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液压阀:带集成数字轴控制器的方向阀
液压阀:带集成数字轴控制器的方向阀
工业液压系统

液压阀将受益于互联

目前液压阀的市场需求是什么?

我们目前正在经历从经典的模拟液压技术向可互联的数字流体技术的转变。尤其是欧洲机器制造商,他们的机器设计越来越数字化,并期望液压系统可以无缝嵌入到这些互联环境中。这意味着在自动化水平方面,液压装置与机电驱动装置相当。这一表述的关键特征之一是通过多以太网接口等开放标准将智能液压阀无缝集成到不同的自动化拓扑布局中。

有哪些新技术可以满足这些要求?

智能单轴控制器已经可以远程调节一个液压闭环控制运动回路。此外,强大的运动控制功能已被集成到液压阀的内置放大板中。它能在各种现场进行目标值和实际值实时比对,并精确调节到几微米。系统的控制质量完全取决于测量系统的分辨率。这些不带控制柜的运动控制系统越来越多地用于锯切生产线、造纸设备和机床。此外,还有智能变速泵驱动和智能泵控制。它们提供了全新的、更节能的排量控制系统取代多数使用至今的节流控制系统。通过这种方式,以前单靠液压阀执行的功能被重新通过软件来实现及拓展。

如何将传感器技术集成到液压阀中?

用于汽车或消费品行业的传感器的大规模生产大大降低了成本。现在,传感器越来越多地用于液压系统。我们认为,下一步是将这种传感器技术集成到现有的液压阀体内。关于状态监控,传感器可以收集有关流体质量、温度、振动和运行切换周期信息。通过深度学习算法,用户可以在其发生故障之前检测到液压阀的磨损。

液压阀在机械结构上还有哪些可挖掘、可拓展的特性?

液压阀体内油道连接以及其外形的的几何形状可拓展程度已经受到标准要求的限制。液压行业前段时间深入讨论了数字液压这个话题。这个想法过去和现在都不曾改变,那就是通过使用单个数字“位”或多个数字“位”的策略实现“步进”或“计时”方式控制流量。在某些应用中,与连续可变技术相比,这可能构成优势。

液压阀的其他哪些创新与贵公司相关?

液压阀技术是否会从互联中受益已不再是问题。唯一的问题是何时。当前围绕工业 4.0 的讨论清楚地表明了定义所有必需具备的功能和性能的重要性。只有当机械装置和传感器技术在不同制造商之间实现标准化,才有可能激发实现互联和通信。即使在未来,也不是每个液压阀或是由机械压力驱动的阀都配备内置式数字电子元件或是被连接到控制系统或是与其它液压阀连接。印有制造商出厂设置信息、功能描述或更换密封件信息的二维码是实现互联的第一步。在新材料和生产技术领域,力士乐有许多创新正在酝酿之中。3D 打印铸造壳体用型芯或直接打印可显著降低液压阀操作期间的能耗。虽然在设计型芯时必须考虑型芯模具的可分割性,但如今由于型芯打印,这已不再必要。这意味着我们可以使用其它通道设计,从而降低压力损失并改善能耗。对于流量为 10,000 l/min 的液压阀,将液阻降低 10% 至 20% 可显著降低运行成本。

适用于液压介质的压力传感器

这些趋势如何影响您的产品?

借助于 IAC(集成轴控制器)阀,博世力士乐提供不需要安装于控制柜的运动控制系统,其所需功能完全集成到液压阀内置的电子元件中。它可以通过开放式接口完全实现互联。这同样适用于带有自己的液压油路的伺服液压轴。在这些即装即用的轴中,泵、液压阀和液压缸形成一个整体,机器制造商只需连接电源和控制通信即可。它们使用相同的调试工具和用户界面,这意味着所有驱动技术都提供相同的外观和感觉。然而,经典伺服阀也可以进一步改进。力士乐为方向阀提供带脉宽调制的新型插头式放大器,将连接器的表面温度从 80 多度降低到仅达 50 度。这对于由易燃锯末造成爆炸危险的锯切生产线特别有意义。

展望:未来 10 年液压阀技术将如何变化?

10 年后,液压阀将使项目规划更容易,调试更舒适,操作更高效,并将在服务案例发生之前提供更多信息。如果需要服务,液压阀可能已经订购了其备件。

IAC 阀