派克漢尼汾業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理 Mitch Eichler 是一名機(jī)械工程師，熱衷于將液壓閥應(yīng)用設(shè)計(jì)商業(yè)化。他分享了自己領(lǐng)域的見解。
目前電子與液壓集成的激增和預(yù)期增長(zhǎng)表明了焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。它迫使工業(yè)制造商重新審視他們的競(jìng)爭(zhēng)立場(chǎng)，以便他們能夠找到簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展且易于維護(hù)的系統(tǒng)。但這是否也意味著傳統(tǒng)液壓正在穩(wěn)步走向取代？
隨著投資轉(zhuǎn)向可再生能源，隨著時(shí)間的推移，與高壓液壓系統(tǒng)相關(guān)的新技術(shù)變得更加適用。例如，電動(dòng)液壓泵的效率比傳統(tǒng)泵高出 80%。
派克漢尼汾業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理 Mitch Eicher 認(rèn)為，傳統(tǒng)液壓部件對(duì)于需要控制流量、壓力或執(zhí)行器的系統(tǒng)仍然至關(guān)重要。他認(rèn)為，僅基于所需的力、速度和消耗的能量，使用機(jī)電解決方案直接驅(qū)動(dòng)所有部件會(huì)占用大量空間，并且成本負(fù)擔(dān)沉重。
“那些真正需要大力量、高要求的應(yīng)用仍然主要由液壓閥完成，"Eicher 說(shuō)道。
總體而言，液壓專家傾向于認(rèn)為，高功率密度、大力量輸出和易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合使得液壓傳動(dòng)在工業(yè)和移動(dòng)液壓機(jī)械中脫穎而出。
“流體動(dòng)力的工作方式可以讓您獲得很大的收益——這是一種在小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)非常密集的解決方案，"專門研究液壓閥應(yīng)用的機(jī)械工程師 Eichler 強(qiáng)調(diào)道。
建立相互依賴關(guān)系
Eichler 表示，關(guān)于液壓的非此即彼的爭(zhēng)論支持了一種更偏向?qū)W術(shù)而非實(shí)用的思維方式。在派克漢尼汾的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)集團(tuán)，各個(gè)部門共同合作。“現(xiàn)在，你不再是要么選擇液壓、氣動(dòng)或機(jī)電，"他解釋道。“我們將它們視為系統(tǒng)解決方案。我們制造部門的重點(diǎn)是液壓閥，但隨著電氣化的到來(lái)，這些閥門變得越來(lái)越智能。在某些應(yīng)用中，它們的控制或某些組件可能會(huì)變得更加機(jī)電化。"
派克即將推出的 DFplus 控制閥是未來(lái)設(shè)計(jì)。作為派克動(dòng)態(tài)性能最高的閥門，它已經(jīng)存在 20 年了，專為苛刻的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，例如通用壓力機(jī)、機(jī)床和吹塑。下一代 FP 閥將具有多種通信協(xié)議，尤其是 IO-Link。功能范圍包括實(shí)際值（閥芯位置）、溫度、運(yùn)行時(shí)間和各種錯(cuò)誤消息。
在這個(gè)例子中，重點(diǎn)不是開發(fā)全新的液壓閥技術(shù)，而是為現(xiàn)有液壓系統(tǒng)帶來(lái)新的通信可能性，包括使用手機(jī)、桌或計(jì)算機(jī)通過(guò) NFC（近場(chǎng)通信）對(duì)閥門進(jìn)行編程，以及通過(guò)無(wú)線方式或通過(guò)不同的總線協(xié)議進(jìn)行編程。“這才是我們真正看到的未來(lái)，"艾希勒說(shuō)。
管理復(fù)雜性
新技術(shù)的引入是簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)特征還是使其復(fù)雜化了？在某種程度上，業(yè)界正在經(jīng)歷兩者兼而有之。“在 20 世紀(jì) 80 年代末到 21 世紀(jì)初，當(dāng)電液開始變得更加普遍時(shí)，閥門的控制主要是機(jī)械的，"Eichler 解釋道。
“我通常把它比作瑞士手表，"他補(bǔ)充道。“所有的傳感和邏輯都是通過(guò)閥芯、不同的彈簧和孔口以及完成工作的大量機(jī)械裝置完成的。這是可行的方法。但現(xiàn)在我們看到系統(tǒng)變得越來(lái)越先進(jìn)，它們也變得越來(lái)越簡(jiǎn)單。你可以通過(guò)關(guān)閉閥芯周圍的回路來(lái)減少閥門中的零件數(shù)量和復(fù)雜性，而不是擁有所有這些不同的孔口、閥芯和機(jī)械傳感元件。"
無(wú)需使用總是提供固定壓力降的補(bǔ)償器（“使閥門流出一定的流量，從而達(dá)到一定的系統(tǒng)速度"），只需使用帶有先進(jìn)電子設(shè)備的閥門即可輕松實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該閥門可確保達(dá)到該流量。“而且，如果您需要進(jìn)一步打開閥門，它就會(huì)這樣做，而不是依靠?jī)?nèi)部機(jī)械部件通過(guò)傳統(tǒng)的液壓控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，"Eichler 說(shuō)。
面向工業(yè) 4.0
隨著電子設(shè)備的加入，閥門設(shè)計(jì)也在不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)器性能的理解也在不斷進(jìn)步。Eichler 指出，行業(yè)希望變得更智能、更高效、降低成本，并且希望能夠進(jìn)行更具預(yù)測(cè)性的維護(hù)。
數(shù)字和機(jī)電一體化技術(shù)的協(xié)同集成意味著工業(yè)閥門能夠更好地監(jiān)控和執(zhí)行在線診斷，并提供更高效的控制。這也適用于非公路/公路類型的設(shè)備。
考慮自動(dòng)側(cè)裝垃圾處理卡車的效率，駕駛員從卡車側(cè)面控制機(jī)械臂。舊卡車依靠杠桿操作的方向控制閥驅(qū)動(dòng)。相比之下，較新的機(jī)器使用順序閥，或者可能在液壓系統(tǒng)中集成了車載電子設(shè)備和先進(jìn)的傳感功能，只需按一下按鈕或杠桿即可完成操作。“你擺脫了大量軟管和機(jī)械連桿，你正在運(yùn)行電線，你正在按下按鈕，"Eichler 說(shuō)。
除了新的緊湊設(shè)計(jì)和生產(chǎn)率提高之外，還帶來(lái)了健康和安全方面的好處。自動(dòng)化減少了體力勞動(dòng)中的體力壓力，并使操作員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)，Eichler 說(shuō)。如果“智能"是最終目標(biāo)，那么支持液壓功能的技術(shù)絕不會(huì)落后。
“如果制造商試圖做所有事情，讓每個(gè)閥門都能感應(yīng)到我們能想到的任何東西，那么它可能永遠(yuǎn)不會(huì)成為最終用戶具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案，"他說(shuō)。
相反，我們更傾向于與 OEM 及其最終用戶逐案合作，并了解他們收集數(shù)據(jù)的過(guò)程。Eichler 建議提出故障排除問(wèn)題：“他們將使用它做什么？他們將如何使用它？它在什么層面上很有價(jià)值？這是他們需要每分鐘、每小時(shí)、每天檢查的東西嗎？"根據(jù)應(yīng)用，所有這些類型的更改都可以內(nèi)置到不同的閥門中。
“我們希望確保我們不僅僅是為工程師組裝玩具，"Eichler 打趣道。“閥門的裝飾越多越好。有時(shí)你需要在閥門中內(nèi)置這些裝飾，因?yàn)樗鼤?huì)提醒你跟蹤一些你認(rèn)為不重要的事情，并告訴你一些關(guān)于機(jī)器的信息。但最終還是要看尺寸、成本和整體價(jià)值主張。"
