工程化解读最前沿的液压技术
2021/7-8 月刊
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加快中国液压数智化进程的几点建议
电液伺服系统的几个问题
电液伺服系统
电液控制阀设计与应用的发展
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声明
液界资讯
丹佛斯以33亿美元正式完成对伊顿液压业务的收购
丹佛斯推出
PLUS+1 Connect 平台
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前沿技术
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线性驱动器CytroForce的模块化和智能化
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多电压复合驱动的高速开关阀性能研究
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加快中国液压数智化进程的几点建议
迈向电气化，全新轴向闭式双泵A21VG 10系列来袭
Argo-Hytos推出新型
EL7比例电子控制单元
Concentric AB为中国OEM开发具有集成阀和控制功能的液压风扇马达
哈威推出新一代中载开式柱塞泵C40V
恒立推出V90N-DP并联变量泵
如何看懂MOOG伺服阀测试报告？
电液伺服系统的几个问题
车辆与行走机械传动装置的基本 性能要求和主要参数指标
电液控制阀设计与应用的发展
选择压力传感器时容易忽略的因素
什么是伯德图？
射流的压强与环境相等
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▶ #液界联盟学院第九期
【伺服阀与电液伺服系统】
本套课程全面讲授液压伺服理论基础，电液伺服元件原理特性，机电液伺服系统构成、工作原理及特性分析，液压伺服系统分析、设计方法。能有效帮助你奠定、夯实液压伺服专业知识，同时能够让你学会应用、设计、分析及解决液压伺服元件及系统问题的能力。
吴晓明
燕山大学 教授 研究生导师
主要研究领域为流体传动与控制
主讲课程有：
《液压伺服与比例控制系统》
《气压传动与控制》
《变量泵变量马达变量调节与控制技术》
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#液界百家讲堂▶主题研讨会
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▶ #液界联盟学院第十期
行走机械静液压驱动系统
设计与应用
这个十一月，液界联盟学院邀请到行业资深静液压技术专家 王意教授，为大家呈上一场关于静液压驱动的专题盛宴！
作者：王意
教授级高级工程师
中国机械工程学会会员
中国液气密工业协会理事
北京金轮总经理
德国慕尼黑工业大学客座教授
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加快中国液压数智化
非常感谢大会邀请我在这发表演讲。我们这次来参观了新宏液压，我们也把新宏液压作为我们发展的一个典范。我一看到新宏液压，我就在思考新宏液压什么地方值得我们去学习，我终于在董事长的办公室里头看了这么一幅他挂在房间里面的一个帖子，叫做知行合一。我觉得这个思路是非常值得我们来思考的，我们这个会要知道我们要干些什么，而且要把我们想知道的东西，把它变成现在的实际的行动。所以知行合一我认为这个概念是非常非常正确的。那么我今天给大家讲的讲讲的具体一点，我们到底该干什么？我们液压行业在目前的智能制造方面，我们该去做些什么工作。大概我跟大家汇报4个方面的问题。
源于王长江教授于2020年11月
第二届液压气动“数智化”企业论坛的主旨报告
是613亿美元，中国的液压现在大约是应该在125亿美元，美国现在是169亿美元。所以这就是我们的宏观上的一些市场的情况。那么在这种情况下，刚才院长也介绍了我们很多工业特别是我们的行走机械是停留在工业2.0的水平。我们怎么从工业2.0的水平杀出去，这是我们值得考虑的。那么大家知道行走机械这是我们目前最值得我们去关注的一个行业。那么目前在线的运营量大约是700万台。我们吴秘书长的信息是最准确的834万台。每年的新增量是200万台。涉及的领域大家可以看到很多。中国液压市场现在叫700亿加上300亿进口，所以中国低压市场大约是1000个亿，700亿是我们制造的统计，300个亿是进口的统计。
刚才听了吴培国秘书长的报告我非常非常的激动。第一因为他告诉我们中国液压行业的状况，第二告诉我们他对中国液压行业有多大的期待。我今天给大家重点讲的还是我们的行走机械怎么办？因为固定设备像刚才的院长已经讲得很清楚了，我们是在工业3.0概括的说应该叫dcs系统。到了工业3.5应该叫SCS系统，在这个基础上去发展的。但是我们行走机械基本上在工业2.0的状态，那么世界的液压工业大概是个什么状况呢？世界液压工业很小，大概只有2500个亿，中国的份额大约是700亿，这是制造商来统计的。
现在要告诉大家的就是电子化的需求目前非常强烈。这个是一定要抓紧时间去研究的，而在这方面我们就可以认识到，当你在做数智化的时候，首先要把我们液压电子化。以挖掘机为例，挖掘机需要什么呢？挖掘机需要节能、低油耗、高效、精准，需要未来的智能化。那么我们现在的液压可能满足不了这个要求。我们来看看液压能量在挖掘机上的分布，我们就看到了50%的功率被柴油机自己占据了，然后50%的功率给了我们液压系统损耗，油泵消耗了8.5%，主阀消耗了6.3%。所以整个系统它的功率损失是非常大的，大约占了15%左右。我们如何把这15%拿回来，这可能是我们的一个目标。
编辑整理：颜海波
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前言
第一 当前我国液压行业形势和任务
第二 液压电子化是数智化的关键
第三 5G是数智化的重要工具和途径
第四 灰度创新和企业联盟
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进程的几点建议
— —王长江
工当前我国液压行业形式和任务
我们还有一个机构在法国，他们专门从市场的角度来统计，市场的角度告诉我们世界的液压大概
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液压电子化是数
智化的关键
3.1、工业机械的自动控制
第二个我想给大家讲的问题就是液压电子化是智能化的关键。所以我们的东西必须要把它搞具体了。研究控制的人早就明白这样一个概念，机械也能够通过杠杆和弹簧实现控制。液压通过阻尼孔和半桥也能够实现控制。电子也可以实现控制，它靠数和码，数字和Source Code。
3.2、挖掘机对液压泵的要求
目前挖掘机有两个重大的功率损失，一个是负流量控制损失，一个是溢流阀损失。如果来解决这些问题就需要发展我们的液压件，所以我们怎么样来发展我们的液压件，我们必须用平静的心理去看看我们液压件的差距是什么？吴秘书长说过了国外的液压件在挖掘机上可使用1.5万个小时，它是有一些具体技术来保证的。比如说行走机械对液压件的要求，你的油泵能够承受每秒16,000bar的峰值压力，你的油液工作粘度可以达1600mm2/s粘度要求，可以在-40度就启动，最高温度可以达到110度。
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那么我们现在的液压件能达到这样的国际水平吗？这些数据都是市场上反馈得来的。现在有人问我说为什么现在一家知名的公司还要在它的柱塞泵上面增加了一个新要求，叫做最低压力是15bar。为什么要提出这样一个新的要求呢？那么这些可能都是需要我们来解读，从解读当中可以看到我们之间的差距。
有了这样的油泵以后，我们再看看现代的挖掘机，从进到中国最新的挖掘机可以告诉我们人家发展了什么？一张图是他们上一代（2018年）的挖掘机多路阀。另一张是2020年挖掘机的。这两个挖掘机有什么区别？现在的挖掘机挂的溢流阀是个安全阀的功能，上一代挂的溢流阀是个调节阀的功能，也就是溢流阀的功能，也就是现在的挖掘机溢流阀都不跑油了，它能不能节能？两位两通没有负流量，能不能节能？当然能节能了。我们能做的到吗？我们的差距看得是很清晰的。
3.3、液压系统电子化
液压泵将来的发展是一个什么状态呢？未来的液压泵将是智能控制的。它的先导阀是电控的，但是里面有一个叫液压三极管的部件，才能把我们这样一个液压泵能够实现三种控制。压力、功率、排量这三个功能都能在一个循环系统当中就能实现只能控制。当然这从逻辑的角度来讲并不难，我们可以一个最小值发生器就可以解决了。
现在我们有一项发明是闻德生教授发明的，这项发明叫做双向配油。我们完全可以利用这样的一个技术去满足刚才我们提出的一些指标要求。当然这样的技术它有些问题也不是说十全十美的，比如它的温升不高。但是在冷启动的时候温升不高的缺点，我们将来可以用智能系统来加热油箱温度的办法来解决。
另外大家知道现在的液压技术，特别在行走机械不断的要从开芯系统向闭芯系统发展。所以大家看到新的主控阀都是闭芯控制系统。那么我们为什么要从开芯到闭芯？这点我们必须要明白，负流量系统和正流量系统它们都是开芯系统。之所以要开芯系统，主要是因为降低液压系统的刚度，不然液压系统没法工作。我们现在要倒过来想，我们要提高压系统刚度，不然的话你没办法做智能，没办法做精准的操作。所以我们就看说新的挖掘机的多路阀和我们现在用多路阀差距实在太大了。首先它的先导阀集成到了多路阀上。第二个大家可以看到它不需要补油泵了，补油泵完全是可以靠主油泵来减压解决的。另外大家可以看到它还有两个阻尼
孔，只要一工作就闭芯的，一停下来就开芯的，这就是来保证15bar的压力的要求。
3.4、主机对液压系统的需求
我们还有一些要求是急需电子控制的，我们给大家现在举一个平衡阀的例子。大家都知道对于我们很多系统，油缸和马达都需要平衡阀的，包括一些立桅机构。但是都碰到一个问题叫负载荷，它就影响了整个臂架的安全，使我们的臂架展开以及节能都带来了很多的问题，这是我们急需要解决的一件事情。
大家都知道我们有一个非常好的理论叫容腔控制原理，那么我们能不能把这样的原理用到我们的液压系统？当然可以，比如说未来我们的起重机构可能不会多路阀而会用两通阀来进行容腔控制。
另外一个我们大家看看这样的一个平衡阀为什么需要改进？这是一家知名的公司-博世力士乐，他的资料都是网上公开的，所
以不侵权。它碰到什么问题，在冬天的时候他启动一个起重机，起重机是力士乐系统，当司机推动着手柄准备把重物提升的时候，这重物恰恰相反，突然一下就掉下来了，这是起重机行业是最可怕的一件事情，那么它为什么会掉下来？人家做了很好的分析，上面有一个马达，马达带了一个平衡阀。当环境温度低于-20度，油温低于10度的时候，就发现猛推提升手至最大位置，平衡阀打不开。他们给这个图就看到了，马达的进油箱回油箱全是在最高的压力，平衡阀没有打开。然后经过改进以后，平衡阀它打开了，大家可以看到蓝颜色的曲线说明平衡阀可以打开了。
这是一个很严重的问题，但是我们怎么去解决呢，是不是我们要忍耐这样的问题。通过我们研究平衡阀的工作原理，平衡阀的工作原理就是半桥原理，这是平衡阀典型的一个调节特性。平衡阀的工作实际是靠两个阻尼孔配合的，这两个阻尼孔装到平衡阀卖给了
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对于中国液压的电子化，我们刚才谈到的第一个问题。第二个问题就是软件和硬件方面，我们差距更大。我们过去也搞过电子控制，但是我们搞了一会以后就发现没法做了。人家主机厂说我自己来做，为什么我们没法做了呢？是因为我们这个电子控制并不知道主机的物理模型是什么，现在主机的电子控制就是PLC的功能，我们没有这个功能，这个功能掌握在主机手上。但是如果我们的液压件电子化，油泵变成电子控制油泵的，平衡阀变电子控制了，那么整个阀的控制特性主机厂做不了了，只能液压件来做，所以就给我们液压件一个新的机会，重新发展我们的电子化。
刚才那两个例子告诉我们，一个泵，一个平衡阀，还有一个多路阀，没有电子就工作不下去了，所以电子化是非常迫切的。要想电子化的话，我们需要解决两件事。第一要解决跨界，也就是搞液压的，还要搞电，还要搞控制，搞通讯。第二个要做系统集成，我们现在的很多企业，特别中国的大部分都是中小企业，它做不到跨界，也做不到集成。
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5G是数智化的重要工具和途径
的用户服务。第三个我们为什么要用通讯系统，为什么要用5G，5G最终能给我们解决什么事情，硬件谁来做？这些方面我们的差距是很大的。大家看这是博士力士乐的想法，它把整个行走机械分成三个部分，一是软件，二是硬件，三是它的链接。
4.1、机械液压电子化核心技术
什么叫数字化？什么叫电子化？电子化我们有数字阀也有伺服电机，但最常用的一个电机转换装置，我们叫它比例减压阀。而这样一个比例减压阀在中国无法生产。
现在在行走机械当中推出了多核系统，为什么用多核系统？当我们挖掘机刚才要控制的油泵，还要控制平衡阀，这两个必须是单独的，而不能跟你整个的大循环在一起。那么这种机器如果安装三个控制器，价格就很贵了，多核的就都解决了。
5G能给我们解决了什么问题，我们必须想到5G给我们解决了这样一个问题，除了他的网络层协议，当然就是以华为为主的第二层协议，搞的叫TSN就解决了一个网络通讯的主线问题。最重要的第7层协议叫应用层，它应用层的协议叫OPC UA。这个OPC UA有什么用呢？实际上这个OPC UA真正起到决定性作用的并不是网络公司，并不是华为，华为只是被动来完成这样一件事情。OPC UA把大量的工业控制总线都加入了，包括我们行走机械常用的can总线都加入了这个协议里来了，那么也就是5g当中的通信协议OPC UA把我们需要的总线系统问题都解决了。大家可以看到参加OPC UA的所
用户，用户装在主机的时候，这个阻尼孔就不能改了。所以它不可能用一个液压阻尼孔去满足各种不同工况的要求。
我们现在想能不能把它完成电子控制。我们完全可以用压力传感器取一下被动腔的压力，我们通过电子控制来控制平衡阀，通过一个先导阀来控制平衡阀，有了这个系统以后我们就很多的好处，因为平衡阀的先导控制的，所以它的控制压力稳定。另外先导阀可以给出零到最大的任何一个数值，它可以通过斜波通过调节的梯度等等来满足你的系统的各种状态，不同的温度，不同的载荷下，它有非常好的自适应系统。
我们现在如果不去做电子化，我们很可能发展到最后还是跟随式发展，国外的产品电子化了，我们仿制国外的。但是我可以告诉大家，像上面的变量量泵、平衡阀你去仿制了以后根本没办法工作，因为你不掌握软件，所以现在应该说给我们中国液压发展，让我们智能化、电子化、网络化一个非常非常好的的机遇来了，那么这个机遇就看我们能不能抓住了？
行走机械电子化要比工业的电子化碰到的问题会更多。它有很多特点，比如多环节、多节点、多参数、多变量，然后多状态，还有一个我们需要解决很多现实的问题，工业化的问题。第一我们怎么把软件开放给主机厂，第二个我们有了这样的软件怎么样去给主机做服务，特别是给最终
所以我跟大家提这样一个观点，叫得电控者得液压。而现在中国的液压企业大部分不含自己的电控。有了这个东西以后，我们可以有很多新的发展，因为现在有5G技术，所以我们的电控不是简单的跟随，我们必须考虑到我们用电控来解决什么问题。刚才我们的院长和孔校长都已经谈了数字孪生的问题。我可以告诉大家，现在的国外企业他们没有5G，没有这方面的支持，所以他们怎么办？他们就想办法用4G或者用汽车10年前已经用的叫Telematic这样一个系统，来把我们的行走机械给它数字化和网络化。而这样的一个项目参与的人很多，参与的公司也很多的。因此我个人觉得5G来了就告诉我们弯道来了，该到弯道超车的时候了。那么就像博世力士乐一样，他自己提出来了新的5G平台的概念，它的整个系统的构架已经从原来的
DCS和FCS上升到了最新的网络系统。
4.2、行走机械面临的问题
我们行走机械现在面临的问题是什么呢？第一，我们要解决无线传输，因为行走机械不像固定设备可以用光缆等传输方式，而行走机械没有这样的东西。第二个就要解决远程控制来实现节能、高效、精准、安全、集群控制。现在大家都在谈5G，我也想简单的把5g情况给大家说说，5g也并不是我们想象的那么样神秘，5g对我们最有利的就是延迟性，叫做小于一毫秒。但是它的延迟性是有条件的，条件就是每平方公里的连接密度不能超过100万个点。
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灰度创新和企业联盟
其实液压IOP系统没那么神秘，其实这样的系统完全没有主从之分，你完全干自己需要干的事情。当然我们需要有网络公司来支持，怎么把看CAN组件传输出去，怎么样把信息能最快的不受影响的传递到你的主机上，实际上这需要有很大的网络技术支持，这主要就是网络切片技术。现在有很多网络公司都在搞到网络切片。
4.3、搭建IOP平台
这是给我们行走机械和液压预备的一个技术。现在6G又来了，太赫兹又来了。所以我们跟不上形势的发展，我们不能停留在传统的液压件上，当务之急，我个人认为我们完全可以建一个叫IOP的平台。这件事情不需要花多少钱，什么叫IOP？大家知道
那么怎么办？我们把一个个platform连在一起。用了这个方法以后，华为把我们要干的事情都准备完了，包括它的模块、模组、服务器，而且还考虑到了行走机械工作的地方建设5G还需时日，它给你专门搞了一个特殊的基站，让你可以实现B2B，也就是说在2平方公里之内，在任何地方都可以实现5G。这样我们就可以建这样一个工作的架构，有云、有雾、有边缘，有人管它叫端，有人说叫霾。比如挖掘机我们可能都会跟IOP连在一起。
有的公司里面很多都是我们熟悉的，比如像力士乐、西门子。我们有了这样的基础以后，我们才可以把5G智能化用上。5G有了以后，它可以解决了网络穿越的问题。
另外我们要看看怎么从什么实际行动去来做这件事情。华为在德国同费斯托公司共同开发了一款由具有六个自由度的机器手臂、电阻触摸屏、制造云组成的移动机器人系统-平衡球平台。他们计划将数据处理功能从机器人端迁移到制造云。这就告诉我们未来的行走机械发展方向。未来的行走不可能把复杂的运算搁在机械上。不仅成本上有问题，而且使用的安全性也有问题。
下面我们来谈谈具体来怎么做？首先想给大家提一个建议叫灰度创新。这是我看的一本书。这本书提出一个灰度创新的概念，什么叫灰度创新？我们通过这个能解决什么问题。首先我们要解决结合部的问题，要解决知识交换的问题，要解决一些什么叫原始创新的问题。所谓灰度创新就是“兔子”，兔子两个耳朵，我们过去在创新的时候总是需要跟高校去建立产业战略联盟。其实现在我们应该改变这个观点，我们只要解决交叉的部分，灰度的部分来进行合作，这样的合作是比较能够落地的，而不是一下子就战略联盟，那就没有具体的项目合作。
来的合作方式，而是希望按照国家工信部的要求去建立真正的一个工业APP。我们需要把5G应用的关键性体现出来，中国的行走机械电子液压软件短板必须找到出路，弯道超车是有希望的。
具体下面我有这么几点建议：第一新机遇，第二新形势，第三新思维，第四新格局。新机遇就是现在我们碰到了两件事情，一是5G，二是疫情。这两年疫情就让很多国外的企业，包括液压企业、主机厂的发展受到了阻碍，我们中国的液压和主机厂没有受到这个影响，这是一个很好的新机遇。
有了这样一个成果就告诉我们，未来生产的挖掘机，我们很可能把复杂的运算放在云端，并不是放在机械上，这就催生了这些公司的发展。有了这个东西以后就可以直接对挖掘机的油泵进行服务。刚才我们看到了控制油泵未来是不可能让工程师去服务的，完全是靠通过电的方法来解决。
所以未来有了5G以后，现在我们当务之急就是要进行边缘计算。边缘计算要解决我两难事情，第一解决数字孪生，第二解决叫云地同步。什么叫数字孪生？数字孪生就是我们要搞虚拟机器，实体机器和虚拟机器不断的进行迭代，加快我们的机器的进步。第二个非常重要的就是要解决云地同步。刚才我们举了机器人的例子，我们能不能把挖掘机控制系统搁在云里头，操作系统搁在我们的机器里头。当时我2018年提这件事情，我们叫它云地同步。现在官方的叫法来了，华为提出叫端云协同、控制归一。
我们过去的提法比较多的IOT叫做万物互联，当我们看到空间密度的概念的时候，我们就不能叫万物互联了，它会受密度限制的。
因此我们就看到产业化将来需要有一个虚拟的液压平台或者叫IOP。这是一个工业的APP软件。我们要想让5G这样的技术不成为笑谈，不成为泡沫，我们就必须用5G技术去做一些工作。其实对于做5G来说，我们不管谈论数字孪生还是云地同步，我们都会发现一个问题，我们需要虚拟液压机器，这样一个技术实际是仿真。我们过去做的仿真是自己仿自己，现在仿真是要仿真现实的机器与虚拟机器之间的关系。而这样的事情我们高校是有具有极大的能量。所以我们倡议将来企业跟高校的合作，能不能高校去做一些虚拟液压原件，企业来做一些实体液压原件，然后把它们连在一起来解决很多未来技术进步的事情。我们的发起人许教授早就提出了许氏建模法。我们能不能用许氏建模法建立一些这样的平台。当然这样的平台不是用原
第二个是考虑新形势。我们一定要看到中国液压工业正在发生巨大的变化，出现了很多的液压顶梁柱一样的企业，像恒立、林德、艾迪等等。
第三个要有新思维，不能用传统的液压发展去看未来液压发展。我认为我们应该按照这次论坛的主旨，首先要电子化，然后网络化，再做数智化。
第四，中国液压将来会出现新的格局。
我预测到2024年，中国液压工业营业额会达到1500亿，软液压能到200亿。我个人认为这样的一个目标是能达到，而且必须达到的。要想完成这个目标，我们必须创建一些销售共同体。比如说力士乐的发展就很好的阐释这一点，在60年代的时候，德国碰到跟我们现在的状况一样，他们就把企业拉在一起，组建销售联盟，最后经过企业之间合并，力士乐飞速发展起来。现在我们中小企业也可以借鉴他们的经验来发展壮大自己。我希望大家能献计献策，能够在新机遇、新形势、新思维、新格局当中创造一些优秀的成果。最后，再次感谢大会给我发言。
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静液压+PTC 联合采编，专访意宁液压股份有限公司总经理 陈勤女士，看液界巾帼如何纵横捭阖！
在机械工程学院110周年院庆之际，中国工程院院士、浙江大学机械工程学院院长杨华勇荣获美国机械工程师学会（ASME）颁发的2021年度流体传动与控制领域罗伯特E.柯斯基终身成就奖（Robert E. Koski Medal）。
从2021年1-7月销量趋势变化来看：1-4月，挖机销量整体水平远高于往年，但从4月开始，与2020年的销量非常接近，5月、6月销量低于2020年，而7月销量延续下滑趋势，但降幅进一步缩窄至个位数。
专家表示，在疫情防控和经济前景更加明朗的形势下，下半年固定资产投资有望继续反弹。而后几个月销量增长不乐观，更主要是之前预支效应的缘故。
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《对话液界》| #小P去哪儿 专访意宁液压总经理陈勤
丹佛斯以33亿美元正式完成对伊顿液压业务的收购
丹佛斯宣布已得到所有必要的监管部门的审批确认，并按照交割条件，以33亿美元（约合30亿欧元）正式完成对伊顿液压业务的收购这次收购将使丹佛斯集团的业务规模扩大三分之一，并成为移动和工业液压领域的全球领导者。
杨华勇院士荣获美国罗伯特E.柯斯基终身成就奖
7月挖掘机销量17345台 同比下降9.24%！下半年市场有望回温
据中国工程机械工业协会对25家挖掘机制造企业统计，2021年7月销售各类挖掘机17345台，同比下降9.24%；其中国内12329台，同比下降24.1%；出口5016台，同比增长75.6%。
公开数据显示，2021年上半年，地方政府债新增债总计发行1.53万亿元，新增债中专项债的发行进度较为缓慢，上半年仅完成全年发行额度的30%左右。对此，作为地方基建资金主要来源的专项债，要完成全年3.65万亿元的新增专项债发行任务，势必将在第三季度迎来发行高峰。
50多年来，移动液压一直是丹佛斯核心的、最成功的业务领域之一。收购伊顿液压业务是丹佛斯增长战略的一个重要举措。伊顿液压业务将与丹佛斯动力系统事业部合并，为丹佛斯团队在全球各地带来约 10,000 名新成员，以及18亿美元（约合15亿欧元）的销售额（2020年数据）。两个组织的顺利合并，将使丹佛斯动力系统事业部的业务规模与创新能力实现成倍增长。
罗伯特E.柯斯基终身成就奖由美国机械工程师学会于2007年设立，每年颁发一人。杨华勇院士是此奖项设立以来第二位获奖的中国人，第一位是中国科学院和中国工程院两院院士、全国人大原副委员长、中国科学院原院长、浙江大学原校长路甬祥教授，路院士于2010年被授予罗伯特E.柯斯基终身成就奖。
杨华勇院士30多年来一直在教学科研一线，长期从事电液控制方面的理论研究，基础元件和系统开发，盾构、工程机械与液压电梯关键技术研发以及工程化等工作，突破了盾构压力稳定性控制、载荷顺
应性设计和姿态预测性纠偏基础理论与关键技术，攻克了掘进过程失稳、失效、失准三大国际难题，研发出土压、泥水和复合三大类盾构系列产品，走完了研究－设计－制造－工程－产业化的全部过程，实现了盾构“中国设计－中国制造－中国品牌”的跨越式发展，使我国进入盾构技术先进国家行列。2012年，杨华勇院士牵头的“盾构装备自主设计制造关键技术及产业化”摘得国家科学技术进步奖一等奖。今天，他团队长期合作的两家当年新创企业中铁装备和铁建重工已经成长为全球台量最大、数一二的盾构设计制造龙头上市企业，各种系列盾构与硬岩掘进机产品占领了全球新增市场的60-80%份额，出口到五大洲32个国家（包括欧美发达国家）。
为表彰杨华勇院士在流体传动与控制领域的杰出贡献，美国机械工程师学会授予他2021年度流体传动与控制领域罗伯特E.柯斯基终身成就奖。
2021年1-7月，共销售挖掘机241178台，同比增长27.2%;其中国内206029台，同比增长19.7%;出口35149台，同比增长102%。
下半年，全国经济将以稳增长为主基调，财政政策和货币政策会保持流动性合理充裕，降准空间进一步被打开。
业内专家认为，下半年挖机行业下滑压力已经减弱，8月挖机销售同比降幅有望进一步收窄，预测全年挖机增长±10%左右的预判，销量有望超过38万台。
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7月1日下午3时，机控系在机械馆301举办了吴晓明教授四十年暨思政育人座谈会，学院党委书记董国疆、副院长姚静、机电控制工程系全体教师以及部分学生代表参加了会议，会议由机控系党支部书记吴立军主持。
吴晓明教授是全国恢复高考后的首批大学生，1977年进入东北重型机械学院液压专业，1981年毕业留校任教至今，在教书育人岗位上工作了四十年，2021年7月光荣退休。本次会议旨在通过梳理吴晓明教授从教四十年来的育人经历，启迪和教育年轻教师和在读学生，让大家感受老教师们在教书育人岗位上的初心使命和责任担当。
教师代表先后发言，大家非常感慨四十年的时光匆匆而过，曾经并肩学习和工作的同学、同事都已经到了退休的年纪，但是大家也非常庆幸见证了东北重型机械学院异地办学，燕山大学、液压专业几十年来的发展壮大，吴晓明教授作为其中的一员，为学校和专业的发展奉献了自己的整个青春；作为同龄人，他们希望吴老师离开岗位后生活幸福、身体健康，多关注学校和专业的发展。
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燕大液压举办吴晓明教授从教40年暨思政育人座谈会
正在建设的中联智慧产业城
全国恢复高考后的首届液压专业毕业生
（后排右七为吴晓明）
会议首先由董国疆书记发言，他简单回顾了吴老师自东重毕业留校至今四十年的工作经历，以及自己作为学生、同事，与吴老师的交往经历。董书记作为学生，对吴老师高尚的人格、渊博的学识、谦和的姿态表达了敬仰和尊重；又作为同事和学院负责人，对吴老师四十年来为东重、为燕大液压专业所做出的重大贡献和无私奉献表示深深的谢意。董书记衷心祝愿吴老师退休后的生活丰富多彩，并继续关注燕山大学和机械学院的发展，董书记最后代表学院为吴晓明教授赠送了纪念品。
会议随后由机控系在岗教师代表发言。赵静一教授、孔祥东教授、姜万录教授等老
姚静、刘思远、俞滨、陈文婷等年轻教师代表随后发言，他们在本科或研究生阶段都受到过吴晓明教授的指导和帮助，纷纷表达了深深的感谢和不舍之情，浓浓的师生情谊溢于言表。在读本科生和研究生代表最后发言，他们都表达了对吴老师的尊重和敬仰之情，感谢吴老师对同学们的关爱和帮助，希望吴老师退休后生活幸福，身体健康！
大会当日恰逢中国共产党百年华诞的重大历史节日，与会的全体师生在会议期间回顾了习近平总书记在庆祝中国共产党成立100周年大会上的重要讲话，大家纷纷表示，要以习近平总书记重要讲话为指引，牢记党的初心使命，不懈奋斗，永远奋斗，在全面建设社会主义现代化国家新征程上，向着第二个百年奋斗目标、向着中华民族伟大复兴的中国梦奋勇前进！
4月1日消息，博世力士乐对2021财年的业务表现持谨慎乐观的预期。自2020年中期以来，公司销售订单持续增加，推动了业务的发展。受到市场结构性变化和疫情的双重影响，与2019年创纪录的销售额相比，博世力士乐2020财年的销售额下降近17％，但仍保持盈利。预计危机结束后，仍需一段时间才可完全恢复至危机前的销售表现。博世力士乐计划在2021年增加包括德国生产基地在内的进一步投资。
尽管经济衰退和疫情带来了不利影响，博世力士乐在2020财年仍然获得了成功。多年来，公司持续提升灵活性，特别是成本控制方面，是实现这一成功的基础。博世集团管理委员会成员、工业技术负责人兼博世力士乐执行委员会主席Rolf Najork表示：“我们为全球的团队及他们杰出的敬业精神感到自豪。不论在客户现场、办公室或远程方式，凭借他们的灵活性和坚强的毅力，才有了公司的成功。即使在困难时期，我们也始终秉持以客户为中心的理念。博世力士乐始终是客户在行走机械应用、机械应用与工程及工厂自动化等领域可靠的合作伙伴。”
博世力士乐2020财年报：2020年总销售额约52亿欧元，环比下降近17％
二季度增幅超60%远超行业！中联重科中大挖产品凭啥全球热销？
近日，中联重科土方机械公司向东南亚批量交付100台设备，为东南亚“一带一路”沿线国家的各类建设添砖加瓦。今年开年以来，中联重科中大挖产品持续热销，二季度中大挖的销量同比增幅超过60%。公司陆续接到来自东南亚、中亚、俄罗斯、中东等多个“一带一路”沿线国家的大笔土方机械订单，海内外发展势头强劲。据了解，中联重科土方机械上半年整体销量增速与行业保持同等水平。其中二季度，中联重科中大挖的销量同比增幅超60%，远超行业二季度同比增幅水平。
市场的蓬勃发展得益于公司产品竞争力的持续提升。近年来，依托中联重科强大的研发实力，中联重科中美研发团队共同打造了新一代产品——E-10系列及G系列土方机械，E-10系列新品在市政拆迁、土方作业、矿山破碎装车等多种工况中表现十分出色，G系列产品也因为具备智能化、绿色化、高性能等特点广获市场认可。
中联重科土方机械研发工程师介绍：“新一代中联重科挖机产品在动力匹配、液压控制、工作装置、驾驶室等关键部件和零部件进行了综合性能优化，产品性能、油耗、操控性等各方面都达到行业先进水平，此外，还具有高效、可靠、节能、经济等显著优势，受到越来越多的海内外客户认可。”
同时，智能制造转型升级为中联重科土方机械未来发展提供了有力支撑。正在建设中的中联智慧产业城挖掘机械园区将在2021年底全面达产，产线可实现平均每6分钟产出一台挖掘机，将以更高的效率，产出更高性能、高质量的产品。届时中联重科挖掘机板块将形成渭南+长沙两地生产模式，覆盖一南一北形成产业规模。同时，中联智慧产业城将牵引、整合行业供应链资源，打造200公里产业配套圈，进一步降低制造成本和原材料采购成本。
A21VG 10系列是博世力士乐打造的一款新型轴向柱塞双泵，用于替代原有的A22VG 40系列。与原系列相比，A21VG 10系列具备高性价比，设计紧凑，功率密度高等优势。本期，我们就带你走近这款产品。
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迈向电气化，全新轴向闭式双泵A21VG 10系列来袭
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最新产品
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——博世力士乐
这款产品拥有两个不同的排量：35cc和45cc，公称压力为420bar，最大压力可以达到450bar。目前拥有的控制形式包括液压比例控制，电比例控制，机械控制以及新的eEP控制。
eEP控制形式
与传统的机械反馈式的电比例控制EP不同，eEP通过安装在泵上的摆角传感器，可以实时的将斜盘的摆角传递到控制器，进而控制斜盘的摆角大小。
同时通过不同的泵控程序，使得泵的相应曲线可以在柔性控制（恒功率特性, 泵的排量与负载压力成反比）和刚性控制（泵的排量与负载压力无关，只受控制电流影响）中自由切换（如下图）。
A21VG 10系列产品是我们行走机械电气化解决方案的重要成员，其独特的eEP控制形式，可以同时兼具EP和ET的功能，将在未来有着更为广泛的应用前景。例如在滑移装载机应用中，A21VG通过和控制器的配合，可以实现直线行走工况和装载机工况的自由切换，提升滑移装载机的功能适应性。
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Argo-Hytos 正在为液压应用推出新型复杂且多功能的比例电子控制单元。EL7 控制单元提供多种类型的模拟输入信号 （9），还允许用户选择切换到 CAN 总线接口。一切都很容易通过蓝牙使用ARGO-HYTOS应用程序，这是免费下载的iOS和安卓应用。
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04、06 和 10 或 DIN 版本以及标准或双极线圈的 1 或 2 个电磁阀版本选项有助于满足当今市场的所有需求。对振动和冲击等环境条件的高度抵抗力确保了 EL7 不仅适用于工业应用领域，还适用于移动应用。
该应用程序本身提供了许多功能和定制选项，如自定义 PID 调节、每个线圈分别抖动功能、输出 PWM 高达 1kHz – 功能在不断增加中。
EL7 电子控制单元最关键的一个方面是，它不仅与 Argo-Hytos 比例阀（如 PRM2、PRM6 或 PRM8 系列）兼容，而且与当今市场上提供的每一个阀门兼容。
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——雅歌辉托斯
推出新型
EL7比例电子控制单元
Concentric AB公司已获得一份合同，为一家中国物料搬运OEM公司提供具有集成阀和控制功能的液压风扇马达，以控制发动机冷却和油温。这种新的液压马达允许风扇的速度是完全可变的，提供一个稳定的机器操作温度范围，使设备在最佳的效率范围内工作。生产将于2021年开始。
该液压风扇电机机组具有以下主要优点:
- 可控制的风量冷却能力，利用比例减压阀来调节风扇电机的速度
- 反转功能，使冷却散热器清洁
- 低噪声工况
- 紧凑和坚固的设计，以满足安装空间的要求
Concentric高效且经过行业验证的液压风扇马达技术，设计用于恶劣和苛刻的环境，包括工业部门，如物料搬运、建筑设备和农业机械应用，是赢得这份新合同的关键。Concentric和OEM之间的紧密设计协作已经产生了一个模块化的概念产品，能够在许多应用程序中使用。
Concentric AB首席执行官兼总裁David Woolley表示:“与中国OEM公司赢得新业务表明，当客户需要创新产品时，我们的液压产品在这个市场上具有竞争力。Concentric能够开发这些新产品，以解决我们的客户在世界各地挑战机械应用的需求，这意味着我们将继续是他们的首选供应商。”
AB为中国OEM
开发具有集成阀和控制功能的液压风扇马达
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哈威以新型 C40V 作为 V40M 型的后续型号对中压等级的轴向柱塞泵系列进行了补充。这种特别轻便的轴向柱塞泵设计紧凑，用于移动机械的开式回路。它有多种尺寸可供选择，有效地为压力范围高达 280 bar 的系统解决方案提供所需的流量。 C40V 型轴向柱塞泵比其前身更轻，最大自吸速度甚至更高，为 3,200 rpm。最大输送量为 85cm³/rev，并提供三种尺寸（28、45 和 85 cm³）。 各种各样的控制器开辟了广泛的应用范围。负载感应调节器可提供集成或电子比例压力切断装置。此外，还提供纯机械可调压力调节器或电子比例压力或流量调节器。流量调节器和排量调节器也将可用。由于斜盘设计，可以通过旋转角度非常精细和轻松地改变流量。这使其成为移动液压系统的有效驱动器。 该泵为农业和林业机械、市政车辆、风扇控制系统和高空作业平台等移动液压设备提供动力。它还可用于驱动发电机或工程机械的转向系统。
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最新产品
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哈威推出新一代中载开式柱塞泵C40V
恒立最新推出252cc排量的V90N-DP并联变量泵，该泵较同系列产品，综合性能有了进一步的提升，包括排量、扭矩、旋转部件强度的提升，以及抗气蚀性能的改善。
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丹佛斯推出
PLUS+1 Connect 平台
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充分利用远程信息处理的价值
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前沿技术
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——丹佛斯动力系统
“提高效率和生产力是PLUS+1 Connect的核心优势。效率的提升意味着能够以更少的支出获得更高的盈利，而且使机器更具可持续性。尽管能够通过互联互通来延长设备的使用寿命已让人振奋，但具备优化燃油消耗的能力甚至更让人兴奋。我们看到可持续性已成为当下的主要趋势，对我们的客户及其客户而言也变得愈发重要。”
PLUS+1 Connect使OEM厂商能够为其客户提供他们所要求的连接功能，而无需投资于成本高昂、复杂的内部专门技术开发。其中包括可用于配置PLUS+1 Connect软件的硬件组合。OEM厂商可以根据其特定需求所需的连接水平选择当前可用的PLUS+1 CS10无线网关、CS100蜂窝网关产品或即将推出的CS500物联网网关产品。丹佛斯设计和制造的这些硬件组件可与PLUS+1 Connect配合使用，从而提供更高水平的可靠性和无缝整合。
产品主要特性
近期，丹佛斯动力系统推出其全面扩展的全套端到端连接解决方案PLUS+1 Connect。该软件平台提供OEM厂商轻松部署高效互联解决方案的所有必要元素，提高生产效率，降低拥有成本并支持可持续发展计划。
考虑到市场对供应商提供综合解决方案的需求日趋旺盛，丹佛斯PLUS+1 Connect由此应运而生。PLUS+1 Connect将远程信息处理硬件、软件基础设施、用户友好界面和API集成整合于单个云平台中，以提供一种融汇的互联体验。
丹佛斯动力系统互联解决方案开发经理Ivan Teplyakov表示：“在部署互联互通解决方案时，OEM厂商面临的最大障碍是如何将收集得到的数据应用于其业务模式并充分利用其价值。PLUS+1 Connect简化了从前端到后端的整个流程。当OEM厂商无需再派遣技术人员到现场解决问题时，就可以感受到对这些机器进行互联互通投资是物有所值的。”
PLUS+1 Connect为各种增值应用打开了大门。其中包括从基本资产管理到监督维护计划和机器使用情况等各种应用。
车辆管理者可以为其机器设置维护周期或通过连接监测其状态，例如发动机状态、电池电压和液位等。所有这一切都能够直接有助于避免代价高昂的停机，而且比传统方法更简单。
- 单一云平台
所有远程信息处理组件和服务都连接到同一平台，简化了整个部署过程。这有助于即将开发和添加的新服务能够满足不断变化的客户需求
- 用户友好
安装和激活过程简单，避免了以往与远程信息处理解决方案相关的复杂操作。
- 适应面广
PLUS+1 Connect适用于各种机器和用例，无论是出于资产管理目的还是想要追踪使用时间。
- 灵活、安全
PLUS+1 Connect是作为丹佛斯内部解决方案开发的，是一个可靠的模块化平台。
多电压复合驱动的高速开关阀性能研究
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微信公众号（机械工程学报）
试验方法
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试验视频
采用24V双电压驱动方法驱动高速开关阀进行动态压力测试实验。在高速开关阀开启阶段，测试腔压力的上升滞后时间为3.0ms，测试腔压力上升时间为3.7ms。在高速开关阀关闭阶段，测试腔压力下降滞后时间为1.2ms，测试腔压力下降时间为3.0ms。
采用多电压复合驱动方法时驱动高速开关阀进行实验。在高速开关阀开启阶段，测试腔压力的上升滞后时间为0.8ms，测试腔压力上升时间为3.4ms。在高速开关阀关闭阶段，测试腔压力下降滞后时间为0.5ms，测试腔压力下降时间为2.6ms。
对比24V双电压驱动方法下的实验结果，多电压复合驱动方法有效地减少测试腔压力上升滞后时间73.3%、压力下降滞后时间58.3%。对比仿真结果中阀芯位移曲线和测试腔压力动态曲线可知，测试腔压力变化整体滞后与阀芯位移变化，导致该现象的原因为阀口的启闭控制着油液进出测试腔的过程，开关阀打开时，油液才能进入测试腔，同理，开关阀关闭时，油液才会从测试腔流出。因此，油腔中的压力建立过程将不可避免地滞后与阀芯位移。另外，测试腔压力变化的实验曲线无论在开启还是关闭阶段均提前于仿真曲线，这主要是由于实验中油液因测试腔结构或油液自身粘性导致油液无法完全排出测试腔，以及重力对油液的作用所产生的。但仿真曲线的整体变化趋势和实验曲线相同。
高速开关阀是数字液压技术的核心元件，其动态特性是决定数字液压技术响应速度和控制精度的关键。针对现有高速开关阀，优化控制算法是提升其动态性能的最佳途径。
浙江工业大学钟麒、谢耿等提出多电压复合驱动策略，通过预加载方法优化了高速开关阀启闭初始电流，并结合电流反馈和数字逻辑触发机制，实现了5个驱动电压的自适应切换，最大程度上确保了高速开关阀的快响应切换和低功耗驱动。
他们在《机械工程学报》2021年第4期发表了《多电压复合驱动的高速开关阀性能研究》一文。
本文提出的多电压复合驱动策略能有效提升高速开关阀动态特性。但由于被试开关阀结构紧凑，难以通过安装位移传感器来获取其位移状态，从而无法直接验证本文提出的驱动策略在提升动态特性方面的有效性。故本文采用一种动态压力测试方法来间接获取高速开关阀的阀芯状态，从而研究其动态特性，测试方法如下图所示。
试验结果
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该方法在高速开关阀的A口设置压力传感器，当阀开启时，油液从P口流入压力测试腔，此时A口压力上升至供油压力；当阀关闭时，油液从压力测试腔流回油箱，此时A口压力降低至油箱压力。根据测试腔压力的动态变化间接测试得到高速开关阀的动态特性。
重要结论
本文以目前市场上成熟的高速开关阀为研究对象，进行了理论分析、仿真研究和实验验证，仿真和实验结果符合理论分析结论，且与高速开关阀官方样本数据吻合，验证了数学模型和仿真模型的准确性，为此类高速开关阀的进一步工业化应用提供了有力的数据支撑，也为提高高速开关阀动态性能提供了行之有效的方法。根据本文的研究结果，可以得到如下结论：
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前景与应用
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(1) 多电压复合驱动通过预加载方法生成更为理想的启闭初始电流，在不改变启闭驱动电压的情况下，能大幅提高了高速开关阀的响应速度。仿真数据表明可缩短高速开关阀开启滞后时间66.7%，关闭滞后时间87.5%。实验数据表明可缩短测试腔压力上升滞后时间73.3%、压力下降滞后时间58.3%。
(2) 多电压复合驱动分别在高速开关阀开启和关闭阶段采用正向大电压和反向大电压对线圈进行激励，提升了电流动态特性，进一步优化了高速开关阀启闭性能。
(3) 多电压复合驱动能有效提升高速开关阀流量控制特性，将工作占空比对应的流量线性范围扩大了17.1%，死区范围缩小了61.5%，饱和范围缩小了33.3%。
(4) 多电压复合驱动能在确保动态特性的前提下，降低电磁力，从而减小对工作钢球的冲击，延长高速开关阀使用寿命。
(5) 基于电流反馈和数字信号逻辑触发的多电压切换功能有效确保了线圈电流始终处于能维持高速开关阀启闭的最节能状态，相比较双电压驱动方法，其热损耗降低了64.8%。
数字液压技术是当下流体传动与控制领域的研究热点。高速开关阀作为数字液压技术的核心控制元件，是决定离散流体生成频率的关键。现有研究已经证明了离散流体频率的提高可以改善高速开关阀控系统的控制精度。因此，研究如何提高开关阀的动态特性以获得更高频率的离散流体具有十分重要的意义。而改进高速开关阀的驱动策略正是提高现有高速开关阀动态特性的主要手段。目前主要通过增大驱动电压来提高其动态特性，但驱动电压的增大必然会导致更大的能力损耗，更高的工作温度，更短的使用寿命。
本文提出的多电压复合驱动控制策略，能在不增加电压的前提下，通过优化高速开关阀启闭初始电流来提高其动态特性。该项技术在高速开关阀驱动控制领域中的应用，可以加快高速开关阀启闭速度，改善流量控制特性，降低工作温度，延长使用寿命，并能提高高速开关阀阀控系统的控制精度。
数字液压技术是当下流体传动与控制领域的研究热点。高速开关阀作为数字液压技术的核心控制元件，是决定离散流体生成频率的关键。现有研究已经证明了离散流体频率的提高可以改善高速开关阀控系统的控制精度。因此，研究如何提高开关阀的动态特性以获得更高频率的离散流体具有十分重要的意义。而改进高速开关阀的驱动策略正是提高现有高速开关阀动态特性的主要手段。目前主要通过增大驱动电压来提高其动态特性，但驱动电压的增大必然会导致更大的能力损耗，更高的工作温度，更短的使用寿命。
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[2].ZHONG Qi, ZHANG Bin, YANG Huayong, et al.Performance analysis of a high-speed on/off valve based on an intelligentpulse-width modulation control[J]. Advances in Mechanical Engineering, 2017,9(11): 2071942412.
[3].钟麒, 张斌, 洪昊岑, 等. 基于电流反馈的高速开关阀 3 电压激励控制策略[J]. 浙江大学学报 (工学版), 2018, 52(1): 8-15.
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轻量，集成，高效，易用
是市场对液压产品越来越高的唿声
应孕而生的电液作动器(EHA)便是典型代表产品
由于其高度集成和互联拓展特性
越来越多的出现在各种应用场景中
线性驱动器CytroForce的模块化和智能化
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CytroForce由伺服驱动器，泵和一体式油缸组成，可实现闭环控制。其设计理念是将以前笨重的结构挤压到一个紧凑型驱动轴中，从而完成提供动力，运动和定位等任务。
这种创新的即用型解决方案由流量优化的标准模块组成，在高功率密度，高能源效率和低噪音运行等方面树立了新的基准。
——博世力士乐
CytroForce的主要目标之一，是让即便没有任何液压专业知识的用户，也能利用伺服液压轴的特殊优势，这大大减轻了设备制造商的工程负担。只需通过面对面沟通或线上会议，即可指导客户完成配置——通过特定的产品设计工具，输入力，速度和路径等参数，定义循环并检查安装空间。
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与传统的液压解决方案相比，根据不同的应用情况，CytroForce可以在整个生命周期内将能源成本降低80％。由于用油量减少高达97％，因此不再需要传统的液压动力装置，其所需的空间也相应减少了50％，因而又进一步节省了成本。例如，含有油箱和动力装置的标准液压轴需要100至250升油，而CytroForce轴仅需要3至15升油。与传统液压相比，安装空间节省达50%，油箱体积减小~50%，省电和成本节约达70%，而且无需液压管路连接。
与EMA相比，在重量、维护、装机功率等方面均有优势，而且具有过载保护，长寿命等优点
标准化的即插即用接口帮助简化了调试过程。预配置的伺服轴可以在控制级别被视为电驱动装置，因此仅需连接电气和更高级别的控制系统即可，这也是一种积极的成本因素。整个系统是封闭的，维护要求极低。封闭且低维护需求的液压系统对可用性有着积极的影响。与传统的液压轴不同，没有灰尘可以进入该系统，这意味不需要频繁更换过滤器。
此外，通过集成的传感器和开放的接口，被授权的实体可以读取和分析对故障和失灵至关重要的数据。将系统与博世力士乐的ODiN服务结合使用，可以进行状态监测和预测分析，从而有助于进一步提高设备的可用性，减少停机时间。
CytroForce轴满足IP65防护等级标准，首次推出的CytroForce-M产品其作用力最高可达1200 kN，距离最大可达1m，速度最快可达0.8m/s。定位精度为10µm，重复精度为5µm。
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如何看懂MOOG伺服阀测试报告？
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——穆格MOOG
第一期主题为《如何看懂MOOG伺服阀测试报告？》。MOOG伺服阀的种类和型号比较多，但主要的测试项目几乎相同，只是性能指标参数范围有所区别。我们将分两期，结合典型的机械反馈伺服阀G761和电反馈伺服阀D661维修出厂测试报告，对伺服阀测试项目中的一些专业术语进行解释和说明，方便大家看懂维修测试报告。
测试报告（表一）说明
电液伺服阀是一个十分精密而又复杂的伺服控制元件，它的性能对整个系统的性能影响很大，因此测试要求十分严格。每一台维修的伺服阀在出厂前必须严格按照MOOG伺服阀出厂测试标准，每一项测试指标均在规格范围内，满足使用要求之后，方可出厂。
许多小伙伴都对伺服阀的维护保养，报告解读，接线等一系列问题颇感兴趣。针对大家的需求，穆格售后应用团队将推出一系列知识分享文章，帮助大家更好的了解这个工作中的“好伙伴”。
PSI（Pounds per square inch）一种压力计量单位，美国习惯使用psi作单位, 1bar≈14.5psi。
CIS（Cubic inches per second）一种流量计单位, in3/s≈0.984L/min。
出厂测试曲线
1）流量（额定流量）：在伺服阀压降为1000psi（供油压力3000psi，负载压力2000psi）下，对应正负额定电流的负载流量。此台阀额定流量为63cis，允许的额定流量规格为60-66cis。
2）零偏、滞环、分辨率均可从压力特性曲线和空载流量特性曲线读取。
3）内泄：可以从内泄特性曲线读取。
4）压力零漂：供油压力在2500-3500psi变化时，零偏电流在 （-0.40）-0.40mA之间。
5）极性：给线圈电流正负信号时，所对应的流量方向；A+B- LEFT：A+代
表一 G761-3005B出厂测试报告
表A针脚给定指令信号为正，B-代表B针脚给定的指令信号为负，LEFT代表试验台上被测伺服阀B口压力表（若为Right-伺服阀A口压力表）；当针脚A电流信号为“+”时，伺服阀P →B;
6）频率响应测试：相位滞后90°时，频率响应在90-500Hz之间，幅值比在 (-8)-2dB之间。
7）背压测试：T口压力3000psi，验证伺服阀有无外泄漏。
8）绝缘测试：测试力矩马达导线与阀体之间的绝缘阻抗；
9）线圈电阻：伺服阀有两组线圈，每组线圈电阻均应在72-88Ω范围内：
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坐标说明：横坐标X：4.00mA/div—指令信号，4.00mA/分度；纵坐标Y：cis—流量 cis
坐标说明：横坐标X：0.40mA/div—指令信号，0.40mA/分度 纵坐标Y：psi—压力psi
坐标说明：横坐标X：4.00mA/div—指令信号，4.00mA/分度 纵坐标Y：cis—流量 cis
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电液伺服阀的遮盖状态分析
MOOG 744电厂用伺服阀拆解视频
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电液伺服系统的几个问题
微信公众号——伺服阀及电液伺服系统
如图所示：
永磁磁钢产生磁通在气隙中的方向从结构图中可知,都是从上而下的,而由控制线圈电流产生的磁通在气隙中的方向不同,在右侧上下气隙中是二者的叠加,而在左侧上下气隙中,磁通是相减的,该磁力克服弹簧管的一定的弹力而做一逆时针角位移,若电流方向相反,则衔铁做一顺时针角位移.压力油除进入主阀体外,还经两对称节流孔过喷嘴回油. 该衔铁作一逆时针角位移后,右喷嘴挡板间隙减小,而左间隙增大,则阀芯右侧压力增大，阀芯左侧压力减小,导致滑阀左移,并使钢球,反馈杆,挡板,衔铁组件顺时针转动,一直作用在挡板—衔铁的组件上诸力平衡为止.阀的输出流量,滑阀的位置,喷嘴挡板的间隙,力矩马达的输出扭矩都依次和输入电流成比例关系,电流方向反时,流量的方向也相反.
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伺服阀工作原理
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电液伺服系统抖动问题
元件问题：
1、油源不稳定，波动较大。
2、液压油不干净。
3、元件老化严重，造成执行元件松动，导致非线性。
4、伺服阀是否在零位抖动。
系统问题：
1、是否是闭环系统
(1)取消传统电液伺服阀中的喷嘴挡板组，降低了制造难度，而且提高了电液伺服阀的抗污染能力，可达ISO4406 18/15。
(2)用大功率的直线力马达替代小功率的力矩马达。力马达主要由导磁体、磁钢、衔铁等零件组成。这些零件的结构、材料及加工工艺性是决定力马达性能的关键因素。穆格公司通过对导磁体和高磁能积磁钢进行反复试验确定导磁体及磁钢的材料；在直线力马达的驱动衔铁上采用滚珠支承，减小了机械摩擦力。
(3)用微型位移传感器替代工艺复杂的机械反馈装置（反馈杆弹簧管衔铁组件），将阀芯位移信号反馈到伺服放大器，与直线力马达形成一个闭环位置系统，大大提高了力马达的动、静态特性。(4)微型伺服放大器与阀体采用整体式，用差动变压器控制阀芯位置，将位置信息反馈到比较环节，与马达形成一个闭环位置控制系统。电路上采用小电感大电流电磁线圈，在驱动级的功率放大级中，用PWM功率驱动电路代替传统的功率驱动电路，减小了驱动电流上升和下降的时延。
(5)在停电、电缆损坏或紧急停车情况下，电液伺服阀均能自行回到中位。
(6)一旦工作油液被污染，传统的喷嘴挡板式电液伺服阀的喷嘴或节流孔极易堵塞。万一堵塞，将使阀芯推向一边，造成执行机构”飞车”等严重后果。而直动式电液伺服阀克服了这种对伺服控制系统构成的潜在危险。
（7）价格相对便宜。
缺点：
（1）个头大。
（2）动态相对较低。
2、是否闭上环
3、闭环PID调整是否合理。
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精度怎么计算？
假设工作台行程为2.5cm，输出电压为10V。则反馈电位器的电压增益=10V/2.5cm。
放大器（控制器）的电增益是由系统的稳定性来决定的，对一个典型的系统，假设增益为1000毫安/伏，若放大器在0.3V饱和时，则力矩马达所能感受到的最大电流值为： (1000Ma/v)*0.3v=300mA。
总的电流增益=反馈增益*放大器增益（控制器增益）=（10v/2.5cm)*(1000Ma/v)=10000mA/2.5cm=4000mA/cm
假设滞环，死区，分辨率，压力增益等各种因素，导致的总误差电流为3mA，则对应的位移传感器误差为：
误差=(cm/4000mA)*3mA=0.0007cm
因此,一个带放大器的闭环系统,其重复性精度可以在0.0007cm以内.不过请大家注意,精度直接与放大器的增益有关.增益越大，误差越小。
4
D633/D634伺服阀优缺点
优点：
在液压传动系统或液压传动及控制系统中，如其含有电液伺服阀或/和电液伺服液压泵这些典型元件，则可将其称为电液伺服（控制）系统。而本书没有采用所列参考文献中使用的“液压控制系统”这一词汇，因为作者认为将“液压传动系统”与“液压控制系统”断然分开值得商榷。
电液伺服系统因综合了电气和液压等两个主要方面的特长，具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈控制（闭环控制）等优点，所以在负载（质量）大又要求响应速度快的场合使用为合适。现在，其应用已遍及国民经济包括军事工业在内的各个工程技术领域。虽然电液伺服阀控制液压缸或马达系统和电液伺服变量泵控制液压缸或马达系统同属于电液伺服（控制）系统，但因电液伺服阀（控制）系统的动态响应可以更快，所以本书主要研究电液伺服阀、电液伺服阀控制液压缸和电液伺服阀控制液压缸系统。
常见的电液伺服阀是一种电调制液压连续控制阀，其作为电液伺服系统中的核心元件，非常精密而又复杂，阀本身质量（品质）对整个系统的静态、动态性能影响很大，且使用、维护要求也非常严格。到目前为止，电液伺服阀在设计、加工、装配、试验、使用和维护等方面仍存在着一些技术难题，其中在“参数不确定性”、
前 言
“数模非线性”、“零部件互换性”、“质量一致性”和“可靠性”等方面存在的问题尤为突出。
这是一部力求精准且能解决工程技术问题的电液伺服控制技术方面的专著。因作者学识、水平有限，恳请专家、读者批评指正。
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路甬祥 序
本书论述了行走机械对于传动装置的基本要求，分析比较了纯机械、液力、电力和静液压四种传动装置的优缺点和适用范围。
波克兰液压和静液压将于6月10日同步对王意先生的著作《车辆与行走机械的静液压驱动》进行连载，双周更新一次，敬请关注。
作为车辆与行走机械这样的移动设备上的一个重要组成部份,传动装置除了具有与其他总成部件类似的体积小、重量轻、寿命长、使用可靠和成本低等共性要求以外,对于它们性能的专门要求主要是:
- 输入和输出端都具有尽可能大的转速和转矩变化适应范围；
- 当输入端的旋转方向不变时,输出端的旋转方向应当可以根据需要改变；
- 既有从输入端向输出端传输动力,也有从输出端向输入端逆向传输动力的能力(动力制动和回收能量的要求)；
- 自身消耗功率小,不仅稳态传动效率高,而且具有宽广的高效区;
- 具有吸收和阻尼负荷突变引起的冲击和在必要时迅速完全地切断输入、输出端之间的功率流的能力;
- 结构强度经得起负荷剧烈变化和车辆及行走机械行驶中的颠簸引起的惯性力负荷;
- 本身具有较低的噪声和较小的其它污染排放。
在此基础上,随着近年来控制机的出现和环保、低碳运转等新概念的引入,新研制的整机对于传动装置还提出了一些更高的性能要求,诸如:
第二集 · 车辆与行走机械传动装置的基本 性能要求和主要参数指标
1
车辆与行走机械对于传动装置性能的基本要求
2
车辆与行走机械传动装置的主要参数指标
对于车辆传动装置的一个重要的要求是具有可变的传动比,其量化指标之一是该装置所具备的最大传动比和最小传动比之间的比值,通常称为变速比。变速比是一个运动学的概念,对于有级变速箱来说,它等于最低挡位的最大传动比和最高挡位最小传动比的比值;
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但对于所有可以从零起步并经调节达到某一速度的无级变速的传动系统来说,按可用的最大最小传动比得到的变速比都是无穷大,所以要规定一个需要和能够稳定持续运行的速度下限值才好进行对比。根据使用要求的不同和通常认可的经验值,本书将常用速度比较高的公路运输类车辆、高通过性的越野和作战车辆以及要求微动性能更好的作业类行走机械的速度低限分别设定为5km/h、2.5km/h和1.5km/h三档。
专题文章
描述一个变速传动装置系统特性的动力学参数是变矩比,它是传动装置的输出端所能产生的最大转矩和它在最高输出转速时尚能维持运转的最小转矩之间的比值。变矩比不仅表征了一套动力传动系统的调节能力,而且也反映了它所能传输的功率容量及其偏离理想的恒功率特性的程度。
内燃发动机的输出参数中也有与传动系统的变矩比相当的参数或指标,即输出转矩提升系数,或称转矩储备系数,用以表征该机可能输出的最大转矩与对应于其额定功率时的转矩(可称为额定转矩)之比,通常以最大转矩增加值相对于额定转矩的百分比表示。现代车用活塞式内燃机的转速范围相当宽,可带载运行的最高转速和最低转速(略高于怠速)之比可达2 – 4或更大,但转矩提升系数却不大,车用柴油机的约15 –30%,汽油机也只有25 – 35%左右。这说明它们的调速范围比转矩随转速的下降可能增加程度大得多,也就是说实际的输出特性与理想的恒功率特性相差甚远,必须依靠传动装置来对行走装置进行匹配,从转速和转矩两方面规划传动装置的参数指标。
发动机的可用最高、最低转速之比与传动装置的变速比的乘积,以及发动机输出扭矩储备系数与传动系统变矩比的乘积分别构成了车辆和机械动力传动系统的总变速比和总变矩比,它们都应该能够覆盖车辆和机械在行驶和作业中可能出现的工况的需求。这里强调的“可用”值是表征在此值下装置的总效率能够保持在可以接受程度内,但其功率却未必都达到了额定值。业界还将车辆在某一具体工况下,为克服行驶阻力、爬坡阻力和正常加速时的惯性力所需的推进力与其质量之比称为“动力因数”。总变速比、总变矩比和最大动力因数的大小取决于所涉及的车辆或行走机械的具体用途。总变矩比可以用车辆与行走机械所需的最大和最小动力因数的比值来确定。不同车辆和机械对应于在铺装良好的水平干硬路面上高速行驶时所需要的最小动力因数都大体相同,仅根据行走装置本身的效率高低而略有差异。
为方便比较,我们将轮式车辆的最小动力因数值统一取为0.05,履带车辆取为0.08。最大动力因数则根据车辆与行走机械用途的不同而有较大的差异,普通公路型汽车的最大动力因数有0.3-0.5即可满足使用要求,而对于推进力要求较高的全轮驱动的非公路型车辆与行走机械则需要达到驱动轮附着系数的滑转极限,即0.7-0.8以上。履带式和滑移转向的轮式车辆即使没有很大的推进力负荷(如水稻收割机)也应具备超过约0.5的最大动力因数,否则无法原地转向。
一般来说,各种车辆与行走机械的包括发动机特性在内的总变速比都要比变矩比大,但是速度范围和总变速比大的车辆所需的总变矩比却未必也大。
例如普通小轿车的最高速度可达200km/h以上,按我们的定义其总变速比超过40;但它们的最大上坡度(注意是上坡角度的正切值,以下同)只有20 % 左右,折算为角度约合10°。最大动力因数仅需0.25 – 0.3,对应的总变矩比约5 –6,常用的5档手动变速箱传动系统加上发动机的29-25%的扭矩提升系数后所能达到的总变矩比有6.5-7,已能轻松应对几乎所有可能遇到的工况,还可将第5挡设为省油的超速档。而高通过性越野车辆虽然最高速度只有120km/h上下,但它们的爬坡度要达60 %(约合31°)的陡坡,最大动力因数需要超过
0.8,对应的变矩比则应高达10 – 15,此时就必须利用兼起副变速箱作用的分动器将主变速箱的变矩比再扩大一倍左右才能满足要求。
此外,受驱动轮最大附着系数和桥载分布的限制,驱动轮配置为4×2和6×4的车辆与行走机械的最大动力因数难以超过0.5-0.6,若要达到更大的动力因数,必须采用全轮驱动的4×4和6×6配置。
表1-1 给出了几种常见车辆与行走机械按以上原则计算得到的所需最大动力因数、总变速比和总变矩比的大致范围。
以上内容引用或改编自王意先生著作《车辆与行走机械的静液压驱动》化学工业出版社，2014
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1 前言
本文概述当今电液伺服阀和比例阀的发展历程，并讨论设计是如何影响它们的应用。
伺服阀是什么，而比例阀又是什么？两种装置的阀芯移动均与输入信号成比例。人们对伺服阀的定义似乎更易于趋同，而比例阀则被视为具有比例功能且逐步被要求具有越来越多伺服阀特性的直动阀（DDV）。
两种装置均能比例的移动阀芯，我不打算严格地定义它们。两者的差别也会因人而异。这将在附录中进一步讨论。
与此类似，福克斯波罗（Foxboro）开发出喷嘴挡板阀，该阀利用挡板靠近锐缘阻尼孔所形成的圆柱形遮挡阻尼孔区域进行工作，图2。
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电液控制阀设计与应用的发展
——微信公众号（ 液压传动与控制）
二级阀，采用带单喷嘴阻尼孔的无摩擦一级阀，图3。
- 分辨率较高和响应较高
1959年2月的《液压与气动》杂志用12页篇幅对所能找到的所有形式的伺服阀进行了一次全面精彩回顾，反映了当时日新月异的发展状况。单级阀、二级阀、带或不带反馈的、喷嘴挡板先导阀、滑阀先导阀、射流管先导阀、双输入阀以及大流量三级阀的制造厂商，有大约20多家。可见，众多制造厂商以及不同设计理念竞争激烈，力求脱颖。回顾往昔，我们可看见各种迥异的设计理念最后统归为几个优选要点：大多数采用带力矩马达和带反馈的二级设计。1960年可列举出的重要特性摘要可见，大多数现代特性均已列出！
- 从二级反馈至一级（即闭环阀芯控制）：可靠性改善，线性更好，在诸如污染、压力变化和惯性力的外部干扰下零位稳定性更好。
- 质量轻且位移小的力矩马达：允许更高的闭环增益，动态性能更好，进而提高零位稳定性。
- 液压一级输出驱动压力（DP）可达供油压力的50％（常规）甚至更高：阀芯驱动力大，可克服污染/淤塞。打开中央先导阀，避免先导阀淤塞。
- 摩擦一级+从工作介质中隔离：分辨率尽可能高且不会因油带来金属微粒集聚于磁回路。
閱讀原文
2 伺服阀和比例阀的发展历史
2.1 战前
二战前，过程控制领域发生了几件重要事件。气动元件被用于计算、控制和信号传输，这导致了对控制阀的需求。
阿斯卡尼亚调节器公司（Askania Regulator Company）和阿斯卡尼亚－沃克德国公司（Askania-Werke, Germany）开发出一种采用射流管原理的阀，并注册了专利。该阀可将流体压力转化成一股射流的动量，该射流被引导进入两个接收器，射流的动量在接收器中重新转化为压力或流量。
流被引导进入两个接收器，射流的动量在接收器中重新转化为压力或流量。
图2 喷嘴挡板阀
德国的西门子（Siemens）开发出双路输入阀，该阀通过弹簧接受机械输入，通过移动线圈、永磁铁马达接受电气输入。该阀被用于闭环位置控制，成为用于飞机自动飞行控制领域阀的先驱。
2.2 二战后
二战末期，伺服阀阀芯外一般有阀套，阀芯由一个直动式马达驱动，通常是一个直流电磁铁推动一根弹簧，即阀芯的单级开环控制。
控制理论的成熟已使伺服阀的应用得以巩固，军事上对于尖端技术的需求正推动着伺服阀的大量研究和开发。
1946
-英国汀斯利（Tinsley）注册了第一个二级阀的专利。
-雷神贝尔飞机公司（Raytheon and Bell Aircraf）：带反馈的二级阀。
-美国麻省理工学院（MIT）：真正的力矩马达代替电磁铁，这意味，更低的功率&改善的线性度。
高增益闭环电气反馈以减少一级中高摩擦的影响。
1950
- W. C.穆格（W. C. Moog）：第一个
1953 - 1955
- T. H.卡尔森（T. H. Carson）：二级伺服阀，带无摩擦一级+机械力反馈，图4。两者均为重大革新，并且：
- 改善分辨率同时改善响应并减少因温度和供油压力变化所产生的漂移。
- W. C.穆格：同上，但带机械对称的双喷嘴阻尼孔桥路。
- 进一步减少零位漂移。
- 沃尔平（Wolpin）：将力矩马达从流体中隔离，即 “干”式力矩马达。
- 解决了“湿”式力矩马达因磁性污染微粒所致的固有可靠性问题。
图3 单喷嘴二级伺服阀（1950年）
图4.机械反馈二级伺服阀(1955)
1959
-R.阿特奇利：带电反馈(EFB)的三级伺服阀
图5. 射流管伺服阀(1957)
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压力传感器是液压系统中的关键部件，它可以配合PLC更好的完成目标压力的控制精度要求。如果压力传感器出现故障，则压力反馈将被中断，这很可能导致整个设备的故障，甚至存在安全隐患。
压力传感器的性能规格参数不多，主要包括量程范围、测量精度、输出信号类型等等。上述内容只要对照产品样本就可以轻松选择，这里就不做过多的说明。本文主要想聊一聊一些在选型过程中，容易被大家忽略的问题。我们都知道，大型工程设备的使用工况十分复杂，往往复合了压力尖峰、机械振动、电磁辐射等等多种干扰因素，而这些又往往是液压工程师认为是不那么重要的。然而，在确定压力传感器型号之前，做到充分了解液压系统的工作环境和使用条件，才是选择合适压力传感器的前提。
选择压力传感器时容易忽略的因素
——Daniel Mullen, Product Line Manager, Sensata Technologies
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1
高压工况
这里我们把流体压力大于 50bar（725 psi）的应用都称为高压工况（编者按：这里面更多的指的是工业流体应用，工程机械小伙伴对这个说法就呵呵了）。其特点是，压力越高意味着需要专门开发高强度的材料和结构。而且一般在高压系统中，往往还可能会叠加上高温的因素，如果因为压力控制上的原因，导致系统发生泄漏，那将十分危险。因此，在选择压力传感器时，一定要考虑它的耐压能力和量程范围。通常，选择传感器时，系统的工作压力应为传感器最大额定压力的50-60%。例如，工作压力通常在2500-3000 psi范围内的液压系统常使用5000 psi的传感器。除了提供一些安全裕度外，这种做法还能确保压力测量更为精准。
2
感压元件
压力变送器主要由感压元件和信号调理电路组成。感压元件把压力信号转换为电参数（如电容、电阻等）， 信号调理电路对感压元件输出的电参数进行一系列处理后，最终将其变成标准信号（4～20mA DC）输出，可供显示、记录或调节之用。根据感压元件转换原理不同，压力变送器可分为力平衡式、电容式、扩散硅电子式等。目前，应用较多的是电容式和扩散硅电子式，力平衡式已经淘汰。
3
爆破压力
爆破压力是指设计人员预期发生机械故障或者是压力传感器发生泄漏时的流体压力。另外还有一个常常听到的是超量程能力，它是指可以施加到传感器上而不会导致性能变化超出指定公差的最大压力。大家一定不要将爆破压力与超量程能力混淆。超出超量程能力顶多会影响传感器的检测精度，而如果液压系统的瞬时压力超过了压力传感器的爆破压力，那么就极有可能导致压力传感器损坏。就算压力传感器抗住了一次或两次的瞬时冲击，但如果不找到系统产生瞬时压力冲击的原因，反复的高压冲击也会很快导致传感器故障和系统泄漏。
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例如，在工程机械中，用于操纵铲斗的液压回路需要突然启动和停止，或者是车辆的快速转向系统回路。在这些情况下，系统组件都会承受较大的压力峰值，Sensate的压力传感器，其爆破压力均为额定工作压力的10倍，这将为系统的安全运行保驾护航。
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机械振动和冲击
机械冲击是一种瞬时的冲击，而振动则是一种连续的机械振荡，可能由发动机等动力设备而发生，也可能由外部的初始冲击引起。压力传感器很容易受到这种振动的影响。而我们的液压系统通常又是由大型泵、马达和油缸组成，运行过程中很容易产生振动。如果系统中的某一个组件没能承受住振动和冲击的影响，就很可能会损坏机械结构和电子设备。特别是经常在野外工作的设备，或者是剪叉式升降机等工程设备，在工作过程中特别容易受到振动的影响。
因此，针对存在振动的工况，在选择压力传感器时，要评估供应商对压力传感器进行了哪些测试，来确保他们的产品能够承受系统的潜在冲击和振动。通常，压力传感器供应商会根据 IEC 60068-2-27 标准测试传感器，以展示其传感器能够承受的机械冲击水平。
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电磁兼容性
液压系统中常常会用到一些高功率的装置，这就意味着一些电子元器件很容易受到电磁辐射和静电放电的干扰，如果没有相应的措施，就很可能会损坏系统。例如，在移动空中工作平台时，电磁辐射很可能会干扰压力传感器的信号，导致系统压力不稳，工作平台的运动不稳定，也就无法保证工作人员的施工安全。在这种情况下，指定具有严格EMC标准的传感器，包括至少150V+/m的增强辐射免疫（EMI）评级和增强的静电放电（ESD）额定值±8kV 接触或±15kV空气，将有助于确保传感器不受电磁辐射的干扰。
综上，液压工程师在为液压系统选择压力传感器时，应仔细考虑液压系统的应用工况和文中提到的感压技术、爆破压力、机械冲击和振动以及电磁兼容性等因素。选择评级更高的传感器将有助于防止系统发生故障，以提高设备的安全性和可靠性。
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什么是伯德图？
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今天我们来看看，在分析液压系统的动态响应时，为什么要利用频域分析？以及什么是伯德图？主要希望通过介绍一些简单的实例，是大家能够轻松的了解一些容易混淆的概念。
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吉他案例
我们来看看这个吉他，当我们把一个话筒靠近吉他后，只要我们拨动琴弦，它就会产生振动，发出来的声波将会被麦克风捕捉到。
我们可以看到麦克疯捕捉到的时域信号是杂乱无章的，我们无法获得有用的信息。
但是，我们将它进行频谱分析，FFT变换后，我们就会看到在某一个频率上它出现了峰值，这就是我们刚才波动琴弦时的音调。
当我们去调节吉他上面的调音器，或者是把手指放在琴弦的某一个位置，你做的实际上就是给琴弦预先施加部分力(pre-load)或者说改变了它的有效长度，这让它的频谱曲线发生偏移，也就产生了不同的音调。
2
汽车悬架系统案例
再比如说下面这个更经典控制案例，汽车悬架系统。上面的质量m可以表示汽车某一个角上的等效质量，下面相当于轮胎效应。
我们可以用牛顿定律推导出它的二自由度偏微分方程组，以此来表示这个系统。然后用Simulink平台快速求解，你就可以得到该系统的所有动态信息。
在这里，我们可以以某种噪音信号来模拟路况信息，想象一下汽车在凹凸不平的路面行驶着，我们可以观察路况的颠簸传递到车身的情况。
所以在这个数值模拟的系统方程里，我们输入的是一个随机噪音信号，得到的输出也是一个看上去随机的噪音信号。
用这种方式建模，你可以输入不同的路况信息，查看不同的结果。但是，你
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装载机无法建压的原因（连载1）
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我们可以用牛顿定律推导出它的二自由度偏微分方程组，以此来表示这个系统。然后用Simulink平台快速求解，你就可以得到该系统的所有动态信息。
在这里，我们可以以某种噪音信号来模拟路况信息，想象一下汽车在凹凸不平的路面行驶着，我们可以观察路况的颠簸传递到车身的情况。
还好我们有一些天才的工程师，比如说傅里叶，拉普拉斯。拉普拉斯变换将这种时域内看上去很难处理的微分方程组，通过s变量，转换成s域里非常简单的代数方程。
一旦转到频域，你可以很容易的绘制系统响应的伯德图，也就是系统在一系列不同频率输入下的响应。你可以想象这张图其实就是能量幅值从地面通过轮胎传递到车身的比率。
看着张图，其实也是一张汽车悬架系统的经典伯德图。第一个峰值点对应于悬架系统自身的共振频率，第二个峰值对应于轮胎的共振频率。
当我们开车经过较长得减速带时，有时我们会感觉到汽车开始猛烈振动，感觉车子像要散架了一样。这是因为，当汽车以某一特定速度行驶时，结合实际路况，两者共同产生的振动频率正好接近轮胎的共振频率。
顺便说一句，路况引起的汽车振动不一定要很剧烈，这里的主要原因是共振。当你以某一频率激励轮胎，即使一个很小的输入就可能会引起车身的强烈振动。
比如有时候我们刹车以后，你反而会觉得车子振得更厉害了，这是因为当你的车速降下来时，它的频率也降下来了。所以看这张图，如果它的频率最开始是在第二个共振点的右边，随着频率下降，它是沿着曲线往上走的。
反而当你加速的时候，它远离了共振点。
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系统输入与输出
当我们给线性系统一个正弦输入信号时,它的输出仍然是一个正弦信号。
我们可以看到，这个线性系统改变了正弦输入信号的幅值以及相位，但是它并没有改变正弦输入信号的频率。
通过对比输入、输出信号，我们就可以获得这个线性系统对正弦函数的幅值和相位的影响。
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什么是伯德图？
如果我们把某一特定频率的输入信号输入线性系统，就可以得到幅值和频率的变化情况，并绘制在下面这幅图中，对于某一个频率的输入信号，可以在图中绘制一个相应的点。
也就得到了不同频率下，幅值变化的趋势曲线，也就是我们所说的系统增益，以及系统引起的相位变化。
这个频率响应的曲线图也就是我们所说的，伯德图。
当我们以不同频率的输入信号来激励系统时，重复上述绘制过程，我们就可以得到一系列不同的点。
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装载机无法建压的原因（连载1）
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为了捕捉到系统的动态性能，我们需要考虑足够多的频率点，才能具体反映我们所研究的系统特性。这也就是为什么在做数值分析或者实验分析时，都会使用随机白噪音或者覆盖特定频率范围的变频正弦波作为激励信号的原因。
通常来说，要想利用线性化的方式来直接计算系统响应，那就需要得到它的系统方程。
在频域里，我们让s=jw，也就相当于以频率为w的信号来激励系统。
所得到的G为一个复数，它的幅值就是系统增益，也就是输出信号幅值与输入信号幅值的比值。
G的角度就是系统引入的相位变化，它们都是频率w的函数。
需要注意的是，通常幅值都表示为20*log的形式，相位角都表示为度。
为了得到频谱图，我们需要计算一定范围内的w值，来得到的幅值和相位角。
当然，你可以使用MATLAB来很轻松地得到系统的传递函数。也可以很容易的得到它的频率响应，比如说伯德图。
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射
流
与
的
压
强
我所理解的流体力学——王洪伟老师
有些科普文章说射流速度快，压强低于环境大气压，并设计了一些用射流来验证伯努利定律的实验。还有一些学过流体力学的人认为射流的压强应该高于大气压，所以才会从容器中喷出来。实际上，射流的压强是基本和环境相等的。
首先，暂时忽略空气的粘性，并只讨论亚音速流动情况，用伯努利定律来分析射流的压强。
当空气没有粘性时，射流的侧面和静止的环境空气之间存在明确的分界。如果射流的压强是大于环境压强的，在这个边界上力不平衡，射流就会向外扩张。在远下游，射流也会由于比环境压强高而沿流向扩张，或叫加速。因此可知，当射流比环境压强高时，它会不断地扩张和加速，导致流量增加，对应着喷口截面上流速的增加。由伯努利定律，流速增加使流体的压强下降，于是射流的压强一直降到等于环境压强为止。
如果射流的压强是小于环境压强的，射流侧面就会被压缩。在远下游，射流也会由于比环境压强低而被逆流向压
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导读
用伯努利定律来分析
环
境
相
等
缩，或叫减速。因此可知，当射流比环境压强低时，它会不断地被压缩和减速，导致流量减小，对应着喷口截面上流速的减小。由伯努利定律，流速减小使流体的压强上升，于是射流的压强一直升到等于环境压强为止。
综上，稳定状态的射流的压强总是与环境压强相等的。
如果射流压强高于环境时，射流会扩张且加速，这似乎不符合连续方程，但要注意的是，这是非定常流动，其实这类似于爆炸过程。
假设有一个足够大的容器，内部压强是大气压的1.2倍，有一个管子通大气，阀门关着。当突然打开阀门时，出口处会形成一个球面爆炸波（激波紧接着膨胀波），爆炸波迅速扩张，其后的气流加速降压，最终形成稳定的射流后，射流的压强是与环境相等的。
粘性的影响
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空气是有粘性的，所以会产生摩擦力，在射流中这种摩擦力主要体现在射流的侧面会带动环境的流体。环境的流体被带走一部分，当地压强必然降低，于是周围的流体会过来补充。因此，粘性的作用是使射流的压强低于环境。
但，这种作用是非常微弱的。
微弱到什么程度呢？环境流体朝射流流动的最大速度是在接近射流时的时候，这时的速度只是射流速度的3%左右。（这个3%是通过对湍动射流的分析得到的，也经过了实验验证，这里就不多分析了。）
假设是人嘴使劲吹出的气流，射流速度是10m/s，相应的环境来补充的气流速度是10*0.03=0.3m/s。产生的负压是：
可以看出这个负压非常小，分析各种流动时是完全可以忽略的。如果是按照某些书上的说法，射流速度快所以压力低，就应该用射流的速度算这个负压，结果是：
射流根本没有产生这么大的负压。所以，结论是，即使考虑粘性，射流的压强也是基本等于环境压强的。
当不考虑粘性时，射流进入大气时不受力，会保持匀速直线运动。由于空气有粘性，所以吹出的气流会在一定距离后逐渐减速到零。这个减速过程完全是环境空气摩擦引起的，所以压强并不变化。
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说射流的压强与环境相等，有两个条件，一个是射流要是定常流动，另一个就是射流要是亚音速流动。
对于超音速流动，前面的分析就失效了，这是因为超音速气流中，下游的压强变化不能及时地传递到上游，无法对来流产生影响。
所以超音速射流中，环境的压强完全不影响射流的流速和压强，射流的压强是由上游决定的。战斗机的喷口射流就是超音速的，火箭喷出的燃气还要更快一点，这时射流的压强可以高于环境压强，也可以低于环境压强，一般情况都是高于环境压强，这时会在出口产生周期性的流动结构，称为”马赫盘“。（小朱注：也有叫马赫环，英文是 shock diamonds，视频：美丽的马赫环）
超音速的情况
总结
亚音速射流的压强基本上与环境相等，只稍微小一点，这一点负压不足以产生诸如“两张纸向中间靠拢”这类的小学生实验中的现象。
超音速射流的压强可以大于或者小于环境的压强，因为生活中不常见，所以不是本文讨论的重点。
后记
这篇文章是为后续文章做准备的，诸多用射流来证明伯努利定律的实验都有问题，将在后面分别分析。
油威力液压科技股份有限公司是从事液压元件及液压成套系统研发、设计及制造的专业公司。
公司占地面积46000平方米，建筑面积26000平方米,总资产四亿元。公司拥有工程技术人员120名，具有世界一流的加工和检测设备。
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