪一個,完全取消了機械傳動,并利用液壓變壓器作為控制單元, 控制四個恒定排量泵/馬達。因此,發動機與車輪隔離,始終在最高效率區域工作,從而提高燃油效率并減少廢氣排放。
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液壓工業4.0下液壓技術發展方向及其數智液壓
第一作者簡介:許仰曾(1939-),上海人,教授,本科,主要從事流體動力方面的工作,就職于上海液壓氣動密封行業協會專家委員會。
引言
液壓氣動與密封
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液壓技術的概念性范圍由圖1所示。即它由能源領域、自動化領域、傳動領域和微流控領域的四大應用領域組成。其中自動化領域是目前行業最為關注,因為市場占比最大。其他各領域應一步關注,這些領域的液壓技術與數字化網絡化智能化的關聯也由圖1表達出來。
圖1 液壓技術由能源領域、自動化領域、傳動領域與微流控領域的四大應用領域組成
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液壓技術未來十年的發展方向
液壓技術發展的未來簡要概括為“三能一水”,即“制能、節能、智能與水液壓”。本文重點論述工業4.0下的數智液壓的發展,并用三個維度概括了液壓未來10年的發展主要方向和路徑,對每個維度的方向、推動力、手段措施、性能提高和效益都作了描述,也都與社會需求、與應用領域相結合(表1)。
表1 液壓行業(流體傳動與控制)未來10年的發展方向
(1)從“流體傳動與控制”學科的維度去分析液壓技術,可以從流體介質、傳動領域、控制領域與元件產品領域四個方面來加以區分。
(2)從社會需求與市場推動力維度去預測液壓技術。液壓發展的根本推動力在于:碳中和、無人化、多電化、數字孿生與綠色生態這五個方面。
(3)從應用需求維度去體現液壓技術發展,與工業4.0時代的技術發展相結合,使這種發展方向具體化。
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液壓必須保持三大傳動與控制中無可替代的優勢
與“電氣傳動與控制”以及“機械傳動與控制”相比,液壓技術有三大優勢:功重比高、動態響應高、介質柔性。功重比高是液壓最大特點,加上直線型執行機構,構成液壓的主要強勢(圖2、表2)。動態響應高是功重比高優點派生的,在運動型液壓控制系統特別在大功率下的優勢,液壓動態響應可在數~數十ms,高于其他傳動至少一個數量級。介質柔性是應機器人應用的崛起成為其他技術莫屬的特點。這些優勢有時使某些電氣化回歸液壓化。
圖2 液壓線性執行元件與其他技術的比較
表2 液壓與電機功重比的比較
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液壓泵主軸密封為什么會漏油?
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一、主軸密封的作用:
用于旋轉相對運動副的密封,將傳動部件隔離,不讓潤滑油滲漏,是一種旋轉軸唇密封。骨架起到加強的作用,并使油封能保持形狀及張力。骨架油封一般采用丁腈橡膠和鋼板制作而成。
- 防止泥沙、灰塵、水氣等自外侵入軸承中
- 限制軸承中的潤滑油漏出。對油封的要求是尺寸(內徑、外徑和厚度)應符合規定;要求有適當的彈性,能將軸適當地卡住,起到密封作用;要耐熱、耐磨、強度好、耐介質(油或水等),使用壽命長。
二、骨架密封的材質
- 丁腈橡膠(NBR):耐磨、耐油(不能在極性介質中使用)耐溫:-40~120℃
- 氫化丁腈橡膠(HNBR):耐磨、耐油、耐老化性、耐溫:-40~200℃(比NBR耐溫能力強)。
- 氟膠(FKM):耐酸堿、耐油(耐一切油)、耐溫:-20~300℃(耐
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? ? ? ? ? ?油比上兩種都要好)
- 聚氨酯橡膠(TPU):耐磨、耐老化性、耐溫:-20~250℃(耐老化性能好優異)
- 硅橡膠(PMQ):耐熱、耐寒、壓縮永久變形小機械強度低、耐溫:-60~250℃(耐溫性能優異)
- 聚四氟乙烯(PTFE):化學穩定性好、耐酸堿、油等各種介質、耐磨耐高溫、機械強度高自潤滑性好
三、骨架油封的密封原理
骨架油封共分三部分:自緊彈簧、密封主體、加強骨架
骨架油封的密封原理:由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜,此油膜具有流體潤滑特性。
密封原理解析:骨架油封的作用下,油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面,防止了工作介質的泄漏,從而實現旋轉軸的密封。油封的密封能力,取決于密封面油膜的厚度,厚度過大,油封泄漏;厚度過小,可能發生干摩擦,引起油封和軸磨損;密封唇與軸之間沒有油膜,則易引起發熱、磨損。因此,在安裝時,必須在密封圈上涂些油,同時保證骨架油封與軸心線垂直,若不垂直,油封的密封唇會把潤滑油從軸上排干,也會導致密封唇的過度磨損。在運轉中,殼體內的潤滑劑微微滲出一點,以達到在密封面處形成。
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四、油封的選擇與裝配
用據密封介質和工作條件,密封介質需要選擇材料,工作條件主要考慮使用壓力、工作線速度、工作溫度范圍。
選擇材料時,必須考慮材料對工作介質的相容性、對工作溫度范圍的適應性和唇緣對旋轉軸高速旋轉時的跟隨能力。一般油封工作時其唇緣的溫度高于工作介質溫度20~50℃。
普通油封的使用壓力一般不超過0.05MPa。當工作壓力超過這個值時應選用耐壓型油封。
在同一直徑條件下,不同材料的油封,適應軸面旋轉線速度的能力不同。油封使用的線速度范圍一般小于15m/s。
五、油封安裝注意事項
- 裝配之前,必須保持乾凈。
- 裝配前油封檢查,油封規格選擇正確無誤。
- 腔體內尺寸要與油封的外徑寬度相適合。?
- 油封的唇口沒有損傷、變形,彈簧沒有脫落、生銹。油封在運輸過程中無平放,受外力擠壓和撞擊等影響,會破壞其真圓度。
- 裝配前檢查,尤其內倒角,不能有坡度。軸與腔體的端面加工要光潔,倒角沒有損傷和毛刺,清潔裝配部位,在軸的裝入處(倒角)部份不能有毛刺、沙子、鐵屑等雜物,會產生油封唇口不規則的損傷,建議倒角部位采用R角。
- 可以用手感覺一下油封是否光滑、真圓。
- 安裝前不要將包裝紙撕開,防止雜物附著在油封表面而帶入工作中。
- 裝機前,油封應在唇口之間適量涂抹上有二硫化鉬的鋰基酯,涂鋰基脂的手或工具一定要干凈。
- 油封要平裝,不能有傾斜的現象。可采用油壓設備或套筒工具安裝。
- 對此次所裝油封的機器,做上標記以利追蹤,用心注意整個流程。
六、油封裝、拆時注意要點
- 油封安裝時應涂敷油液或潤滑油,并將軸端和軸肩倒圓。
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七、泄漏及排除方法
骨架油封屬于動密封元件,“臨界油膜”的存在,是油封密封的充分必要條件,無泄漏的密封是不允許的,也是不可能的。因為潤滑油膜的存在是保證油封刃口實現潤滑摩擦鎖必不可缺的,而潤滑油膜的存在,使得一定量的泄漏不可避免。對旋轉用油封,在使用過程中,如果在運行初期的50~100小時之內發生微量的泄漏是允許的。隨著運轉時間的加長,泄漏會逐漸停止,往往這樣的油封壽命比較長。在有效使用期限內,微量的泄漏是允許的,否則,必須按照下述油封的常見故障原因及排除方法進行處理。
- 安裝油封,要使唇緣端朝向密封油液一側,切忌反向裝配。
- 油封裝入座孔時,應采用專用工具推入,防止位置偏斜。
- 如果軸上有螺紋、鍵槽、花鍵,應防止唇緣損傷,用專用工具裝配。
- 拆卸油封時應避免碰傷腔體內表面和軸的表面;
- 使用過的油封,不能再使用,必須更換新的油封;
- 軸表面有碰傷或銹蝕時,必須進行修補;
- 裝入新油封時,為了使其離開舊的唇部接觸部位,應使用墊片避開原來的摩擦痕跡。
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調速驅動/伺服驅動泵技術
——在工業系統中的應用
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技術革新,不斷在變化。恒速電機驅動——變速電機驅動!
調速驅動泵技術帶來的潛在優勢。驅動器、電機以及泵損失所占比例很小,可利用能源占比大幅提高
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不同解決方案之間,誰優誰劣呢?
什么樣的泵適合調速驅動?該有什么特性需求?
定量還是變量泵?
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不同的解決方案,供你選擇
基于總效率,如何分析?
在注塑機上的應用案例,提高了效率
基于LabVIEW或C++等程序開發環境,對上位工控機進行編程,同時配合數據采集卡,完成對系統眾多模擬量包括壓力、流量、溫度、轉速、扭矩等參數的數據采集、數據處理和圖形顯示,并通過計算機的分析與運算,對下位機發出相關的信號,從而對系統進行自動控制。可以大幅度提升液壓裝備的“數智化”程度。
為降低中小企業的投入成本,我們專門開發了標準版本的測控軟件。標準版軟件可搭配多種數據采集模塊,采集4~20mA、0~10V、PWM等多種信號,可適應RS-485總線、CAN總線、工業以太網等多種通訊方式。因此,無論您的系統使用的是什么類型、什么廠商的傳感器和執行器,利用該標準版本軟件都可以輕松快速的搭建遠程狀態監測系統。
靜液壓數字測控服務
靜液壓為推進國內液壓與氣動技術的“數智化”進程,特推出液壓裝備的數字測控服務。
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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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專題文章
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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第四集 · 車輛與行走機械應用靜液壓驅動裝載機和滑移裝載機
靜液壓驅動的輪式和履帶式裝載機
輪式裝載機也與平衡重叉車類似,是在應用靜液壓驅動裝置技術方面發展較快的作業機械。
其實在國際市場上,現在靜液壓驅動的輪式裝載機機型所占的比重甚至還高于靜液壓驅動的平衡重叉車,只是這方面的宣傳似乎沒有像在叉車業那樣高調和張揚。
目前,發達國家制造的輪式裝載機上極少再見到“純”機械傳動,而且在中小功率的機型上,液力傳動也越來越多地被靜液壓驅動取代。
只是在大功率機型中,液力傳動仍保持著某些優勢。這一趨勢在歐洲市場上尤為明顯。
目前業界已經基本取得共識,采用靜液壓驅動的行走裝置是滿足裝載機作業特點所有要求的最好方式 。
較之曾經占有壓倒優勢的傳統液力傳動來說,靜液壓驅動技術為裝載機帶來的優越性至少有以下幾點:?
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流行的液力傳動的輪式裝載機的綜合型多相變矩器的高效區偏向變矩比小的高速段,而裝載機鏟取物料時,在需要強大的低速推進力的同時還必須把相當大的一部分功率提供給提升臂和鏟斗臂,用以快速撕裂和提升物料,但液力變矩器的特性決定了它在此時的效率十分低下,并只有在發動機最大轉速下才能輸出最大轉矩。
靜液壓驅動能夠具有接近于恒功率特性的速度- 推進力特性,低速大推進力工況下仍有良好的效率,而且在發動機較低轉速下同樣可以達到最大輸出轉矩并獲得最大的推進力,還能夠分配足夠的剩余功率供工作部件使用。
通過推進力的有效控制能減少驅動輪的滑轉速度損失和輪胎的磨損;設計時選用較小的發動機即可滿足功率平衡的要求,噪聲及排放則能降低許多,加之變速、換向迅速,可更精確地主動控制車速,操作也更舒適。
1、靜液壓驅動的輪式和履帶式裝載機
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靜液壓驅動裝置既能使裝載機加速行駛,也能控制其減速和制動,在頻繁的進退換向過程中基本無需另行操作機械制動器,不僅提高了操作舒適性,也減少了制動元件的磨損。
圖1 國產靜液壓驅動的XG904緊湊型裝載機(廈工)
2、具有良好的動力制動能力
采用靜液壓驅動的小型輪式裝載機的發動機可以橫置,大中型的可以斜置或飛輪端向后縱置。較之傳統的液力機械傳動的機型飛輪端向前縱置的方式,新的布局方式都有利于改善駕駛員視野和優化整車質心位置。
在同等最大傾翻載荷(系指裝載機在最大轉向偏角時不致發生傾翻時折算到鏟斗質心處的最大載荷值)的條件下能夠減輕機體結構質量,也為設計更為美觀的車輛外形創造了良好的基礎。
3、有利于結構優化布局
靜液壓驅動的輪式裝載機常采用轉速敏感型變量控制模式,可得到一個類似于液力變矩器的推進力和行駛速度之間的“軟”特性的關系,而在起步和低速時的功率利用和分配特性卻顯著優于液力傳動。
升級到采用電子調節裝置后,更可對變量泵、變量馬達、發動機轉速、變速箱擋位和工作部件的操縱閥等多個參數進行綜合管理,達到實時優化調節的目的。
行走機械領域中為擴大靜液壓驅動裝置高效調速范圍所采用的各種措施,很多都是首先應用在輪式裝載機上,然后再推廣到別的機型領域。
4、為進一步設置遙控和自動化電子調節
提供了更為友好的接口界面
圖2國 Liebeherr 的全系列輪式裝載機都采用了靜液壓驅動技術,它同樣也引領著履帶式裝載機(下)靜液壓驅動技術的應用
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專題文章
主要生產廠商有Ingersoll-Rand(英格索蘭)、Caterpillar、Case、New Holland (紐荷蘭)、Terex(特勒克斯)、Gehl(蓋爾)和Melroe(梅洛)等。
而其中最著名的則非今天Ingersoll-Rand旗下的Bobcat(山貓)莫屬(圖3-53)。在很多場合,Bobcat這一品牌幾乎已成為了滑移轉向式裝載機的代名詞。
滑移轉向裝載機
源于農業機械,而今又廣泛用于市政工程及裝卸作業的滑移轉向式裝載機可以認為基本上是在靜液壓驅動裝置技術的基礎上研制出來的。
此類裝載機的裝載能力一般為300 – 1360 kg,以600 – 800kg者為最多,發動機功率15-55 kW。它們的標準配置是以兩套獨立的靜液壓驅動裝置分別驅動左右兩側各一對裝有充氣橡膠輪胎的驅動輪,依靠兩側驅動輪的轉速差實現轉向。
雖然是輪式車輛,卻采用履帶車輛的轉向方式,轉向過程中就不可避免地會有輪胎的側滑,“滑移轉向(skid-steer)”即由此得名。
液壓驅動裝置保證了這種機械不僅能無級調節進退速度,而且還能得到從零(繞車體中心)到無窮大(直線行駛)的任意轉問半徑。
這種結構緊湊的裝載機原本是為在農場畜廄中從事墊草和糞便的裝卸作業而研制的,但它的優異的通過性和靈活性立即引起了其它行業的注意,加之制造者又為它配裝了推土、清雪、鉆孔、鑿巖、貨叉和半回轉挖掘裝置等多種工作部件,更使它成為一種小巧靈活的多用作業平臺。
現在,它除作為一種多功能農牧業機械外,也大量用于市政工程和環衛事業,并在車站、碼頭的裝卸作業中和某些搶險工作中發揮重要作用。
目前,全世界滑移轉向式裝載機的年產量超過5.5萬臺,已在相當大的程度上取代了中小功率的履帶式裝載機,也成為了中小功率靜液壓驅動裝置和其他相關液壓元器件的重要市場。
圖3 滑移轉向裝載機的履帶式變種機型(Caterpillar)
一文讀懂液壓泵損傷難題之? ? ? ? ? ? ? ? ? ?“吸空”
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?博世力士樂行走機械
這類故障發生后,處理起來往往很麻煩——不僅需要更換新泵,還涉及到濾芯更換,管路清理,油箱清理,油液更換,甚至還需要清洗和維修其他液壓元件。如果處理過程中采取的措施不全面,還可能發生安裝的新泵短時間內再次損壞的情況。
有業內人士將這類故障的起因歸結為泵的吸空——吸油受限。聽起來有一定的道理。但,這類損傷真的都是吸空導致的嗎?
以博世力士樂A10VO/31系列樣本為例,其中寫明了“吸油壓力不要低于0.8bar絕對壓力,殼體泄油壓力不要超過2bar絕對壓力,殼體泄油壓力不要高于吸油壓力0.5bar”的相關提示。
想解讀這些數據,需要借助下面的結構圖,對泵柱塞所受的液壓力進行簡化分析。只有搞清楚泵是如何壞的,才能找到解決措施,杜絕這類問題。
F1和F2在正常情況下是能夠使柱塞保持平衡的——在油膜對滑靴的支撐以及吸油對柱塞的作用下,滑靴與斜盤保持“貼合”。試想,如果F1和F2失衡,會發生什么?
吸油區柱塞受到額外的作用力,向吸油側偏移,進而回程盤受力、變
你遭遇過這類液壓泵故障嗎?
在正常使用過程中
機器中突然傳出噠噠噠~突突突的噪音
運轉時間不長泵里面就一團糟
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F1:吸油在柱塞側產生的力;F2:滑靴側靜壓油膜產生的力(與殼體泄油有關)
形。滑靴與回程盤接觸的邊緣變形(翻邊)。別忘了泵此時正高速旋轉,當這種狀態下的柱塞從吸油區快速轉到壓油區時,在泵工作油作用下,這類柱塞的滑靴會被重重“砸”向斜盤,導致滑靴與斜盤接觸的邊(面)變形(搗圓)甚至碎裂,進而柱塞圓頭會抵住斜盤,由于有相對旋轉,斜盤會被戧出“月牙”形的凹坑。
與此同時,在吸油區變形的回程盤快速得到釋放,塑性范圍內的會變形、超出其強度的會碎裂。有人用“吸空”來定義這類損傷:如吸油不暢,吸油濾堵,吸油管路內徑不合適,吸油管路太長,彎頭、變徑太多導致液阻太大等等,因而導致吸油壓力偏低。
其實,用吸空來定義造成這類損傷的原因并不全面。吸空會導致這些損傷,但出現這類損傷并不一定都是吸空造成的。殼體泄油壓力過高會不會導致這種損傷呢?答案是肯定的。需要強調的是,吸油濾一旦堵塞,會帶來吸油不暢的隱患。因此,如果你對你的油箱以及管路的加工、清洗、后續處理等工藝有信心,對壓油、回油濾的配置等能有效控制系統清潔度的措施有信心,請盡量不要使用吸油濾。
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先導式比例壓力閥和它的阻尼們
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?閥控系統
先導式比例壓力閥的基本原理,大多還是借用普通壓力閥主閥 或以二通壓力插件再配以單級比例溢流閥控制的B型半橋驅動。而橋驅的核心就是阻尼。已知B型半橋至少有一個固定阻尼和一個可控變阻尼組成,當然這是極限最低數量,實際一只性能優良的比例溢流閥或減壓閥,結構上阻尼位置數量可能有5-7個之多,除了比例電磁鐵控制的可變阻尼④,始終充當著B橋可變阻尼,其他阻尼根據阻尼的串并聯最終還是要回到B橋的兩個功能阻尼上。因此了解各位置阻尼的功能對掌控先導壓力閥的性能還是很有必要的。以先導式比例溢流閥為例,如圖,,通常在主進油路和先導油路之間總能找到阻尼①,閥體側面通常會有一個堵頭,拆下后,孔內即可找到此阻尼。此阻尼除
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? ? ? ? 先導式比例溢流閥的額定壓力調定,一般取在流量50l/min下調定。比例溢流閥選用原則
- 利用功率域曲線選擇流量規格
- 壓力控制的高分辨率原則
- 動態特性與應用系統的實際情況相關
- 用其所能的80%
了充當B橋固定阻尼之外,還有限流的作用,因為壓力閥有隨流量的壓力超調特性,單級閥也不例外。因此如果拆掉此阻尼或者孔徑過大,很大概率會在啟泵之后壓力直接越至極限限壓值,相當于液壓半橋調壓失效,變成了壓力自舉。
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? ? ? ? 先導式比例減壓閥也相類似,可以參照比例溢流閥的情況,只不過先導油引自P腔或工作油腔A.且先導控制油必與工作腔A 有關系,這點即減壓閥輸出必有反饋。此外需要注意的是先導油需要外排,因主閥是以A腔代替了溢流閥的T腔,也就可能沒有了可以隨時內排的低壓腔。
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電液伺服閥
技術術語解析
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液壓基礎
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頻率特性
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液壓賊船
控制電流在某個頻率范圍內作正弦變化時,空載控制流量對控制電流的復數比。輸入幅值大小,工作溫度、供油壓力和其它工作條件對閥的頻率特性都有影響。通常在標準試驗條件下,及控制電流峰間值為50%額定電流下標定。用幅值為-3分貝(dB)和相位角為-90°時所對應的頻率來度量。閥頻率特性的幅值比不應大于+2分貝(dB)。
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額定流量
相應于額定電流和給定的供油壓力及負載壓力條件下,所規定的控制流量輸出。通常,額定流量規定為壓降等于額定供油壓力時,與額定電流相對應的空載流量,以升/分表示。
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流量增益
流量曲線的斜率,以升/分·毫安表示。
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液壓基礎
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壓力增益
控制流量為零時,負載壓降對控制電流的變化率,以兆帕/毫安(MPa/mA)表示。通常壓力增益規定用±40%最大負載壓降范圍內,負載壓降對控制電流曲線的平均斜率表示。同樣,壓力增益也可規定為閥在零位,輸入1%額定電流時,負載壓降相對于額定供油壓力的百分比變化。
5
內漏
控制流量為零時,從回油窗口流出的流量,以升/分表示。隨控制電流而改變,取最大值為內漏。
6
滯環
在正負額定電流之間,以小于動態特性起作用的速度循環(通常不大于0.1Hz),產生相同流量往和返的控制電流之差的最大值,對額定電流之比,以百分數表示。
7
線性度
流量曲線的不直線度。用名義流量曲線對名義流量增益線的最大偏差與額定電流之比,以百分數來表示。
8
對稱度
兩個極性流量增益的不一致性。取一極性的名義流量增益與另一極性的名義流量增益之差對其中較大者之比,以百分數表示。
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液壓基礎
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重疊
滑閥處于零位時,固定節流邊與可動節流邊之間的軸向位置關系。對伺服閥來說,重疊的度量方法為:對每一極性分別作出名義流量曲線近似于直線部分的延長線,兩延長線的零流量點之間的總間隔,用額定電流的百分比表示。
零重疊為名義流量曲線的兩個延長線不存在間隔的情況。正重疊為導致零位區域名義流量曲線斜率減小的重疊情況。負重疊為導致零位區域名義流量曲線斜率增加的重疊情況。零重疊的公差規定為2.5%正重疊至2.5%負重疊。
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零偏
空載流量為零的狀態稱零位。為使閥處于零位所需輸入的控制電流對額定電流之比,以百分數表示,稱零偏。
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分辨率
使閥的控制流量發生變化的控制電流最小增量。隨控制電流大小和停留時間長短不同。取最大值與額定電流之比以百分數表示。
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《電液伺服閥特性參數解讀》
本課程為《電液伺服閥特性參數解讀》,屬于電液伺服系統的基礎課程。
無論是在我們學習或者是工作的過程中,往往要去翻一翻國家標準,了解一些行業術語!但往往國家標準中的術語定義總是言簡意賅的,并不太適合小白學習者,大多看完還是一頭霧水。
特別是在電液伺服控制領域,各類性能參數繁雜,不理解這些術語的含義,你可能連伺服閥的樣本都看不懂,更別提去設計一套伺服系統了!
為此,液壓賊船聯合液界聯盟學院,計劃推出解讀液壓行業標準的系列教程!
本期主要解讀《GB 10844-2007-T船用電液伺服閥通用技術條件》標準,讓您徹底理解電液伺服控制技術中的相關術語和定義,主要包括什么是壓力增益?什么是流量增益?
什么是分辨率?什么是零漂?什么是瞬態響應?什么是頻率響應?什么是幅值比?什么是相位滯后?等等二十多個典型術語。
本專題課程主要針對電液伺服系統的初學者,所以屬于保姆級的教程,希望對大家有所幫助!
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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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