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对于开发建筑设备和其他重型移动机械的原始设备制造商来说，效率正变得越来越重要。更高效的机器 – 无论是柴油还是电动 – 使用更少的能源，这相当于减少燃料或电池消耗，从而降低机器所有者的运营成本。
液压系统和其他部件在提高重型设备的效率方面可以发挥重要作用。通过其数字排量泵(DDP)技术，丹佛斯动力系统致力于提高重型移动设备（尤其是挖掘机）的效率。
挖掘机占全球建筑业碳排放量的50%左右，丹佛斯动力系统数字排量主管Leif Bruhn在接受Power&Motion采访时表示。因此，该公司选择挖掘机作为测试DDP的第一款机器类型，以帮助提高效率。
“我们专注于[市场上]90%的10吨或更大的挖掘机，”Bruhn说。“如今，这些挖掘机的效率仅为 30%，70%的[能量]浪费在液压系统中，主要是热量。通过专注于挖掘机，我们正在[解决][建筑行业]最大的碳排放者之一。
Leif Bruhn 的完整采访，了解有关丹佛斯数字排量泵及其在建筑设备中的应用的更多信息
根据Bruhn的说法，DDP是一种真正的液压机械数字控制泵。这是由于包含嵌入式计算机，可提供高水平的控制和更快的响应时间。
DDP是一种径向柱塞泵，配备由嵌入式计算机控制的高速机电一体化阀。泵的每个出口都有自己的控制方法，可以单独控制来自出口的流量和压力。
“我们可以单独激活每个柱塞，从而按需创建流量，”Bruhn 解释道。“通过这样做，我们可以实现全负荷和部分负荷效率。与传统的轴向柱塞泵相比，[这提供了]更快、更精确的控制响应，从而优化了我们液压回路的效率。
DDP 和数字泵控制器是丹佛斯挖掘机 Dextreme 系统的核心，Bruhn 说。Dextreme 系统首次在 bauma 2022 上展出，并在 CONEXPO-CON/AGG 和 2023 年国际流体动力博览会 （IFPE） 上向北美市场展示，旨在通过最大限度地减少液压系统常见的损失来节省高达 50% 的能源。
由于DDP可实现数字控制和快速响应时间，Dextreme系统可以节省能源。根据丹佛斯的说法，DDP 提供的快速控制响应允许发动机大幅减速，而不会使发动机熄火。降低发动机速度 – 以较低的速度运行并增加扭矩以实现类似的性能 – 已成为重型卡车和非公路设备行业用于降低燃料消耗的常用策略。这也有助于减少排放和噪音水平，从而提高操作员的舒适度。
Dextreme系统的数字控制允许机器操作员选择他们想要如何使用该系统。如果减少循环时间比油耗更重要，操作员可以使用发动机的每分钟全转速功能，并通过该系统将生产率提高多达 25%。由于系统的数字控制，性能监控和诊断也得到了简化，有助于进一步改善机器所有者的操作。
丹佛斯设计的 Dextreme 系统与功率无关;无论挖掘机是由柴油发动机还是混合动力或电池电动系统提供动力，它都可以提高效率。在电池供电的机器中，该系统使OEM能够降低电池容量，这有助于提高电气化的成本。电池通常是电动化中最昂贵的部分，减少所需的电池量也可以降低投资成本。根据丹佛斯的说法，Dextreme系统还可以帮助增加电气化机器的运行时间，而无需使用更大的电池，从而进一步降低成本。
在 IFPE 2023 上，丹佛斯推出了 Dextreme 系统路径，该路径由三种增量系统解决方案组成，分别称为 Swap、Flex 和 Max。它用DDP、定制软件和数字控制器取代了挖掘机的主液压泵。使用此版本的系统，与配备传统斜盘泵的挖掘机相比，燃料使用量和二氧化碳排放量减少了 15%。
Dextreme Flex 和 Dextreme Max 版本建立在 Swap 系统的基础上，可提供进一步的效率提升。Dextreme Flex 有望通过根据需求动态分配泵流量来节省 30% 的能源。这减少了主控制阀中的节流损失，否则可能会妨碍液压系统的效率，从而阻碍挖掘机的效率。
预计Dextreme Max将通过增加能量回收功能提供高达50%的节能。它将通过回收在机器运动（例如回转减速和动臂下降）期间浪费的能量来实现这一点。来自 DDP 的直接负载控制也将进一步减少节流损失。
自 2018 年从 Artemis Intelligent Power 收购 DDP 技术以来，丹佛斯不仅推进了其设计，还继续研究数字泵的功能。
2022 年，该公司发布了关于泵降低挖掘机电池需求能力的新研究。通过将DDP与电动机配对，可以减少操作挖掘机所需的能量，从而可以使用更小尺寸的电池。
丹佛斯与英国先进推进中心（该中心与政府和行业合作，加速零排放技术的工业化）合作开展了这项研究，该研究于 2022 年 16 月在国际流体动力大会上发表。先进推进中心开发了一个 8 吨履带式挖掘机的模拟模型，并确定了典型 <> 小时班次的能源需求。将配备传统斜盘液压泵的电机与配备DDP和电动机的挖掘机进行了比较。
根据挖掘机的系统复杂性和工作周期，DDP 和电动机版本需要的能源最多可减少 24.8%。这意味着可以使用 314 kWh 容量的电池代替带有斜盘液压泵的挖掘机中使用的 418 kWh 电池。电池不仅昂贵，而且还会增加机器的重量;能够使用较小尺寸的电池有助于克服目前困扰非公路设备电气化的这两个挑战。
挖掘机占据了建筑设备市场的很大一部分，通过集成丹佛斯的 Dextreme 系统，使其成为提高效率和减排的理想目标
丹佛斯目前正在与位于英格兰东约克郡的建筑材料供应商阿什考特集团合作测试其 Dextreme 系统。作为测试的一部分，三台沃尔沃挖掘机配备了Dextreme Swap系统。
这些机器是20吨柴油动力的沃尔沃EC200挖掘机。Ashcourt 计划在未来 2 个月内使用每台机器完成 000，12 个运行小时;其中两个将用于采石场，第三个将用于公司的材料清洗设施。机器上安装了数据记录设备，以将配备丹佛斯的机器与 Ashcourt 现有的标准 EC200 挖掘机机群进行比较。
“我们的目标是了解配备丹佛斯 Dextreme 的机器在恶劣的采石和物料搬运环境中在生产率和燃料使用方面的表现，”阿什考特集团工厂总监 John Hood 在丹佛斯宣布该项目的新闻稿中说。“到目前为止，我们运营商的反馈一致是积极的。我还不能说出节省的燃油，但我的团队告诉我，新机器反应灵敏且功能强大，EC200的性能更像EC250。
通过这样的研究项目，丹佛斯技术可用于实际应用，以展示和证明其能力。根据Bruhn的说法，最大的挑战之一是行业“知道这项技术已经出来，它已经准备好并且可以应用。
提高挖掘机液压系统的效率可以提高生产率并降低油耗，从而降低机器所有者的运营成本
中大型挖掘机是建筑行业使用量最大的挖掘机，是目前DDP和Dextreme系统的主要目标领域。但该公司也看到了其他机器类型和应用的适用性。
“我们专注于与客户一起[使建筑行业脱碳]，”Bruhn在接受Power & Motion采访时表示。
“我们已经在这项技术上工作了一段时间，并且在此过程中我们一直在与优秀的合作伙伴合作。这项工作需要继续并扩大…[我们需要]应对[与客户]一起采用这项技术的挑战，并通过我们的Dextreme系统解决方案方法将其快速推向市场，“他总结道。
丹佛斯Alasdair Robertson谈Dextreme解决方案
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减少15%的燃料使用和碳排放*
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实现泵的互换
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提高生产力
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先进的数字控制
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减少30%的燃料使用和碳排放*
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最大限度地减少系统损失
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建立在Dextreme Swap之上
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减少50%的燃料使用和碳排放*
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终极液压系统
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建立在Dextreme Flex上
Dextreme Swap现已上市，用数字排量®泵、定制软件和数字控制器取代了主液压泵。与装有传统斜盘泵的挖掘机相比，可减少15%的燃料使用和二氧化碳排放。
数字排量®泵的独特设计提供了无可比拟的全负载和部分负载效率。
数字泵控制器以电子方式激活每个柱塞，从而实现快速和精确的控制。
Dextreme软件提供用户可定制的操作模式，以建立先进的挖掘机系统。
内容来源：Power&Motion；丹佛斯动力系统
整理编辑：静液压
原文始发于微信公众号（iHydrostatics静液压）：【i前沿】数字液压系统提高挖掘机效率 | 丹佛斯Dextreme系统
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