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            上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司
            中級(jí)會(huì)員 | 第15年

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            Parker:液壓元件是否會(huì)持續(xù)被電氣所代替?

            時(shí)間:2024/12/5閱讀:310
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            派克漢尼汾業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理 Mitch Eichler 是一名機(jī)械工程師,熱衷于將液壓閥應(yīng)用設(shè)計(jì)商業(yè)化。他分享了自己領(lǐng)域的見解。

            • 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有高功率密度、大力輸出和易于實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于工業(yè)液壓和移動(dòng)液壓機(jī)械。

            • 隨著從純機(jī)械元件到電液元件的升級(jí),人們對(duì)更高水平的性能、準(zhǔn)確性和可擴(kuò)展性的期望也隨之而來。


            目前電子與液壓集成的激增和預(yù)期增長(zhǎng)表明了焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。它迫使工業(yè)制造商重新審視他們的競(jìng)爭(zhēng)立場(chǎng),以便他們能夠找到簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展且易于維護(hù)的系統(tǒng)。但這是否也意味著傳統(tǒng)液壓正在穩(wěn)步走向取代?


            隨著投資轉(zhuǎn)向可再生能源,隨著時(shí)間的推移,與高壓液壓系統(tǒng)相關(guān)的新技術(shù)變得更加適用。例如,電動(dòng)液壓泵的效率比傳統(tǒng)泵高出 80%。


            派克漢尼汾業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理 Mitch Eicher 認(rèn)為,傳統(tǒng)液壓部件對(duì)于需要控制流量、壓力或執(zhí)行器的系統(tǒng)仍然至關(guān)重要。他認(rèn)為,僅基于所需的力、速度和消耗的能量,使用機(jī)電解決方案直接驅(qū)動(dòng)所有部件會(huì)占用大量空間,并且成本負(fù)擔(dān)沉重。


            “那些真正需要大力量、高要求的應(yīng)用仍然主要由液壓閥完成,"Eicher 說道。


            總體而言,液壓專家傾向于認(rèn)為,高功率密度、大力量輸出和易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合使得液壓傳動(dòng)在工業(yè)和移動(dòng)液壓機(jī)械中脫穎而出。


            “流體動(dòng)力的工作方式可以讓您獲得很大的收益——這是一種在小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)非常密集的解決方案,"專門研究液壓閥應(yīng)用的機(jī)械工程師 Eichler 強(qiáng)調(diào)道。

            建立相互依賴關(guān)系

            Eichler 表示,關(guān)于液壓的非此即彼的爭(zhēng)論支持了一種更偏向?qū)W術(shù)而非實(shí)用的思維方式。在派克漢尼汾的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)集團(tuán),各個(gè)部門共同合作?!艾F(xiàn)在,你不再是要么選擇液壓、氣動(dòng)或機(jī)電,"他解釋道?!拔覀儗⑺鼈円暈橄到y(tǒng)解決方案。我們制造部門的重點(diǎn)是液壓閥,但隨著電氣化的到來,這些閥門變得越來越智能。在某些應(yīng)用中,它們的控制或某些組件可能會(huì)變得更加機(jī)電化。"


            派克即將推出的 DFplus 控制閥是未來設(shè)計(jì)。作為派克動(dòng)態(tài)性能最高的閥門,它已經(jīng)存在 20 年了,專為苛刻的應(yīng)用而設(shè)計(jì),例如通用壓力機(jī)、機(jī)床和吹塑。下一代 FP 閥將具有多種通信協(xié)議,尤其是 IO-Link。功能范圍包括實(shí)際值(閥芯位置)、溫度、運(yùn)行時(shí)間和各種錯(cuò)誤消息。


            在這個(gè)例子中,重點(diǎn)不是開發(fā)全新的液壓閥技術(shù),而是為現(xiàn)有液壓系統(tǒng)帶來新的通信可能性,包括使用手機(jī)、桌或計(jì)算機(jī)通過 NFC(近場(chǎng)通信)對(duì)閥門進(jìn)行編程,以及通過無線方式或通過不同的總線協(xié)議進(jìn)行編程?!斑@才是我們真正看到的未來,"艾希勒說。

            管理復(fù)雜性

            新技術(shù)的引入是簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)特征還是使其復(fù)雜化了?在某種程度上,業(yè)界正在經(jīng)歷兩者兼而有之?!霸?20 世紀(jì) 80 年代末到 21 世紀(jì)初,當(dāng)電液開始變得更加普遍時(shí),閥門的控制主要是機(jī)械的,"Eichler 解釋道。


            “我通常把它比作瑞士手表,"他補(bǔ)充道?!八械膫鞲泻瓦壿嫸际峭ㄟ^閥芯、不同的彈簧和孔口以及完成工作的大量機(jī)械裝置完成的。這是可行的方法。但現(xiàn)在我們看到系統(tǒng)變得越來越先進(jìn),它們也變得越來越簡(jiǎn)單。你可以通過關(guān)閉閥芯周圍的回路來減少閥門中的零件數(shù)量和復(fù)雜性,而不是擁有所有這些不同的孔口、閥芯和機(jī)械傳感元件。"


            無需使用總是提供固定壓力降的補(bǔ)償器(“使閥門流出一定的流量,從而達(dá)到一定的系統(tǒng)速度"),只需使用帶有先進(jìn)電子設(shè)備的閥門即可輕松實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),該閥門可確保達(dá)到該流量?!岸遥绻枰M(jìn)一步打開閥門,它就會(huì)這樣做,而不是依靠?jī)?nèi)部機(jī)械部件通過傳統(tǒng)的液壓控制來實(shí)現(xiàn),"Eichler 說。

            面向工業(yè) 4.0

            隨著電子設(shè)備的加入,閥門設(shè)計(jì)也在不斷發(fā)展,對(duì)機(jī)器性能的理解也在不斷進(jìn)步。Eichler 指出,行業(yè)希望變得更智能、更高效、降低成本,并且希望能夠進(jìn)行更具預(yù)測(cè)性的維護(hù)。


            數(shù)字和機(jī)電一體化技術(shù)的協(xié)同集成意味著工業(yè)閥門能夠更好地監(jiān)控和執(zhí)行在線診斷,并提供更高效的控制。這也適用于非公路/公路類型的設(shè)備。


            考慮自動(dòng)側(cè)裝垃圾處理卡車的效率,駕駛員從卡車側(cè)面控制機(jī)械臂。舊卡車依靠杠桿操作的方向控制閥驅(qū)動(dòng)。相比之下,較新的機(jī)器使用順序閥,或者可能在液壓系統(tǒng)中集成了車載電子設(shè)備和先進(jìn)的傳感功能,只需按一下按鈕或杠桿即可完成操作?!澳銛[脫了大量軟管和機(jī)械連桿,你正在運(yùn)行電線,你正在按下按鈕,"Eichler 說。


            除了新的緊湊設(shè)計(jì)和生產(chǎn)率提高之外,還帶來了健康和安全方面的好處。自動(dòng)化減少了體力勞動(dòng)中的體力壓力,并使操作員遠(yuǎn)離危險(xiǎn),Eichler 說。如果“智能"是最終目標(biāo),那么支持液壓功能的技術(shù)絕不會(huì)落后。


            “如果制造商試圖做所有事情,讓每個(gè)閥門都能感應(yīng)到我們能想到的任何東西,那么它可能永遠(yuǎn)不會(huì)成為最終用戶具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案,"他說。


            相反,我們更傾向于與 OEM 及其最終用戶逐案合作,并了解他們收集數(shù)據(jù)的過程。Eichler 建議提出故障排除問題:“他們將使用它做什么?他們將如何使用它?它在什么層面上很有價(jià)值?這是他們需要每分鐘、每小時(shí)、每天檢查的東西嗎?"根據(jù)應(yīng)用,所有這些類型的更改都可以內(nèi)置到不同的閥門中。


            “我們希望確保我們不僅僅是為工程師組裝玩具,"Eichler 打趣道。“閥門的裝飾越多越好。有時(shí)你需要在閥門中內(nèi)置這些裝飾,因?yàn)樗鼤?huì)提醒你跟蹤一些你認(rèn)為不重要的事情,并告訴你一些關(guān)于機(jī)器的信息。但最終還是要看尺寸、成本和整體價(jià)值主張。"


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