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電子技術與液壓技術的結合及發展
點擊次數:2670 發布時間:2013-04-22
     電子技術與液壓技術是一對矛盾的兄弟,一方面,電子技術的進步,特別直線電機得出現,使得液壓技術又多了競爭對手,而且在許多方面都對液壓技術造成了影響,另一方面,電子技術與液壓技術的結合,又拓寬了液壓的應用范圍,也提高了技術水平,當前電液結合的液壓元件是液壓技術發展中的一個亮點。
     近年來,流體傳動技術借助和移植了電子技術、計算機技術、自動控制技術以及新材料和新工藝等后取得了顯著成果。尤其是電子、IT技術和流體傳動技術的相互融合,更使其提高了與電機傳動的競爭能力,取得新的活力。
    一、電液伺服閥和比例閥的性能不斷提高
    電液伺服閥和比例閥是在電液伺服比例系統中將微弱的電能轉換為大的液壓能量的輸出,是該系統的關鍵元件。它決定系統的精度、頻
響和工作可靠性,因而自它面世以來,世界各國都對它的研究開發給予了足夠的關注。特別在對產品的動態響應、控制精度及工作可靠性(耐污染能力)等方面取得不少成果。
1. 電液伺服閥產品
A. 直動型高頻響電液伺服閥
  該閥門內置線性永磁式力馬達驅動閥芯運動,閥芯的位移由位移傳感器進行檢測,內置式電子放大器對主閥芯進行閉環控制,該閥的特
點是:低泄漏、無先導級流量、能耗較低;閥芯驅動力大,永磁式力馬達的驅動力為電磁鐵的2倍,抗污染能力強;動態響應好,由于力馬達自然頻率為250Hz,使閥的動態性能好,且閥的頻率與系統壓力無關;低滯環、高分辨率、重復精度高;當斷電和緊急停車時,閥芯可自動回到空位,使負載處于安全狀態;為提高使用壽命,防止閥芯節流邊磨損,一般使用時要求過濾精度為10μm(β75)。
B. 先導級為射流管的雙級電液伺服閥
  多年來一直生產噴咀檔板型雙級電液伺服閥,該閥具有高頻響、高精度等性能,但是耐污染能力差,要求油液清潔度高。zui近發展
了先導級為射流管的雙級電液伺服閥。該閥動態性能好,耐污染能力強,主閥芯位置用位移傳感器進行電反饋,由內置式電子放大器對閥芯進行閉環控制,具有故障保險(Fail-safe)功能。當出現意外斷電故障時,可保障機器設備處于安全位置。zui低先導級的控制壓力為2.5MPa,這一優點可使該閥應用于汽輪機之類的低壓控制系統中。
C. D660系列伺服比例閥
  D660系列伺服比例閥可用作二通、三通、四通和五通節流型的流量控制閥,適用于電液位置、電液速度、電液壓力和電液力控制
系統中,具有很高的動態響應特性和可靠性,廣泛應用于各種注塑機、中空成型機、壓鑄機、壓力加工機械、造紙和木材加工等行業。其主要性能:流量范圍30~1500 L/min(1.0MPa 閥壓降);zui大工作壓力35.0 MPa;分辨率 <0.2%;滯環<1.0%;響應時間12~42ms;工作壓力為21.0MPa。
2. 比例控制閥產品
  比例閥具有價格低,耐污染能力強等優點,但與伺服閥比頻率響應性能差,一般只用于開環系統。為了使其能用于高響應、高精高的閉
環系統,各公司開發了高頻比例控制閥。
二、 發展電子控制液壓變量油泵,實現節能,提高精度
  由電子控制裝置實現變量柱塞泵的流量、壓力和功率控制。電子控制裝置主要由高頻響電液比例閥、壓力和位移傳感器、電子控制器組
成。用閉環控制取代原來的開環控制,通過微處理器改變微處理程序,實現泵的各種控制形式,合理的功率匹配和軟啟動,并適應負荷變化改變油泵參數(如流量和壓力)。
  在東京IFPEX 2005展覽會上日本油研公司展出了帶閉環控制和開環控制的變量柱塞泵,具有良好的節能效果。它們是A系列04型電液比例
負荷傳感型和A系列04E型電液比例流量、壓力閉環控制型比例變量柱塞泵。
  A系列04E型變量柱塞泵是以比例技術為基礎結合電子技術和傳感技術,實現閉環控制的變量柱塞泵。通過比例閥對壓力和流量進行匹配
控制,并由壓力傳感器和斜盤角度傳感器對輸出壓力和流量持續監控,使輸出的壓力和流量更,更接近實際需要的壓力和流量,所以更節能,控制精度也更高。
三、發展電氣液壓融合系統(Hybrid系統)
  這是日本液壓界建立的新概念,即將液壓技術、電子技術、計算機技術和電氣技術相融合,簡稱Hybrid系統。它是高速變頻器(電機)
和AC伺服電動機驅動定量泵的可變速的控制系統,在日本這類系統已經商品化。當執行器不工作時,電機轉速以低速運行或停止運行,可以大量節省能量消耗,還可降低噪聲和系統溫升,油箱的容積和用油量大大減少。
四、適應PLC控制和總線連接
1. 低能耗電磁閥產品
  低保持電流的小型電磁閥。DG4VL-3和DG4VL-5小型電磁閥的保持電流分別減低到6W和7.5W,是驅動電磁鐵功率的1/4(保持電流為換向后使閥芯保持位置所需的電流)。
  DG4VC-3和DG4VC-5微小電流控制的小型電磁閥的控制信號為24V、10mA;內置半導體開關,PLC可直接控制,不需外部繼電器,從而可節省開關柜尺寸;適應總線M12接口。
2.氣動元件
  氣動技術是自動化不可缺少的重要手段。近年來的發展動向是向小型化、低能耗、精度化、組合化、高速化和潔凈化方向發展,尤其是氣動系統的潔凈化和低能耗等促進了半導體工業和制藥工業的發展,國外一些展覽會上更充分顯示了氣動技術的發展。
   只要沿著此方向走下去,并不斷跟蹤和移植新技術成果,比如電子、信息、計算機、磨擦磨損等新技術、新工藝、新材料等成果,發揮流體傳動的優點,克服能耗大、噪聲大等缺點。作為現代傳動與控制的重要組成部分的流體傳動技術,將不斷擴大應用領域,保持強大的競爭力,并不斷向前發展。 
 

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