资料来源:参见文末参考资料列表
编撰整理:静液压
从Volvo的这个奖说起
视频来源:Volvo官方媒体平台
这个奖项是2021年度的Volvo Technology Award,授予了Volvo集团的CE事业部 (Construction Equipment) 。从这个奖项的名字 Technology就知道,这个肯定是和技术相关的内容,并且这个技术含量还不低哦。其实这个黑技术就在上面的视频中,不知道各位小伙伴有没有看出端倪。
NorrDigi缸的初印象
常规液压油缸结构
而对于NorrDigi缸的特别之处主要有两点:一是这款油缸是由多个工作腔组成,而非单一的有杆或无杆腔。咋一看从外形上看不出什么差别,内里却是大有乾坤。下图中的A,B,C,D区域都是工作腔,共4个。每一个工作容腔有一条油路连通,作为进出油的通道。再深入一点,可以将这4个工作腔分为推进腔(推动活塞的伸出)- A和C腔和阻力腔(推动活塞的缩回)- B和D腔。注意:这里的B和D腔是不相通的哦
NorrDigi缸的“72变”
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油缸4个工作腔共用HP(高压油路)和LP(低压油路) (这个可能也就是Volvo的Common Pressure Rail的名称由来了) -
HP和LP以蓄能器的形式呈现 -
每个工作腔的高低压侧开关阀在油缸不同工作位置和速度情况下,交替控制对应的工作腔
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每个工作腔的压力和流量独立控制,协调配合精准稳定控制重物的起升和下落
如下组合表格中的0代表连通LP,1代表连通HP。16种不同的组合方式即如下表所示。
落地Volvo的30t挖机
回到文章开头的故事,我们接着聊。
此款机型原有的系统配置为常规的多路阀的开式系统,改造后的系统为配置NorrDigi数字变量缸的混合动力系统。具体系统框架如下。
NorrDigi数字液压执行器可以用来设计一种新型的液压系统,克服传统系统中的一些缺点,如无法回收动能过大的压力补偿损失。此系统可创建共压轨系统,其中所有执行器都连接到包含用于系统解耦和能量存储的液压蓄能器的压力轨。通过这种设计,压力仅施加到产生应用所需力所需的油缸面积,从根本上减少了压力补偿损失。它还能够双向能量流入和流出共压轨,这意味着动臂下降运动中的动能可以回收并存储在蓄能器中。 迄今为止,Volvo公司已经在一台30吨的挖掘机上进行了原型测试,结果表明,燃油效率提高了50%。这种改进一部分来自降低的燃料消耗,另一部分来自生产率的提高。此项技术适合用于负载惯性相对较高的机器。 —— Kim Heybroek
关于此项新技术在Volvo的应用,OEM off-highway专访了Kim Heybroek。来听听Kim是怎么来解读这项新技术。
视频时长14‘32”, 英语无字幕
参考资料:
· Norrhydro官方网站. www.norrhydro.com
· OEM off-highway. Improved Hydraulic System Design and Control Benefit Overall Machine Efficiency
· Volvo官方媒体. Groundbreaking electro-hydraulic system wins Volvo Technology Award
· Volvo Group Video. https://youtu.be/vUUmoH-DDuM
· Kim Heybroek and Erik Norlin. Hydraulic Multi-Chamber Cylinders in Construction Machinery
· Kim Heybroeka and Mika Sahlmanb. A hydraulic hybrid excavator based on multi-chamber cylinders and secondary control – design and experimental validation
· M Linjama. SECONDARY CONTROLLED MULTI-CHAMBER HYDRAULIC CYLINDER
原文始发于微信公众号(iHydrostatics静液压):【i前沿】Q51:液压缸还能数字变排量?看这款NorrDigi智能缸的“七十二变”
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