|
液壓閥進入數(shù)字化時代
/ r( _" Q0 j% c+ ?0 K 液壓閥是流體傳動中不可或缺的功能單元。一方面,，流體傳動系統(tǒng)的優(yōu)化升級需要液壓閥相應提高性能；另一方面，液壓閥本身的創(chuàng)新也給流體系統(tǒng)帶來了新的活力。如今,，液壓閥在體積、性能、能耗,、智能化,、制造加工工藝等方面都有了極大的發(fā)展。隨著液壓系統(tǒng)與電子技術(shù),、IT技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)的融合,，液壓閥進入了數(shù)字化時代。
/ D9 E, Q( H' K3 b1 ]; n0 N技術(shù)與市場相互促進 6 k9 z4 x9 E* L; l
液壓閥的發(fā)展應從技術(shù)與市場相結(jié)合來看,，它分成三個層次和三種發(fā)展方向,。首先是以技術(shù)占領市場制高點，高端市場需要高層次,、高水平的技術(shù),。目前，通用的是CAN總線,，這種機電液總線一體化的技術(shù)將占領未來5年以上的技術(shù)制高點,。各大跨國液壓公司已經(jīng)或正在發(fā)展基于這一技術(shù)基礎上的液壓閥系列產(chǎn)品，并用于液壓泵的變量控制以及系統(tǒng)的各種閥控回路上,。這方面的發(fā)展以工程機械液壓產(chǎn)品領先,，如已用于攤鋪機的液壓控制上， 這方面的跨國企業(yè)有Sauer-Danfoss的PLUS1系列產(chǎn)品,；Rexroth也在致力于發(fā)展這方面的產(chǎn)品與技術(shù),。這些跨國企業(yè)在這方面已經(jīng)走在前列。
第二個層面是技術(shù)與市場相結(jié)合,。這是目前國際市場上一種流行的理念，即不僅僅是提供產(chǎn)品而是提供給用戶所需的解決方案或整體銷售理念,。目前這種理念更發(fā)展為液壓銷售商提供給用戶的是增值服務,，而不只是傳統(tǒng)的產(chǎn)品本身。
第三個層面是市場因素占主導,，液壓閥的發(fā)展在于集成度的提高,，以及大批量、低成本的生產(chǎn)模式,。在這方面值得注意的是螺紋插裝閥,，它作為液壓元件五種連接方式之一，正以更快的速度增加市場占有量,。
今后的趨勢是螺紋插裝閥在擠壓板式閥的市場空間,。盡管板式閥在今后幾年中仍然是市場的主體，但已不占有絕對優(yōu)勢,。今后插裝閥會逐步取代板式閥成為閥類的主體,。這是因為螺紋插裝閥不只是一種結(jié)構(gòu)形式的變化，而它還給液壓閥的發(fā)展帶來了原來意想不到的推動力,。螺紋插裝閥最初是由于工程機械需要液壓閥減輕重量而產(chǎn)生,，同時這種閥還具有重量輕,、成本低、易開發(fā),、集成度高,、易組合、知識專有性強,、系統(tǒng)變化適應性強等優(yōu)勢,。因此它不僅為液壓閥的發(fā)展帶來更大的可塑性，也給系統(tǒng)的形成帶來更多的專有性,。近年來有些國外液壓系統(tǒng)專利正是應用螺紋插裝閥而獲得的,。今后二通插裝閥與螺紋插裝閥可分割閥的整個流量范圍，即二通插裝閥用于300～500 l/min以上,，螺紋插裝閥用于300～500 l/min以下的系統(tǒng)領域,。同時應該看到液壓正向42～48MPa 領域發(fā)展，要能達到這一壓力領域,，閥的連接形式只有插裝式,。
液壓數(shù)字閥是未來與比例閥、伺服閥相輔相爭的一個全新的新閥種,。它具有價格更低,、更易與計算機相接、放大驅(qū)動裝置更簡單,，而且體積更小的特點,。典型的應用在Sauer-Danfoss的PVG比例多路閥上已經(jīng)可見，EATON－VICHERS的二通插裝流量閥專利產(chǎn)品也可見到,。上海豪高機電科技有限公司在2006年開發(fā)出了用于31.5MPa下的高速開關(guān)數(shù)字閥,，空載頻響在0.2ms以下，31.5MPa下頻響在2ms以下,，達到了目前的最好水平,，之所以達到這一水平主要原因是材料的突破。
我國的液壓工業(yè)經(jīng)過不到五十年發(fā)展,，已跨入世界前列,。液壓工業(yè)應抓住改革開放大發(fā)展的機遇，企業(yè)家與技術(shù)人員要更新產(chǎn)品和理念,，從為用戶增值的理念體現(xiàn)出市場競爭意識,，站在市場的高峰和前列。 # @1 M* ]6 n$ I' x# x% z; R' r
/ }6 A V; ~$ o5 f& B& Z; }/ c6 e; E
多路閥得到廣泛應用
, a9 X }/ f* h$ W* x 閥在組合成液壓系統(tǒng)時,，有一個共同特點,，就是必須給它們設計安裝閥板。安裝閥板的配合孔精度要求很高，在單件小批量非數(shù)控加工的條件下,，很容易產(chǎn)生不合格品,。那么有沒有一種不需要加工閥板，又能任意組合的能形成特定控制功能的閥組呢,？這就是多路閥,。
多路閥有手柄凸輪、拉桿,、遙控軟軸,、旋轉(zhuǎn)手柄等控制方式。其中手柄控制使用最為廣泛,，即可以控制動作又可以作為應急備用,。如在高空作業(yè)車中，當作業(yè)臂舉升到一定高度而控制電器發(fā)生故障時,，為了保證人身安全,，必須把作業(yè)臂降下來，這時只需要扳動換向手柄即可,。多路閥有純電控,、氣控、電液控等多種換向方式,。常規(guī)的板式安裝閥幾乎不能做到既帶手柄又帶電,、氣液聯(lián)合控制方式。而移動液壓設備住往又有這個要求,，即在電器自動控制方式失效時必須做到能夠手動控制,，便于將作業(yè)功能恢復后對設備進行檢修。多路閥進油聯(lián),、控制聯(lián),、出油聯(lián)能夠有機地組合在一起，只進行簡單的拆分就可以湊成聯(lián)數(shù)不同的換向閥組來分別控制多個執(zhí)行機構(gòu),，如油缸、液壓,、馬達等,。多路閥本身并不需要用戶自己加工閥板，這樣多路閥在使用過程中,，對用戶就沒有過高的工藝要求,，基本杜絕了常見液壓系統(tǒng)泄漏的通病。再加上多路閥結(jié)構(gòu)緊湊,，所以在工程機械,、專用車輛等各種移動設備上使用相當廣泛。
由于多路閥是三位六通的，控制聯(lián)可以做成串聯(lián)功能的,，幾個閥組之間只需一根油管就可以組成一個過橋油路,，使用起來非常方便，對防止設備聯(lián)動,，提高設備的使用安全性是相當必要的,。另外多路閥也可以在工作油口上加裝液壓鎖、過載閥,、卸荷閥等,。多路閥還可以做成比例閥型、負載敏感型,、LS反饋型等多種特殊功能的類型,。
% X& N/ A: {! ^0 q" Q' x節(jié)能是持續(xù)的挑戰(zhàn) 8 _) ~& O" J6 @) V
液壓控制閥的工作總是伴隨著壓力損失，即能量損失,。在一定意義上,，液壓閥的功能是以能量損失為代價而獲得的。從節(jié)能的角度看,，采用泵控的液壓系統(tǒng)應比閥控的系統(tǒng)好,。但從總體的工況、性能,、多重負載以及成本等各個方面綜合考慮,，閥控的液壓系統(tǒng)還是處于主導的位置。因此,，一方面在設計系統(tǒng)的時候,，應盡可能地考慮節(jié)能措施，如采用變量泵,、負載傳感控制或三通型調(diào)速等,。另一方面采用高性能、高質(zhì)量,、高可靠及低成本的液壓閥就是一種節(jié)能措施,。如閥體的鑄造流道經(jīng)優(yōu)化設計，精密鑄造,，表面光潔,、流暢，這樣的閥體必定外形緊湊,、重量輕,，且通流能力強，故可減少液流流經(jīng)閥體內(nèi)部通道時產(chǎn)生的不必要的流阻損失,。
如果同樣功能的控制閥,，其中某種閥的抗污染能力強,，工作可靠性好，則其可避免高額的過濾成本,，更可降低因故障而造成停產(chǎn)損失等風險,，這也可以說是具有很好的節(jié)能效應。
一種液壓閥只能實現(xiàn)一種功能,，這樣容易使系統(tǒng)閥塊體積過大,。產(chǎn)品和產(chǎn)品之間的兼容性不好也很容易造成液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定，由此引發(fā)一系列的發(fā)熱,、泄漏等非節(jié)能問題,。所以液壓閥的集成化發(fā)展方向應該在節(jié)能方面是可行的，這樣可以減少泄漏,，提高產(chǎn)品間的兼容性,，一種閥可以實現(xiàn)3種甚至4種功能，這樣對節(jié)能是有幫助的,，也提高了應用的便捷性,。此外各個公司的加工手段、加工工藝的好壞,，先進與否也很大程度上影響到閥的性能和節(jié)能問題,。
/ J6 [- w! E& D6 i$ T6 [數(shù)字化控制漸成趨勢 ( F9 c* ]) }; S7 K6 _, b: r* G4 c/ e3 R
在更小的空間實現(xiàn)更多功能組件的設置,以滿足應用中的特殊要求，是目前液壓產(chǎn)品設計中突出的問題,。比例技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合可以解決這類問題,，是未來液壓應用領域的發(fā)展方向。由于有永久存儲功能,，數(shù)字管理保證了系統(tǒng)設置的可重復性,，數(shù)字組件測試保證了所有功能參數(shù)設置的可重復性，新的控制技術(shù)提高了比例閥的靜態(tài)和動態(tài)特性,。
+ p* q" x/ N7 Q2 R 經(jīng)過長期不懈的研究開發(fā),，Atos公司在新型數(shù)字化電液技術(shù)上取得了長足的發(fā)展，并不斷在不同的領域成功應用,。相關(guān)的產(chǎn)品信息包括形成具有高動態(tài)響應的比例插裝閥,；形成具有P/Q組合比例控制功能的閥、插件,、變量泵及伺服執(zhí)行器,；形成具有便捷的參數(shù)設置和強大診斷功能可實現(xiàn)遠程操作的閥件；形成具有比例控制的防爆閥及不銹鋼閥,；可在高強度振動和沖擊等苛刻工況下，“粗獷”地操作運行,；數(shù)字技術(shù)的應用簡化了控制系統(tǒng)的接線,，同時提高了系統(tǒng)的使用效率,。
Atos新型數(shù)字電液技術(shù)可為任何電液軸提供位移、速度或力的閉環(huán)控制方案,。通過一個帶有內(nèi)置位移傳感器的伺服缸,，一個帶有閉環(huán)功能數(shù)字控制器的比例閥，連接到電源和閥體本身的電子傳感器反饋,，并連接到機器設備的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡中,，是實現(xiàn)高精度可控制軸運動的最佳解決方案。
目前,，Atos數(shù)字電液技術(shù)主要應用于注塑機行業(yè)的壓力/流量控制,，吹塑機的壁厚控制。液壓軸向同步控制主要應用在CNC折彎機的折彎階段,，陶瓷壓機取料功能,，大型工業(yè)提升器的平臺控制，還可應用于航天工業(yè)的高精度仿真模擬試驗設備,、娛樂及訓練系統(tǒng),。
與常規(guī)的伺服閥相比，派克漢尼汾公司開發(fā)的采用VCD（音圈驅(qū)動）技術(shù)的DFplus系列比例閥的動,、靜態(tài)特性完全能滿足液壓伺服系統(tǒng)的要求,，而其結(jié)構(gòu)上避免了“噴嘴”等對污染極其敏感的因素。因此,，該系列閥對油液清潔度的要求都大大低于傳統(tǒng)的伺服閥,，僅與一般的比例閥相當，故其工作可靠性好,，使用成本大大降低,。
順便提及的DFplus是派克漢尼汾公司為更好地適應現(xiàn)代控制技術(shù)而開發(fā)的新型液壓元件。此外,，派克公司同時開發(fā)了一系列配套的數(shù)字式電子控制器,，能直接與計算機或程序控制器連接，用以作為主機控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)之間信息傳遞和處理的橋梁,，為主機的總體控制提供了極為方便,、準確和有效的工具。
目前液壓閥的發(fā)展程度可歸結(jié)為產(chǎn)品功能與規(guī)格基本齊全,，可滿足工程的總體需求,。但隨著材料技術(shù)的發(fā)展，電子計算機技術(shù)的發(fā)展,，以及先進加工技術(shù)的發(fā)展,，呈現(xiàn)出液壓閥發(fā)展的多元性及深入性。由材料技術(shù)與電控技術(shù)的發(fā)展,，加上計算機技術(shù)的需要,，催生出液壓高速開關(guān)閥即液壓數(shù)字閥,。它目前已嶄露頭角，但應用仍不為注目,，然而它將是伺服閥與比例閥的更新?lián)Q代產(chǎn)品,。隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，催生出以微處理器與軟件技術(shù)結(jié)合的具體總線傳輸控制的液壓閥系列化產(chǎn)品,。目前這種閥的名稱還停留在各跨國公司的命名上,。建議稱為總線控制型液壓閥（或簡稱線控或網(wǎng)控液壓閥）。這種系列產(chǎn)品目前在液壓閥的技術(shù)發(fā)展中是最高端技術(shù)的產(chǎn)品,。另外,，由于先進加工技術(shù)如數(shù)控機床的推廣，催生出液壓螺紋插裝閥的發(fā)展與應用,，它使液壓閥的制造與應用都產(chǎn)生深刻的影響和變化,。
# `( Y" u3 l- K1 p1 Y 在今后幾年，螺紋插裝閥的市場占有量將由現(xiàn)在的5%～10%增至25%～30%,，二通插裝閥的市場占有量將由現(xiàn)在的15%～20%增至20%～25%,，而疊加式、板式,、管式等閥種的市場占有量將有可能下降,。
目前，國內(nèi)的企業(yè)正從設備等硬件設施與管理等軟件設施各方面追趕世界先進水平,，并取得了明顯的成績,，他們的產(chǎn)品在2006年的PTC ASIA展覽會上大家有目共睹�,？偟膩碚f,，國產(chǎn)閥優(yōu)勢在價格，差距在質(zhì)量,。但這只是從表面上看,，我國液壓工業(yè)與國外相比在液壓閥方面的差距，在中低端市場上既不在于技術(shù)也不在于質(zhì)量,，而在于管理,。說到底，真正的差距是理念上的及資金體制與機制方面的,，實質(zhì)上并不是技術(shù)上的,，包括高端市場。 . ?, L* V9 N' L
|
發(fā)表于 2006-12-20 14:26:19
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè)，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
