附錄 1 液壓泵技術的革新 份有限公司 流體，通常是油，是機器或者車輛的生命線，做分配和從原動力 (通常一臺內燃機或者電動機 )經由控制閥到負荷中轉移能量的工作，例如：像氣缸或者發(fā)動機一樣的驅動器。 過去，使用一臺固定泵和一個系統(tǒng)減壓閥作為液壓源提供的功能，設計者可能就已經滿足了。無疑， 不管總效率水平 怎樣，現(xiàn)在有大量的高精密應用已經無法得到滿足。 問題 目前，甚至到將來，這種設計方法都是不能夠滿足要求的。為了實現(xiàn)工業(yè)的發(fā)展，很多競爭的制造商正銷售成為商品項 目的非常相似的設備和系統(tǒng)，當然先進的技術是必要的。對于具有新特征的液壓元件，用現(xiàn)代控制方法能夠實現(xiàn)更高的效率。當然，電子技術在未來的發(fā)展中起了一個主要的作用。其目標是能增加控制能力，性能和總效率，并降低費用。這些在實際上與任何行業(yè)或者工程設計都是相同的。有時他們好像又是互相排斥的，直到工程部門經歷 “ 尤里卡 ” 的時刻 ， 或 用 今天的術語來說 ，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)集成還是組件設計。 液壓設計的效率可與照明設計里的綠色設計（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化成光能。把你的手放在一發(fā)光的 60 瓦特燈周圍，很顯然有大量熱參加大約 900 流明產生。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)的目標就是將產生液壓能，而不是熱能。暖氣裝置只是有點整體的效率低。例如帶在一輛大的農業(yè)車輛上 65 馬力的液壓驅動風扇。它只保持系統(tǒng)冷卻。你能猜測拖拉機的最好功能是不成為一個移動式的火爐。當然，這存在改進的空間！ 現(xiàn)代液壓泵通過改變他們的排量達到在效率方面的改進與需求相配，并且是常用的?？勺兣帕恐酶鶕枰商峁┒?種選擇。 例如，最常用的是備有一個液壓泵流量隨負載變化而變化的液壓系統(tǒng)補償形式。此外提供功率 限制 (防止使原動機停止轉動 )或負載傳感設計，只有當負載變化時泵的流量和壓力才隨著變化。這些特征已經能夠節(jié)約很多的能量，但是在一些情形下選擇成本和泵本身價值一樣多！由于它們的簡單且功能多樣性，因此機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，校驗沖擊力量，并對安裝在遙遠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，備用的功耗也相當于 可變 排量 柱塞泵 對這些機械伺服機構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載。系統(tǒng)性能一般如同 一個 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現(xiàn)多功能方面得到幫助。 有些泵 生產廠家 提供電子控制的變量泵 。 形成一個閉環(huán)泵 流量 控制 意味著可以 采用現(xiàn)有的變量泵的設計 ， 加入一個電子位置傳感器 (測量泵 )和 電液比例閥 (控制泵的 驅動 )。給泵出口添加一臺壓力轉換器，就能實現(xiàn) 電子壓力反饋 ，這就創(chuàng)建了一臺電液壓力補償 泵。 然后放入一個 遙控的， 負荷式壓力 轉換 器組成一個電子式負載傳感電路 。這導致了液壓能提供的一個接近蒼蠅通過報警器的裝置，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警器。通過扶手控制桿或者計算機系統(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多于他們被連結的設備。電液裝置的復雜性表明簡單的 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， 因為一種產品只要進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 ， 以減少浪費開銷所需的機械解決方案 。 精密性也增加了，因為用戶知道這個 泵在任何時候的功用。 斜盤式 泵的絕對排量控制 允許系統(tǒng)設計師根據工作需要來設計泵的功能，因為具有較少的性能限制和特制。實際上，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值的發(fā)展工具。像任何運轉控制軸一樣 ，機械在力學中起至關重要的作用。 第一 ， 在努力嘗試關閉 液壓 泵 排量大小環(huán)節(jié)中具 有挑戰(zhàn)性 。 好像反彈的驅動連桿 ， 在移動單元的控制下 的 摩擦 使在液壓機械中不是足夠的好，變的不穩(wěn)定，是其噩夢的化身。根據它本身的特性，當選擇傳感器和電子器械時這些部件的不穩(wěn)定部分需要詳細的考慮，振動片的設備要求詳細想法，選擇并且設計在傳感器和電子。因此，制造一個 電液變量泵 比目前使用的液壓泵需要更多的元件。底線：重新設計需要更多的成本，或許 落實和制造 ，新的方案。 原始設備制造商購買液壓元件 不滿意 指明高性能元件新設計招標 ， 但是他們想要它 的 成本 比 比去年的 型號更低 。 結論 變量泵的排量在每次的技術革新中沒有太多的變化。然而，這次行動引起的結果對于與它有聯(lián)系的系統(tǒng)產生了復雜 的影響。 如果你能控制 與這個系統(tǒng)一起運行的軸 ，然后你能達到比現(xiàn)有的解決方案更高的水平。 即 ， 僅僅擁有一個變量泵是不夠的 。泵的控制系統(tǒng)可以與驅動它的原動力進行信息交流，載荷與它的排量是相聯(lián)系的，泵是整個機器的一個組成部分 。 設計理念解答 了 這些要求 在 泵 的結構內部 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計就擁有一個 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)測泵和計量 泵體溫 ,出口油壓 ， 轉速 。因此 ， 將不會有電線外 露， 所有用戶需要做的是以一個單一的接口 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候的工作情況。功率限制、 壓力控制 ，流量 控制都可以同時 進 行 ； 用戶確定 這 種泵 的用途。 這可以被擴展到控制其他設備。對于普通原動力的很多應用都有多臺泵，通過電子改造，機器控制系統(tǒng) 能夠 以 一種 優(yōu)先供給能量或分流給 同步多臺 泵。 一個變量泵可以 是一個 精確流量控制器 。由于知道泵每分鐘的轉速和排量，流量可以被準確的計算出來。根據負載的壓力， 驅動功率就可以得到。由于知道泵的輸出軸轉速，則驅動裝置的轉速可以根據負載的需求發(fā)出一個信號給控制發(fā)動機。 通過泵 的流量和相似驅動速度的 電液控制閥 的成本與泵相當。 這是一種創(chuàng)新 ，是需要“ 綠化 ”的流體力學 可能起初成本很高，但是可以 削減 運行成本 的 75%。一個類似額外的收獲是熱量的減少： 從高效 液壓能 負 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方面的 高級工程師。他在電子和 流體 力學集成的最前沿 的 工作已經 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： 網站： 附錄 2