Hydrauliczne pompy tłokowe są podstawowymi elementami mocy w systemach hydraulicznych i są szeroko stosowane w maszynach inżynieryjnych, wyposażeniu przemysłowym, lotniczej i nowej energii. Wraz ze wzrostem wymagań dotyczących efektywności energetycznej, ochrony środowiska i inteligencji, jak osiągnąć oszczędność energii, precyzyjną kontrolę i odzyskiwanie energii, zapewniając jednocześnie ważnym kierunkiem rozwoju technologii pompy tłokowej hydraulicznej.
Poniżej znajdują się kluczowe technologie i metody wdrażania przyjęte wokół tych celów:
1. Strategia kontroli oszczędzania energii
Zużycie energii w układzie hydraulicznym wynika głównie z niedopasowania między ciśnieniem wyjściowym a przepływem pompy a zapotrzebowaniem na obciążenie. Aby osiągnąć oszczędność energii, nowoczesne hydrauliczne pompy tłokowe zwykle przyjmują następujące metody kontrolne:
Kontrola kompensacji ciśnieniowej:
Gdy ciśnienie systemowe osiągnie ustaloną wartość, przemieszczenie pompy jest automatycznie zmniejszone w celu zmniejszenia niepotrzebnego zużycia energii.
Mające zastosowanie do okazji z dużymi zmianami obciążenia, takimi jak maszyny do formowania wtrysku, dźwigi itp.
Stała kontrola mocy:
Pompa automatycznie dostosowuje przepływ wyjściowy zgodnie z ciśnieniem obciążenia, aby utrzymać całkowitą moc w ustalonym zakresie.
Zapobiegaj przeciążeniu silnika lub silnika i popraw wykorzystanie energii.
Kontrola wykrywania obciążenia:
Pompa zapewnia jedynie przepływ i ciśnienie wymagane przez rzeczywiste obciążenie, zmniejszając utratę przepełnienia i utratę dławiania.
Jest szeroko stosowany w urządzeniach mobilnych, takich jak koparki i ładowarki, znacznie poprawiając wydajność systemu.
Proporcjonalna kontrola przepływu:
Przemieszczenie pompy jest precyzyjnie dostosowywane przez sygnały elektryczne, aby osiągnąć zasilanie oleju na żądanie i uniknąć odpadów energetycznych.
Jest często używany w sprzęcie automatyzacji, który wymaga dobrej pracy.
2. Technologia kontroli precyzyjnej
Aby osiągnąć bardzo precyzyjną kontrolę ruchu siłowników (takich jak cylindry hydrauliczne i silniki), hydrauliczne pompy tłokowe muszą mieć dobrą reakcję i kontrolę:
Electro-hydrauliczna kontrola proporcjonalna:
Użyj proporcjonalnych zastawek elektromagnesu, aby kontrolować zmienny mechanizm pompy, aby osiągnąć ciągłą i stepową regulację.
Może być stosowany w połączeniu z PLC lub kontrolerem ruchu w celu uzyskania złożonej pozycji, prędkości i kontroli siły.
SERWOROKA:
Dzięki wysokim czujnikom i systemom sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej osiągnięto kontrolę ruchu na poziomie mikrona.
Jest on najczęściej stosowany w bardzo precyzyjnych scenariuszach, takich jak precyzyjne maszyny do obróbki, ławki testowe i połączenia robotów.
Cyfrowa pompa przemieszczenia:
Pracując razem przez wiele niezależnie kontrolowanych małych jednostek tłokowych, może osiągnąć „otwarcie na żądanie”.
Mając większą dynamiczną zdolność reakcji i dokładność kontroli, jest to jeden z trendów rozwojowych inteligentnych systemów hydraulicznych w przyszłości.
Zintegrowany system sterowania:
Zintegruj zmienną kontrolę pompy z całym systemem kontroli maszyny, aby osiągnąć działanie współpracy.
Na przykład w koparce pompa jest połączona z bumem, wózkiem i mechanizmem zlecenia w celu optymalizacji ogólnej koordynacji ruchu.
3. Technologia odzyskiwania energii
W tradycyjnych systemach hydraulicznych duża ilość energii jest utracona w postaci energii cieplnej, szczególnie podczas zwalniania, zejścia, hamowania itp. Dzięki wprowadzeniu mechanizmu odzyskiwania energii, można skutecznie poprawić ogólną efektywność energetyczną systemu:
Odzyskiwanie energii potencjalnej grawitacji:
W sprzęcie takich jak dźwigi i platformy podnoszenia, gdy obciążenie spadnie, silnik hydrauliczny służy do odwrócenia pompy do działania jako generator, przekształcając energię potencjalną w magazynowanie energii elektrycznej lub zasilając z powrotem do siatki mocy.
Ta metoda może znacznie zmniejszyć zużycie energii i jest szczególnie odpowiednia do warunków pracy z częstymi starymi i lądowaniami.
Hamowanie regeneracyjne:
W hydraulicznym systemie podróży, gdy pojazd zwalnia lub zjeżdża, energia wysokociśnieniowa wytwarzana przez silnik hydrauliczny jest zasilany z powrotem do pompy przez zamkniętą pętlę, aby osiągnąć ponowne wykorzystanie energii.
Podobne do systemu hamowania odzyskiwania energii pojazdów elektrycznych.
Oszczędzanie energii wspomaganej akumulatorem:
W systemie, który działa sporadycznie, hydrauliczny akumulator służy do przechowywania nadmiaru energii i uwalniania go w razie potrzeby w celu zmniejszenia szczytowego obciążenia pompy.
Szczególnie odpowiednie dla urządzeń o oczywistych ruchach okresowych, takich jak maszyny do wykładzenia, maszyny odlewnicze itp.
Hybrydowe systemy hydrauliczne:
Łącząc zalety silników elektrycznych i pomp hydraulicznych, wykorzystując charakterystykę wysokiej wydajności silników elektrycznych przy niskich prędkościach i wysokim momencie obrotowym układów hydraulicznych przy dużych prędkościach, osiągnięto kompleksowe oszczędności energii.
Powszechnie stosowane w pojazdach specjalnych, takich jak autobusy miejskie i śmieci.
4. Inteligentne i cyfrowe wzmocnienie
Oprócz tradycyjnych metod kontroli energii, nowoczesne hydrauliczne pompy tłokowe coraz częściej polegają na inteligentnym wykrywaniu, analizie danych i zdalnym monitorowaniu w celu poprawy efektów oszczędzania energii i dokładności kontroli:
Monitorowanie stanu i konserwacja predykcyjna:
Wbudowane czujniki zbierają dane w czasie rzeczywistym, takie jak ciśnienie, temperatura, wibracje itp. Pompy, w połączeniu z algorytmami AI do ostrzegania i oceny zdrowia, aby uniknąć odpadów energetycznych lub strat przestojowych spowodowanych nagłymi niepowodzeniami.
Zdalne i regulacja adaptacyjna:
Technologia IoT służy do osiągnięcia zdalnego monitorowania i regulacji parametrów, aby pompa mogła automatycznie optymalizować stan roboczy zgodnie ze zmianami środowiskowymi i obciążenia.
Cyfrowa weryfikacja bliźniaków i symulacji:
Zbuduj wirtualny model pompy, aby symulować wydajność w różnych warunkach pracy, i zapewnić obsługę danych w celu optymalizacji strategii projektowania i kontroli.
W przyszłości, wraz z głęboką integracją technologii hydraulicznej z technologią informatyczną i nową technologią energetyczną, hydrauliczne pompy tłokowe będą odgrywać ważniejszą rolę w produkcji zielonej, inteligentnej produkcji, nowym sprzęcie energetycznym i innymi dziedzinami.
