传统的液压元件是否正走在被永久取代的路上？

原文来自：Power&Motion

翻译整理：静液压

背景概要一览

• Mitch Eichler，派克汉尼汾的业务开发经理，是一名机械工程师，热衷于将液压阀应用设计商业化。他分享了他所在领域的见解。

• 液压传动系统具有功率密度高、力输出大、易于实现直线运动等优点，广泛应用于工业液压和移动液压机械。

• 随着从纯机械元件到电液元件的转变，人们对更高水平的性能、准确性和可扩展性的期望也随之而来。

目前电子产品与液压系统集成的激增和预期增长揭示了重点的转变。它迫使工业制造商重新审视其竞争地位，以便他们能够确定最简单，最安全，最经济的系统，这些系统既可扩展又易于维护。但这是否也意味着传统的液压系统正走在被永久取代的道路上？

随着投资转向可再生能源，随着时间的推移，与高压液压系统相关的新技术变得更加适用。例如，电液泵被吹捧为比传统同类产品高出80%。

派克汉尼汾的业务发展经理Mitch Eichler认为，传统的液压元件对于需要控制流量、压力或执行器的系统仍然至关重要。他认为，仅基于所需的力，速度和消耗的能量，直接使用机电解决方案驱动所有组件将是尺寸和成本负担。

“那些真正高出力、高要求的应用仍然主要由液压阀完成，”Eichler说。

总体而言，液压专家倾向于同意，高功率密度、大力输出和易于实现运动的结合使液压传动在工业和移动液压机械中脱颖而出。“流体动力的工作方式，你可以得到很多收益 – 这是一个在小空间内的非常紧凑的解决方案，”专门从事液压阀应用的机械工程师Eichler强调说。

直动式比例方向控制阀 – D1FP / D3FP 系列是要求苛刻的液压控制的首选

构建相互依赖关系

Eichler 说，关于液压技术的非此即彼的辩论支持了一种学术性大于实用性的思维方式。在派克汉尼汾的运动系统集团，各个部门一起工作。“不再分液压、气动或机电，”他解释说。“我们将它们视为一种系统解决方案。我们在制造部门的重点是液压阀，但随着电气化的到来，这些阀变得越来越智能。在某些应用中，它们的控制或某些组件可能会变得更加机电。”

派克新一代 DFplus 控制阀是未来设计的合适示例。作为派克最高动态响应的阀门，它已经存在 20 年，专为要求最苛刻的应用而设计，例如通用压力机、机床和吹塑成型。下一代 FP 阀将具有多种通信协议，尤其是 IO-Link。功能范围包括实际值（阀芯位置）、温度、运行时间和各种错误信息。

在此示例中，重点不是开发全新的液压阀技术，而是为现有液压系统带来新的通信可能性，包括通过 NFC（近场通信）与您的手机或计算机进行阀编程，以及以无线方式或通过不同的总线协议这样做。“这就是我们所看到的未来，”Eichler 说。

管理复杂性

新技术的引入是简化还是复杂化了设计特征？在某种程度上，该行业正在见证两者。“在 1980 年代末到 2000 年代初，当电动液压开始变得更加普遍时，阀门中的控制主要是机械的，”Eichler 解释说。

“我通常把它比作瑞士手表，”他补充道。“所有的传感和逻辑都是由线轴、不同的弹簧和孔口以及许多完成工作的机械装置完成的。这是唯一可以做到的方法。但现在我们看到系统变得越来越先进，它们也变得越来越简单。您可以通过关闭阀芯周围的回路来减少阀门中的零件数量和复杂性，而不是使用所有这些不同的孔口、阀芯和机械传感元件。”

无需使用始终为您提供固定压降的补偿器（“为阀门提供一定的流量，从而为系统提供一定的速度”），您可以使用带有先进电子设备的阀门更简单地实现这一点这可以确保您达到该流速。“而且，如果你需要进一步打开阀门，它会这样做，而不是依靠内部机械部件通过传统的液压控制到达那里，”Eichler 说。

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面向工业4.0

随着阀门设计随着电子设备的加入而发展，对机器性能的理解也在不断发展。Eichler 指出，行业希望变得更智能、更高效并降低成本，并且他们希望能够进行更多的预测性维护。

数字和机电技术的协同集成意味着工业阀门能够更好地监控和执行在线诊断，并提供更有效的控制。这也适用于非公路/公路类型的设备。

考虑自动侧载垃圾处理卡车的效率，其中驾驶员从卡车侧面控制机械臂。较旧的卡车依赖于杠杆操作的方向控制阀驱动。相比之下，较新的机器使用顺序阀，或者可能在液压系统中集成了板载电子设备和先进的传感功能，只需按一下按钮或控制杆即可完成操作。“你摆脱了许多软管和机械连接，你只需要按下一个按钮，”Eichler 说。

随着新的紧凑型设计和生产力的提高，也带来了健康和安全方面的好处。Eichler 说，自动化减少了体力劳动例程中的身体压力，并使操作员远离危险。

如果“智能”是最终目标，那么支持液压功能的技术绝不会落后。“如果制造商竭尽全力让每个阀门都能感应到我们能想象到的任何东西，那么对于最终用户来说，它可能永远不会成为具有成本竞争力的解决方案，”他说。

相反，首选是根据具体情况与 OEM 及其最终用户合作，并了解他们收集数据的过程是什么。Eichler 建议提出故障排除问题：“他们将使用它来做什么？他们将如何使用它？它的价值在什么水平？这是他们需要按分钟、按小时、每天检查的东西吗？”根据应用，所有这些类型的变化都可以内置到不同的阀门中。

“我们要确保我们不只是为工程师组装玩具，”Eichler 打趣道。“阀门拥有的口哨声和铃声越多越好。有时您需要将其内置到阀门中，因为它会提醒您跟踪您认为不重要的事情并教您一些关于您的机器的信息。但它归结为规模和成本以及总价值主张。”