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附錄 1 液壓泵技術(shù)的革新 份有限公司 流體，通常是油，是機(jī)器或者車輛的生命線，做分配和從原動力 (通常一臺內(nèi)燃機(jī)或者電動機(jī) )經(jīng)由控制閥到負(fù)荷中轉(zhuǎn)移能量的工作，例如：像氣缸或者發(fā)動機(jī)一樣的驅(qū)動器。 過去，使用一臺固定泵和一個(gè)系統(tǒng)減壓閥作為液壓源提供的功能，設(shè)計(jì)者可能就已經(jīng)滿足了。無疑， 不管總效率水平 怎樣，現(xiàn)在有大量的高精密應(yīng)用已經(jīng)無法得到滿足。 問題 目前，甚至到將來，這種設(shè)計(jì)方法都是不能夠滿足要求的。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)的發(fā)展，很多競爭的制造商正銷售成為商品項(xiàng) 目的非常相似的設(shè)備和系統(tǒng)，當(dāng)然先進(jìn)的技術(shù)是必要的。對于具有新特征的液壓元件，用現(xiàn)代控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率。當(dāng)然，電子技術(shù)在未來的發(fā)展中起了一個(gè)主要的作用。其目標(biāo)是能增加控制能力，性能和總效率，并降低費(fèi)用。這些在實(shí)際上與任何行業(yè)或者工程設(shè)計(jì)都是相同的。有時(shí)他們好像又是互相排斥的，直到工程部門經(jīng)歷 “ 尤里卡 ” 的時(shí)刻 ， 或 用 今天的術(shù)語來說 ，就像 有人用拳猛擊空氣后 尖叫 “ 不錯 !” 并且其他人也一起歡呼。不過，那是工程講述的，無論它是系統(tǒng)集成還是組件設(shè)計(jì)。 液壓設(shè)計(jì)的效率可與照明設(shè)計(jì)里的綠色設(shè)計(jì)（用小型的熒光燈替換白熾燈 ）相比較。例如，在照明過程中，我們的工作是把電轉(zhuǎn)化成光能。把你的手放在一發(fā)光的 60 瓦特?zé)糁車?，很顯然有大量熱參加大約 900 流明產(chǎn)生。小型熒光燈大約 18 瓦特能發(fā)出相同的光能。同理，多數(shù)情況下，液壓系統(tǒng)的目標(biāo)就是將產(chǎn)生液壓能，而不是熱能。暖氣裝置只是有點(diǎn)整體的效率低。例如帶在一輛大的農(nóng)業(yè)車輛上 65 馬力的液壓驅(qū)動風(fēng)扇。它只保持系統(tǒng)冷卻。你能猜測拖拉機(jī)的最好功能是不成為一個(gè)移動式的火爐。當(dāng)然，這存在改進(jìn)的空間！ 現(xiàn)代液壓泵通過改變他們的排量達(dá)到在效率方面的改進(jìn)與需求相配，并且是常用的?？勺兣帕恐酶鶕?jù)需要可提供多 種選擇。 例如，最常用的是備有一個(gè)液壓泵流量隨負(fù)載變化而變化的液壓系統(tǒng)補(bǔ)償形式。此外提供功率 限制 (防止使原動機(jī)停止轉(zhuǎn)動 )或負(fù)載傳感設(shè)計(jì)，只有當(dāng)負(fù)載變化時(shí)泵的流量和壓力才隨著變化。這些特征已經(jīng)能夠節(jié)約很多的能量，但是在一些情形下選擇成本和泵本身價(jià)值一樣多！由于它們的簡單且功能多樣性，因此機(jī)械控制功能是工程的奇跡，但是它們也有局限性。通常，他們依賴壓力平衡，校驗(yàn)沖擊力量，并對安裝在遙遠(yuǎn)處軟管起到壓力反饋的作用。因此，就多功能性，功能的范圍和最低操作必要條件而言是有妥協(xié)的。即使在備用的狀態(tài)下，備用的功耗也相當(dāng)于 可變 排量 柱塞泵 對這些機(jī)械伺服機(jī)構(gòu)保持控制需求的能量。由于液壓能量在控制過程中被大量的損失，因此而不被利用來供給負(fù)載。系統(tǒng)性能一般如同 一個(gè) 平衡彈簧滾 ， 孔口尺寸 ， 墊片選擇 ， 對 軟管 的 長 度都有 特定 的 應(yīng)用 。 圖 1 微型液壓泵控制原理 目前的解決辦法 電液裝置能在增加實(shí)現(xiàn)多功能方面得到幫助。 有些泵 生產(chǎn)廠家 提供電子控制的變量泵 。 形成一個(gè)閉環(huán)泵 流量 控制 意味著可以 采用現(xiàn)有的變量泵的設(shè)計(jì) ， 加入一個(gè)電子位置傳感器 (測量泵 )和 電液比例閥 (控制泵的 驅(qū)動 )。給泵出口添加一臺壓力轉(zhuǎn)換器，就能實(shí)現(xiàn) 電子壓力反饋 ，這就創(chuàng)建了一臺電液壓力補(bǔ)償 泵。 然后放入一個(gè) 遙控的， 負(fù)荷式壓力 轉(zhuǎn)換 器組成一個(gè)電子式負(fù)載傳感電路 。這導(dǎo)致了液壓能提供的一個(gè)接近蒼蠅通過報(bào)警器的裝置，如圖 1 中所 示。最后，增加電液控制閥，你就能有一臺完整的蒼蠅通過報(bào)警器。通過扶手控制桿或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而不是 需要 操作人員監(jiān)測的水平控制閥來控制泵 (s)和液壓閥。 如果你 曾今 換過液壓軟管及配件 ，你就知道他們能花費(fèi)多于他們被連結(jié)的設(shè)備。電液裝置的復(fù)雜性表明簡單的 控制算法改變或者電子再組合能使相同的機(jī)械硬件創(chuàng)造出不同型號的液壓泵。取得的是增加的效率， 因?yàn)橐环N產(chǎn)品只要進(jìn)行電子改造就能提供給很多用戶。沒有更多的性能限制， 并存在巨大的潛力 ， 以減少浪費(fèi)開銷所需的機(jī)械解決方案 。 精密性也增加了，因?yàn)橛脩糁肋@個(gè) 泵在任何時(shí)候的功用。 斜盤式 泵的絕對排量控制 允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)師根據(jù)工作需要來設(shè)計(jì)泵的功能，因?yàn)榫哂休^少的性能限制和特制。實(shí)際上，泵沖擊的信號反饋能被用作一件診斷工具。 觀察泵沖擊信號是在泵研究過程中的一種有價(jià)值的發(fā)展工具。像任何運(yùn)轉(zhuǎn)控制軸一樣 ，機(jī)械在力學(xué)中起至關(guān)重要的作用。 第一 ， 在努力嘗試關(guān)閉 液壓 泵 排量大小環(huán)節(jié)中具 有挑戰(zhàn)性 。 好像反彈的驅(qū)動連桿 ， 在移動單元的控制下 的 摩擦 使在液壓機(jī)械中不是足夠的好，變的不穩(wěn)定，是其噩夢的化身。根據(jù)它本身的特性，當(dāng)選擇傳感器和電子器械時(shí)這些部件的不穩(wěn)定部分需要詳細(xì)的考慮，振動片的設(shè)備要求詳細(xì)想法，選擇并且設(shè)計(jì)在傳感器和電子。因此，制造一個(gè) 電液變量泵 比目前使用的液壓泵需要更多的元件。底線：重新設(shè)計(jì)需要更多的成本，或許 落實(shí)和制造 ，新的方案。 原始設(shè)備制造商購買液壓元件 不滿意 指明高性能元件新設(shè)計(jì)招標(biāo) ， 但是他們想要它 的 成本 比 比去年的 型號更低 。 結(jié)論 變量泵的排量在每次的技術(shù)革新中沒有太多的變化。然而，這次行動引起的結(jié)果對于與它有聯(lián)系的系統(tǒng)產(chǎn)生了復(fù)雜 的影響。 如果你能控制 與這個(gè)系統(tǒng)一起運(yùn)行的軸 ，然后你能達(dá)到比現(xiàn)有的解決方案更高的水平。 即 ， 僅僅擁有一個(gè)變量泵是不夠的 。泵的控制系統(tǒng)可以與驅(qū)動它的原動力進(jìn)行信息交流，載荷與它的排量是相聯(lián)系的，泵是整個(gè)機(jī)器的一個(gè)組成部分 。 設(shè)計(jì)理念解答 了 這些要求 在 泵 的結(jié)構(gòu)內(nèi)部 包含 的 所有精密電子 器件， 給予使用者完整而簡單的控制 ， 成立了遠(yuǎn)程電子控制軟件包 但 要求 用戶 購買 。這樣的一臺泵從開始設(shè)計(jì)就擁有一個(gè) 閉環(huán)伺服控制 的 位移系統(tǒng) 。 最理想的是 ，必要的 電子感應(yīng)器及零件 ， 而不是包裝裝置 ，這對于 泵 的控制 環(huán)節(jié)是 不可缺少的 。 這些傳感器將監(jiān)測泵和計(jì)量 泵體溫 ,出口油壓 ， 轉(zhuǎn)速 。因此 ， 將不會有電線外 露， 所有用戶需要做的是以一個(gè)單一的接口 將 他的輸 入電源和控制裝置 (電壓信號或電位器 )連接起來。 通過提供持續(xù)的反饋信息 ， 控制系統(tǒng)確切知道泵在任何時(shí)候的工作情況。功率限制、 壓力控制 ，流量 控制都可以同時(shí) 進(jìn) 行 ； 用戶確定 這 種泵 的用途。 這可以被擴(kuò)展到控制其他設(shè)備。對于普通原動力的很多應(yīng)用都有多臺泵，通過電子改造，機(jī)器控制系統(tǒng) 能夠 以 一種 優(yōu)先供給能量或分流給 同步多臺 泵。 一個(gè)變量泵可以 是一個(gè) 精確流量控制器 。由于知道泵每分鐘的轉(zhuǎn)速和排量，流量可以被準(zhǔn)確的計(jì)算出來。根據(jù)負(fù)載的壓力， 驅(qū)動功率就可以得到。由于知道泵的輸出軸轉(zhuǎn)速，則驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)負(fù)載的需求發(fā)出一個(gè)信號給控制發(fā)動機(jī)。 通過泵 的流量和相似驅(qū)動速度的 電液控制閥 的成本與泵相當(dāng)。 這是一種創(chuàng)新 ，是需要“ 綠化 ”的流體力學(xué) — 可能起初成本很高，但是可以 削減 運(yùn)行成本 的 75%。一個(gè)類似額外的收獲是熱量的減少： 從高效 液壓能 負(fù) 載 控制 中減少了 熱量 ，降低了對 油 液 冷卻 的 要求 。 聯(lián)系方法 份有限公司的一位 從事微型液壓動力學(xué)方面的 高級工程師。他在電子和 流體 力學(xué)集成的最前沿 的 工作已經(jīng) 超過了 15年。 聯(lián)系 地址 ：加拿大 大略省 動路 1 號 ； 聯(lián)系 電話： (905) 602真： (905) 602 郵箱： 網(wǎng)站： 附錄 2