数字变量泵技术在挖掘机上的应用丨Artemis数字挖掘机

同样基于世界上最大的海上浮动风力涡轮机的关键技术，Artemis智能动力宣布，下一步将在非公路液压设备上进行革命，带来前所未有的数字控制水平和效率。

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Artemis Wind Transmission Digital Pump

Artemis正准备将数字泵安装在16T挖掘机上以展示给各大主机厂该技术的燃油经济性和效率优势。

随着由苏格兰企业赞助的DEXTER项目的开展，我们将看到原有的开式泵将被一套串联数字泵所互换取代。

通过对标准的挖掘装载动作周期的前后比较，节能性和操控性将作为这种非公路设备的关键评估因素。

变量泵的研究与发展已经聚焦在了几种常用的结构形式上。非公路方面是斜盘式或斜轴式泵，其设计原理可以追溯到过去的一个多世纪前了。数字泵是一种全新的变量液压泵形式，利用电磁阀单独控制每一个柱塞腔的开关，这些柱塞是通过主轴的旋转来驱动往复运动的。

数字泵的节能和控制优势非常显著，可以实现诊断和集成通信，进入智能的互联时代（’工业4.0”），数字变量技术创造了数字时代的液压泵。它的嵌入式控制器不断监测柱塞的性能，并可以自动报告系统状态的变化。所有的数据可以远程访问，实现监测和诊断。

数字泵将机械能转化到液压能的峰值效率在93-97%的范围内，这和传统的高质量弯轴型泵是相似的。不同的是，数字泵通过使用电磁阀控制柱塞腔的通断。每个柱塞都有一个单向阀保护，当单向阀未开启时，可以防止系统压力反作用在旋转组件上。在零流量下的保压状态下，整个旋转组件和负载压力是隔离的，从而，在待机状态下的损失约为传统相同排量液压泵的1/10。

结合专用的控制器和泵自身的数字控制特性，数字泵可以响应用户的各种指令。单向阀控制是完全独立于轴的转速和负载压力，这样可以让主机厂商根据自己的需求来优化控制。产品成功与否关键在于其操控性和操作手的感受。数字泵可通过定制的操作策略以适应特定市场的要求，例如，对经济性的优先选择。

数字泵具备准确地控制发动机负荷的能力，以防止掉速和熄火。从长远来看，数字泵技术提供了一种实现混合动力功能的路径，将回转和其他动作的能量回收并储存于蓄能器中。

一个典型的数字泵包含十二个柱塞，每个柱塞腔都可以被视为一个在主控制器控制下的独立泵。这12个独立柱塞腔的内部控制逻辑为，其中3个或者4个柱塞腔可同时联通，实现单独供油。这种供油模式可以用来直接控制独立负载，每个独立供油组可工作在独立的压力流量条件下。这种特征可实现对作动器的直接控制而无需外部的控制阀，从而消除了外部阀上的损失。在非公路领域内，这可实现单一泵来独立供多负载的功能。在成熟的应用中，数字泵与发动机控制器协同工作，以优化在负载变化过程中的瞬态响应，以尽量减少排放，避免熄火。

数字变量技术在2015年荣获英国最负盛名的技术创新奖。由英国皇家工程学院颁发，MacRobert Award认可Artemis的前沿研发和在最大兆瓦级海上风力涡轮机变速器上的示范应用。这种液压传动领域内最先进的技术现在已经推广到了工业领域，并正迅速进入非公路市场。

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