2024年3月10日，#HiTalks 2024 | 液压高速开关数字阀研发及产业化研讨会在贵阳召开，这可能是近几年行业内以此为专题的首次大型研讨会，共吸引了120多位与会嘉宾参会。会议虽然仅仅只有一天时间，但是会后大家的热烈讨论依旧在持续。这里把群内几位与会人的参会感想汇总，和大家共同探讨。
2024年3月10日，参加贵阳数字阀研讨会，受益匪浅，尤其听了曼格维公司总经理苗建中先生的技术讲演，感悟颇深，收获满满 。数字流体传动具有颠覆性技术，下面仅是我对数字液压的理解要点。希望大家一起交流讨论。
1、“数字液压”一词的技术含义在于对离散流体控制；而常规液压主要是连续流体控制或开关量控制，这是二者之间的质区别。数字液压一词的概念在国际上基本统一，技术理解相似，因为还处于发展变化中，只是没有一个规范定义。
2、当一个液压缸回路处于定位或保持负载使用场合。由高速开关阀所组成的数字阀功能输
出 ，可提供阀出口的流体压力和流量，而阀进口可关闭或仅在液压缸产生偏差量时做on/off切换调制。因此，数字阀在液压回路中工作时不会像常规液压阀或连续控制液压阀（比例阀、伺服阀类的统称）回路要耗费能量。可见，数字阀应用具有明显节能效果。节能效果达到30% 水平。
3、数字阀输入的是离散信号，但连续控制阀也可以输入离散信号。因此，输入离散信号并
不是数字液压的关键特征，只是主要特性。离散信号是对连续信号采样的信号。离散信号并不等同于数字信号。只是对离散信号进行数字化而已。理论上，离散信号的精度可以是无限的， 而数字信号的精度是有限的。
4、数字阀之所以采用二进制的数字信号，根本原因是电路只能表示两种状态，即通、断状
态。这种 I/0 状态提高了数字信号的抗干扰能力，简单可靠。数字阀通过计算机输入离散信号或数字信号，可由计算机将复杂逻辑控制简单化。
5、高速开关阀结构简单坚固，动作可靠，它只有通、断阀口的切换功能，因此，阀口压损
很小。由高速开关阀组合而成的数字阀组可分布（平行）控制，布置灵活，一旦有一个阀发生故障，可容错即自动配置其余阀，对调节性能的影响很小，其组成的液压回路可方便地回收负载势能，具有能量再利用功能。整个数字液压系统如果采用压力共轨技术，对进、出两个回路都进行能量匹配，实现高效能量管理。因此，采用小型泵源和一个蓄能器组合，可大大减少装机功率，节约能量，提高利用率。这是数字液压迷人之处，追求之道！
6、因此，今后数字液压应用发展方向，应能体现在比常规液压具有的更高的可靠性、更低
的能耗、更好的运动效果（控制精度）、更短的维修时间，以及能减少设备投资成本和运行、维修成本等优势。除此之外，数字液压发展还与常规液压元件结合，可以产生许多数字液压元件，如，数字比例阀、数字液压泵 马达，数字液压缸控制单元等等。
7、数字液压现在是“小众”技术，是流体传动技术中的一朵奇葩，蕴含着颠覆性技术。
8、数字液压包含在液压数字化领域中，液压数字化范围广泛，包括数字液压和常规液压应
用。常规液压元件原则上都可以应用数字技术代替模拟技术。液压数字化有时被称为数字液压，应该加以区分，可认为是“广义数字液压”，宜达成共识，便于国际间技术交流。
9、液压系统为什么关注挖掘机之类的工程机械设备？因为在挖掘机液压系 统有高达 70 80%的能量被耗散，这是不能被容忍的。液压元件为什么关注比例阀？因为连续控制液压阀之类元件具有高成本和故障率与市场需求不一致又不能解决，其市场价格是机械部件的 2-3 倍之多。为什么液压不可替代？因为液压所具有高功率密度是相同尺寸和空间的电气系统功率的10倍。
10、这就是为什么开发数字液压的具有市场动力所在，这是是液压一个重要分支，具有创新的机会的源泉。
参加贵阳高速开关阀研讨会几点收获和思考：
1. 对于高速开关数字阀这样一个专业的细分领域，这次研讨会的参会人数还达到了120余人，说明在液压行业有很多人一直在关注着这项技术，大家都在不断探索和挖掘这个技术的价值。从一个侧面也反映出当前的液压控制技术在一定领域的不足，急需一种新技术路线的出现。
2. 谈到数字液压，一个绕不开的点就是其定义和范畴。这次会议上我比较认可的一个说法是数字液压应属于液压的数字化，这个“广义数字液压”大概念中的一种，以高速开关阀为表现形式的是一种更为纯粹的数字液压。对于仅离散输入信号式可纳入到广义范畴中。也就是说行业需要对“纯种”数字液压有一个共识。
3. 在国际上对于数字液压的基本共识是输出的离散化，以高速开关阀为代表。这里主要是沿用计算机领域的0和1两种状态，对应高速开通阀的通与断。这是从理论层面较为理想的状态，但在实际应用中我们发现高速开关阀的通与断也是一个渐变过程，因为总是存在开启和闭合的响应时间。所以高速开关阀的通与断是不是严格意义上的开与关两种状态？这让我想起了静液压与动液压的定义，我们现在所应用的液压技术从原理上来说是基于静液压的帕斯卡定律。但是在实际实践中，油液也还是在管路中流动的，所以也不是严格意义上的静液压，但是基础的原理还是基于帕斯卡定律。所以对于高速开关阀的实际开关状态，其基础原理还是遵循0和1，只不过我们要进一步提升阀的开启和闭合响应，让其无限接近理想状态。
4. 从曼格维所做的研发，也是不断的让高速开关阀启闭特性接近理想状态。越接近理想状态，那就越容易按照0和1来进行数字化控制。当然这里面会存在一些矛盾，就是响应的时间和通流能力之间的矛盾，因为这是物理世界无法避免的问题。这个就要看我们的实际应用中这个启闭特性要达到多少，就能够满足应用需求了。我觉得也不用无限制的去追求这个参数。
5. 为什么高速开关阀是大家较为认可的一种实现数字液压技术路径的方式？我觉得最主要是因为开关阀通与断的两种状态正好切合计算机的0和1两种状态。这样那么就能够建立一一对应的关系，采用计算机来进行控制。进而我们可以把控制逻辑全部建立在计算机中，就可以实现软件定义功能。
6. 另外，数字阀之所以采用二进制的数字信号，这种I/0状态提高了数字信号的抗干扰能力，简单可靠。对于阀本身开与闭两种状态，也大大提高了可靠性。
7. 每一个高速开关阀可以看作是一个独立的“细胞”。可以根据实际的需求，来灵活组合。这样就可以把这个“细胞”标准化，大批量化。而具体要实现的功能直接通过软件就可以编程实现。
8. 当然以高速开关阀形式的数字液压，是通与断两种状态，这必然会带来流量脉动，进而引起压力脉动及噪音。这个是需要关注的点。
9. 从这次研讨会上，看到了我们行业的老一辈对于液压的热爱，老当益壮，还在不断学习新知识，突破自我，这是我们这一代无比敬佩和需要学习的。
10. 从大家对数字阀领域的关注，都在寻求新的解决方案，也说明了数字阀可以给行业带来不可估量的想象空间，相信数字液压必然大有可为。
同意更明晰的定义更利于推广数字液压。另外能否：
1、泵和高速开关阀共振的问题
1）会上几位专家都提到过高速开关阀频率在30~50赫兹是最合适的。
2）以我们知道的齿轮泵（脉动频率取决于齿数），叶片泵（我看过资料有14片、16片），柱塞泵（取决于柱塞数和吸压油口的配合）压力脉动都到不了30-50赫兹这个频率区间。
2、高速开关阀如何更紧凑的问题。线圈内部的材料和结构可能需要革新——这个技术应该就是可以列入计划。在其他领域或许有可借鉴的解决方案。
3、再凝练数字液压里面的关键科学问题（列入政府的科技项目指南）——流体和控制都有研究空间。
4、需要解决的工程技术问题（列入政府企业创新或者推动指南）
这样方便学界和业界使力，二者有关联，可能不分家，但应该各有侧重。群里很多本科院校、液压名校的学者。有的问题可能适合短期三年左右的研究；有的例如基于智能材料、驱动方式或者更底层的研究创新周期更长。这样可以提前布局。
如果您对这个话题也感兴趣的话，欢迎在推文下方留言，和大家共同探讨数字液压。
原文始发于微信公众号（iHydrostatics静液压）：【i说说】贵阳高速开关数字阀研讨会的参会感想总结
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