工程化解读最前沿的液压技术
2021/9-10 月刊
上海液压气动密封行业协会 指定合作媒体
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加快液压生态技术标准体系建设
静液压数智化服务
数智元件生态体系
全新凯斯帕智能动力系统
向数字化转型大力迈进
《静液压》杂志是上海液压气动密封行业协会指定合作媒体，静液压新媒体主办的期刊。欢迎行业内的您，给我们投稿！稿件内容、形式不限，可包括：技术专题、前沿技术、企业资讯、最新产品、故障诊断、闲话液压等。稿件一经录用，我们将敬付稿酬。请将稿件发送至：
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液界联盟（Hydrostatic Elite Association），是一个专注于液压领域的精英级联盟组织。致力于打造一个联通液界精英人才、优秀企业之间，形成开放、共享、共学、共创商业价值的协同平台。
通过为有效信息服务，为高效工作赋能，共同构建液界信用价值体系，助力行业信息、技术、资源的整合与对接。共同实现 “协同赋能，价值互联” 的理念与追求
i小编：王 鑫
颜海波
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i主编：李春光
合作媒体
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声明
液界资讯
恒立液压拟定增募资50亿元 聚焦非标油缸及电动缸业务
新型静压支撑摩擦副设计在浮杯泵上的应用
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前沿技术
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国外电机驱动调节液压阀技术研究与分析应用
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全新凯斯帕智能动力系统向数字化转型大力迈进
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加快液压生态技术标准体系建设
伊顿推出新型SLV20负载敏感多路阀
Sun Hydraulics FLeX系列FREP电磁控制、三通比例流量控制阀
恒立推出HM6V斜轴式变量柱塞马达
丹佛斯和合作伙伴加快自动驾驶汽车的开发
CytroConnect 微信小程序全新上线
电液流量伺服阀的静态特性
车辆与行走机械对于传动装置布置方式的要求
PVG多路阀优先模块—PVSP解析
液压缸的基础知识
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▶ #液界联盟学院第十期
【液压柱塞泵维修暨故障诊断法】 精品课即将上线
本套《液压柱塞泵维修暨故障诊断法》专业课程，由三十年国内外理论与实际工作经验的同济大学硕士生导师、资深液压教培专家石景林老师授课。课程注重工程实践，应用案例源自授课导师亲历亲为的研制和实验项目。课程系统解读液压后服务市场从业技术人员的能力体系需求，从液压传动基础知识切入，介绍液压元件及开闭式系统特点及各自的适用领域，分析柱塞泵马达的典型结构和原理。课程重点解读柱塞泵的维修、装配及检验的要点与具体操作，对常用的3款进口品牌柱塞泵(丹佛斯90泵、力士乐A4VG泵、川崎K3V泵)进行了全面分析。针对液压系统的故障分析，结合压路机实际案例和实践总结，课程教授独有的快速诊断法。
石景林
同济大学机械工程学院硕士生导师
太原科技大学硕士生导师
中国工程机械学会路面及压实机械分会理事
徐州艮贞教育科技咨询有限公司 创始人
静液压▶ 液压元件3D打印服务
静液压为推动3D打印技术在液压行业的发展，特推出从3D扫描、设计建模、3D打印以及后处理的一站式服务。那么3D打印在液压行业目前能解决哪些问题呢？
1、产品展示
各大液压厂商每年势必会密集参加诸多展会，然而液压产品自身重量都比较大，给产品运输和展台布置都带来了不少麻烦。但如果我们用3D打印的轻质产品代替原先由铸铁等材料制成的产品，就完全不一样了！就拿一台A10VSO 28排量的轴向柱塞泵为例，其原始重量为18kg，而同尺寸的树脂白模，其重量不会超过半斤，其缩小版的模型甚至可以做到几十克，这样一来，销售人员也可以随身携带，相较于给用户做PPT展示，相信会更为直观。
2、行业教育
液压元件的工作原理之所以让人费解，主要还是因为元件内部的精密零部件众多且流道复杂。常规的做法是将实际产品拿去做线切割，才能看到一小部分的内部结构。而3D打印可以快速获得任意部分的剖切结构，甚至可以打印所有零部件，让学员亲自动手装配，可以更快的了解产品原理。
3、铸造砂模
液压元件由于内部流道复杂，通常都是一体铸造，但是传统生产的开发周期和投资成本很高，通过3D打印的砂模进行金属浇筑成型，可以极大的降低开发成本。
4、液压元件的增材设计与制造
液压产品本身结构复杂，且有特殊的内部结构，当采用传统加工方法加工时，往往需要牺牲掉一些产品的性能，才能符合生产加工要求，也就是说产品性能需要让步于现有的加工技术。而当3D打印技术出现之后，在实现液压元件轻量化、提高流动效率、无模具、可快速迭代等方面具有极大优势。当然，这一切看似简单，但实践起来并不容易。液压元件制造商必须考虑流体、压力所带来的设计复杂性，此时您就需要一支具有“增材制造设计思维”的开发团队来协助您开发新产品。
欢迎扫码咨询
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加快液压生态技术标准体系建设
《液压新一代数智元件生态技术与产品标准体系》是液压技术与产品向数智化方向发展中产生的崭新的提法。实际上国外液压跨国公司在十多年前就已经在实施，并已经贯彻在产品的开发之中，我国有关企业也在自发地涉及此类标准。我国因为在开发电液一体化方面已经落后，埋头于液压技术2.0在质量、批量、品牌方面的追赶，这方面行业面基本缺失，严重的是我们从总体上还缺乏对这一标准所具有重要性的认识。这一生态标准体系的推出，既是弥补这一缺失，也有助推动液压数智元件的发展。
源于许仰曾教授于2021年05月全国数字液压生态技术标准体系研讨会的主旨报告
3.0的电液一体化上，又产生的新一代的差距。而电液一体化是数液一体化的基础，因此我们对新的差距应该重视与加快弥补，其中就是加快对液压元件数智化的推进。
到 2023年，我们应该明确液压数智元件的标准体系 ，研究标准体系建设和标准研制的总体规则，明确标准之间的关系，指导液压数智元件标准化工作的有序开展，完成关键通用技术、关键领域技术等2-3项以上重点标准的预研工作。重点形成对硬件与软件诸如数据、算法、系统、服务等重点在行业从未有过的标准体系，并率先在工程机械等重点行业和领域进行推进。建设液压数智元件及其标准试验验证平台， 提供公共服务能力。
本《液压数智元件技术与产品生态标准体系》的建设也是推动我国液压行业标准的根本改变，我们不仅在原有基础上为行业产品与技术发展及时更新，推动行业技术与产品的更新换代；现在更要将标准工作作为整个产业生态不断自我优化、充分发挥基础共性等方面标准的引领作用，指导液压数智元件的国家标准、行业标准、企业标准等的制修订和协调配套，形成标准引领产业全面规范发展的新格局。
编辑整理：颜海波
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前言
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— —许仰曾
液压的数智化时代
我国液压行业是“中国制造2025”中重点的发展方面，其中的强基工程就是要解决中国高端液压件的“卡脖子”问题。目前液压行业在“十三五”有明显的发展，行业集中度有明显提高，此有利研发的投入与创新，但总体还处于液压工业2.0阶段，即以中小企业为主的“质量、批量、品牌”的追赶状态。目前与国外相比，我国在液压
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建立意义与目标
加快创新技术和应用向标准转化，强化标准的实施与监督，促进创新成果与产业深度融合。注重液压数智化与智能制造、工业互联网、机器人、车联网等相关标准体系的协调配套。注重国际国内标准协同性，充分发挥标准对液压数智化元件发展的支撑引领作用，为液压行业的液压元件向数智化方向发展保驾护航。
从传统液压而言，液压元件产品以功能而分类，并以此制定相应的产品标准。
随着液压工业4.0的到来，液压元件已经由液压元件作为主体元件，必须与电液转换装置、电液转换器件、微处理控制装置、微处理控制所需要的外围硬件I/O元件、微处理器所需要的软件产品及其相关技术要求、与微处理相关的通信技术与元器件相关。因此对于液压数智元件而言，它的标准体系已经扩展包括液压主体元件在内的生态技术与产品的范围，可以以图1表示。
“液压工业4.0”是无人化下对液压技术走向智能化目标的体现。液压工业4.0将会体现在三大方面：液压元件智能制造（智能工厂与智能生产）、液压智能服务（行业云服务与全生命周期数字孪生技术）与液压数智元件（元件数字化网联化智能化）。
当前的形势也在发生较大变化，我国工业发展必须尽快超越“仿制”的阶段。由于软件技术的介入、国际上的贸易战的发生，都使我们想通过减少科研投入采用“拷贝”的手段无可为继。我们必须建立自己的液压技术发展生态体系，以市场驱动和政府引导相结合， 按照“ 统筹规划，市场驱动，跨界融合，协同推进，自主创新，开放合作”原则，建立国家新一代液压数智元件的生态技术与产品的标准体系，加强标准顶层设计与宏观指导。以推动与促进我国的液压行业发展，实现液压工业4.0。
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建设思路
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为开展液压数智元件生态技术与产品相关标准研制工作提供定位和方向建议。
3）测试评估标准。围绕液压数智元件生态技术与产品发展的成熟度、行业发展水平、企业能力等方面提取测试及评估的共性需求。包括与液压数智元件生态技术与产品相关的服务能力成熟度评估、人工智能通用性测试指南、评估原则以及等级要求、企业能力框架及测评要求等标准。
基础共性标准建设重点：
术语标准。结合液压数智元件生态技术与产品发展现状，开展液压数智元件生态技术与产品术语标准制修订工作。
分类与图形符号。为指明液压数智元件生态技术与产品相关技术、 应用及价值链的逻辑关系、相互作用、发展方向， 制定液压数智元件生态技术与产品参考架构等标准。
测试评估标准。开展与液压数智元件生态技术与产品相关的检测服务能力，并给出评估、技术或产品等级等标准研制。
4.1、生态技术与产品标准体系
液压数智元件技术与产品生态标准体系结构包括“ A 基础共性”、“ B 支撑技术与产品”、“ C转换器件”、“ D 微处理器控制”、“ E 通信技术”、“ F 软件技术”、“ G 可靠性”、“H液气行业云”等八个部分， 如下图1所示。
其中， A 基础共性标准包括术语、 分类与图形符号、 测试评估三大类，位于液压数智元件生态技术与产品标准体系结构的最上端， 支撑标准体系结构中其它部分；
B 液压主体元件技术与产品标准是整个生态技术与产品的主体支撑；
C 电液转换器件是液压数智元件生态环境的基础。所有的生态技术与产品都以此为基础。
D 微处理器控制是数智液压的核心，通用技术标准主要围绕其实施的功能所需要的外部硬件条件。
E 通信技术为数智液压元件的应用提供技术支撑；
F 软件技术是液压数智元件的关键；
G 可靠性与安全位于液压数智元件生态技术与产品标准体系结构的最下端。它贯穿于整个体系，为液压数智元件的生产与应用提供安全保障与基础。
H 行业云是液压数智元件发挥作用所依赖的整个生态大环境，它取决于物联网及其技术。
2、液压主体元件标准（B部分）
作为支撑性液压产品标准B部分主要是液压元件本体。此部分可以较大程度上继承现阶段传统的液压元件技术与标准。随着液压智能元件的产生，会产生一些颠覆性的产品概念与形态，但是还处于概念性研发阶段，因此暂不纳入，不作为本标准体系的编制内容（图1之中用虚线表示）
3、电液转换元器件标准（C部分）
液压数智元件的数智功能主要依赖电液转换元器件，功率级电液转换依赖电磁铁与数字电机；
信号级电液转换依赖传感器。
随着液压数智元件一体化的发展，电磁铁、数字电机、传感器越来越从通用化走向液压定制化，更贴近液压元件功能与性能的要
求，对提高液压元件的功重比、性价比起到更接近市场的效果。因此需要开展电液转换元器件的标准。
智能传感器与新型 MEMS 传感器相关标准的制定预判。为人工智能的液压元件发展提供标准支撑，包括传感器接口、性能评定、 试验方法等标准。
4.2、建设内容
1、基础共性标准（A部分）
基础共性标准A部分主要针对液压数智元件生态技术与产品基础进行规范， 包括术语、 参考架构、 测试评估等部分。
1）术语标准。用于统一液压数智元件生态技术与产品相关概念、技术、应用行业场景，为其他各部分标准的制定和企业液压数智元件生态技术与产品研究提供支撑，包括液压数智元件生态技术与产品术语相关定义、范畴、实例等标准。
2）分类与图形符号。规范液压数智元件生态技术与产品相关技术的分类与图形符号,
交互和互联互通提供支撑。重点在元件感知标准、设备感知标准与此有关的接口和互操作等网络接口、感知与执行一体化模型标准、多模态和态势感知标准等。
通信分为有线通信与无线通信，因此在以上标准中也涉及有关网址或频谱资源管理、与芯片通信模块、工业网关等规范等。
4、微处理控制技术标准（D部分）
1）液压数智元件芯片定制化标准。规范智能计算芯片、新型感知芯片及相关底层接口等。包括指令集和虚拟指令集、芯片性能、功耗测试要求、数据交换格式、芯片操作系统的设计及检测等标准。
重点开展智能芯片架构和设计、芯片性能、功耗测试要求、数据交换格式、芯片操作系统的设计及检测等标准研制。
2）数据存储及传输设备标准。重点开展 DAS 存储设备、网络存储及传输设备、存储备份系统相关标准研制。
3）开发框架标准。包括数智元件框架和应用系统之间的开发接口、控制数学模型表达和压缩等标准。重点开展模型数字孪生应用开发接口，以及模型表达与压缩等标准研制。
5、通信技术标准（E部分）
液压数智元件涉及与物联网关联的标准，包括C1通信元器件与C2通信协议与接口的标准。为数智元件各类感知信息的采集、
6、嵌入式软件技术标准（F部分）
嵌入式软件技术是液压数智元件智液一体化的关键，因为在数智化元件中，软件能够定义硬件功能，这是有颠覆性概念的新发展。
液压控制与数字孪生的编程语言工具需要标准化（F1），对开发的框架需要标准化（F2)，算法工具是核心(F3)，智能识别是智能控制（智能识别）（F4）的难点。
重点开展自适应或自组织的模式识别系统的特点、模型、技术要求和评价等标准的研制。芯片中的软硬件优化编译器、控制与健康管理的算子库、计算性能评测标准研制。
语言标准应该对于开源或闭源给予规范（F1）。
芯片内部程序的编译器标准属于软件技术的一部分（F2） 这部分是提供液压数智元件需要提供的工具或者采用PC机。
7、可靠性/安全（G部分）
1） 安全保护标准。包括元器件基础安全，数据、 算法和模型安全，技术和系统安全，安全管理和服务，安全测试评估，产品
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其中具有共性的有：
1）数据管理标准。涉及到数据存储、处理、分析等大数据相关支撑技术要素。
2）云计算标准。规范液压数智元件的云计算平台、资源及服务。
3）边缘计算标准。规范液压数智元件应用涉及的端计算设备、网络、数据与应用。
4）虚拟现实/增强现实标准。为用户提供视觉、触觉、听觉等多感官信息一致性体验的通用技术要求。
5）数据存储及传输设备标准。用于规范数据存储、传输设备相关技术、数据接口等。
6）智能商务领域。主要规范应用场景复杂的商务智能化领域，包括对服务模型的分类和管理、商务数据的智能分析，以及相应推荐引擎系统架构的设计要求。
和应用安全等六个部分。
2） 元器件基础安全包括液压数智元件概念和术语、安全参考架构、基本安全要求等。
3）液压数智元件数据、 算法和模型安全标准是针对液压数智元件数据、算法和模型中突出安全风险提出的，包括数据安全、隐私保护、 算法模型可信赖等。
4）液压数智元件技术和系统安全标准用于指导液压数智元件平台的安全建设，主要包括开源框架安全标准、安全工程标准、 元件安全标准、安全技术标准。
液压数智元件安全测试评估标准主要从液压数智元件的算法、数据、技术和系统、 应用等方面分析安全测试评估要点，提出液压数智元件算法模型、系统和服务平台安全、数据安全、应用风险、测试评估指标等基础性测评标准。
液压数智元件产品和应用安全标准主要是为保障液压数智元件技术、服务和产品在具体应用场景下的安全。
8、液气行业云（H部分）
HA是液气智能制造，是抓取数智元件生产过程的生产数据与性能数据的标准。
HB是数智液压元件应用场景的通信的实施标准。
HC是液气智能服务，是关于液压智能元件在智能生产后进行全自动营销与跟踪服务的标准。
HD是液压数字孪生的过程标准，包括云计算与云处理。
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基于LabVIEW或C++等程序开发环境，对上位工控机进行编程，同时配合数据采集卡，完成对系统众多模拟量包括压力、流量、温度、转速、扭矩等参数的数据采集、数据处理和图形显示，并通过计算机的分析与运算，对下位机发出相关的信号，从而对系统进行自动控制。可以大幅度提升液压装备的“数智化”程度。
为降低中小企业的投入成本，我们专门开发了标准版本的测控软件。标准版软件可搭配多种数据采集模块，采集4~20mA、0~10V、PWM等多种信号，可适应RS-485总线、CAN总线、工业以太网等多种通讯方式。因此，无论您的系统使用的是什么类型、什么厂商的传感器和执行器，利用该标准版本软件都可以轻松快速的搭建远程状态监测系统。
静液压数字测控服务
静液压为推进国内液压与气动技术的“数智化”进程，特推出液压装备的数字测控服务。
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静液压领域新媒体 | 工程化解读最前沿的液压技术
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8月31日晚间,恒立液压(601100)披露定增预案, 公司拟募集资金总额不超过50亿元,用于恒立墨西哥项目、线性驱动器项目、恒立国际研发中心项目、通用液压泵技改项目、超大重型油缸项目并补充流动资金,拟投入的募集资金金额分别为11亿元、14亿元、 5.7亿元、 2.9亿元、 1.4亿元和15亿元。
恒立液压表示,液压行业作为装备制造业上游核心行业之一,是支持装备制造业高端化智能化发展的重要环节。因此,本次发行是公司积极践行国家产业政策,坚持尖端技术创新和高端产品发,打破关键技术垄断,实现国内高端液压件进口替代的重要举措。
的创始人有宁波赛福的单东升、江苏威博的马金星、上海康百世的邱水来、成都阀智宝的谭泽华 、上海思谷的刘华富、上海商蔚的陆林海、上海豪高的朱小明、上海工程技术大学的王兆强、太原理工大学的廉自生、合肥工业大学的胡敏、上海液气密行业协会/上海电气液压的葛志伟、中国航天贵州红林/贵州曼格维智能科技的苗建中、智源液压的张斌、成都峰火的司国雷、燕山大学的姚静、兰州理工大学的冀宏和刘新强、广州新欧/新液压的王起新、iHydrostatics静液压的李春光、上海液气密行业协会/上海豪高的许仰曾等。
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恒立液压拟定增募资50亿元 聚焦非标油缸及电动缸业务
液压步进数字阀技术研讨会在杭州顺利召开
9月25日，由中国力学学会流体控制工程专业委员会主办，浙江工业大学二维（2D）液压/气动元件及系统工程技术研究中心、上海液压气动密封行业协会、重庆理工大学期刊社、昆明理工大学资产经
该联盟每年都会组织举办一届“液压气动数智化企业论坛”。与工信部“面向高端工程机械的数字液压技术创新及试验检测产业技术基础公共服务平台项目”紧密结合起来，共同打造成为一支国内发展液压气动数智化产业的精英生力军，立志发展成为一个在行业内颇有影响力的社会联盟组织。联盟的主旨是联合行业优秀资源，创新产业升级路径，促进液压数智技术与产品发展，服务液压工程机械等各方面市场需求。
#HiTalks 2021，是由静液压新媒体联合上海液压气动密封行业协会，亚洲国际动力传动与控制技术展览会（以下简称“PTC展会”），共同举办的 PTC展同期活动。
静液压创新技术论坛，我们将邀请到来自静液压创新技术论坛，邀请来自于学界、企业界的专家，和大家分享静液压领域的
耄耋之年甘奉献，为液气数智化事业倾注毕生精力
在2018年PTC展之后，有24个液压行业精英聚会，一致决定推动建立一个“液气数智化企业论坛”平台，并于2019年11月在淮安威博成功举办企业论坛。
我们的企业论坛是群策群力、集思广益进行“方向指引”，依靠论坛设立数智产品产学研合作对接小组进行“实践示范”。而这个“实践示范”的对接小组运作的基础就是“液压气动数智化产业联盟”。“液压气动数智化产业联盟”是在这24个创始人基础上建立起来的，现在已发展到会员将近150人。产业联盟
HiTalks 2021 | 静液压创新技术论坛于10月26日举办
创新技术和发展方向，展示静液压领域的新设计，新工艺，新理论，新产品，新方向，提供创新技术交流及产业协同的专业平台。论坛共安排有5场专题报告。专题报告的内容涉及到：中国液压行业的数智经济；液压创新元件；液界创新数字化互联平台；新型液压泵及系统设计；电液伺服技术等。
纵然疫情当前，也无法阻挡液界联盟小伙伴们相约的期盼~~1天的论坛，有100+伙伴们签到打卡论坛。有来自学界的老师学生、有来自企业的技术专家、也有来自行业的学者。从五湖四海相聚展会论坛，只为我们共同的热爱。
5场专题报告，从不同方面展示了在我们液压行业内出现的新思路、新技术、新方案和新产品。
上海液压气动密封工业协会专家，博士生导师，液压气动数智化产业联盟，液压气动"数智化"企业论坛创始人许仰曾教授为大家首次阐述了他对中国液压行业的数智经济发展之路的构想，如何从液压2.0时代的思维转换到液压4.0思维，如何走符合中国企业实际需求的数智化产品创新之路。
库联网CIO(首席信息官)沈郁女士为大家带来了全新升级的库联2.0数字化工业品
重温HiTalks2021 精彩瞬间
信息共享平台方案。
燕山大学教授，博士生导师闻德生带来了他的全新柱塞泵创新设计——强制冷却型轴向柱塞泵。对于我们传统的柱塞泵设计，泄油口算是一个标配。但是此结构对柱塞泵的正确使用又提出了严苛的要求，如果使用不好，对泵将会产生致命损坏。对于这样一个缺陷，我们是否思考过如何来优化它，降低用户的使用门槛？闻教授提出了他的创新方案，并且已经在实际产品上完成了样机测试。
波克兰液压的汪何根老师为大家展示了针对不同细分应用领域的波克兰产品的定制化解决方案。
苏州汇川技术的郭辉辉产品专家为与会者分享了汇川的电液伺服系统解决方案。
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2020年面对新型冠状病毒肺炎疫情肆虐，在以习总书记为核心的党中央坚强领导下，液气密行业企业在属地党组织和政府的指导下，经过艰苦卓绝的拼搏，取得了防疫战“疫”、经济平稳运行的双胜利，行业规模以上企业工业总产值增长5.4%；行业品牌建设取得新进展、科技创新获得新佳绩、新产品新技术加快问世，国产化进展迅速、先进模范辈出。展望2021年，挑战与机遇并存，预计液气密行业规模以上企业将保持平稳增长，全年产销增速预计5.0%以上。
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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9月销售各类挖掘机20085台，同比下降22.9%；其中国内13934台，同比下降38.3%；出口6151台，同比增长79%。
据中国工程机械工业协会对22家装载机制造企业统计，2021年9月销售各类装载机9601台，同比下降16.1%。其中：3吨及以上装载机销售8753台，同比下降17.6%。总销售量中国内市场销量6729台，同比下降25.6%；出口销量2872台，同比增长19.6%。
UBC公司是日本东晟株式会社（IKO）旗下的国际知名轴承和直线导轨的制造商和服务商，具有先进的轴承制造工艺和管理技术。目前UBC在全球30个国家和地区建立了销售网络，为广大客户提供了值得信赖的高品质产品和服务。在IKO集团的管理下UBC中国已经成为服务全球客户的研发、制造和销售的重要基地。
UBC产品服务几乎覆盖了整个动力传动链，涉及到变速箱、机器人、压缩机、泵、自动化、工程机械、农业机械、矿山、煤机、冶金、造纸、风电等诸多行业。
更重要的是，UBC产品具有合理的性价比，客户可以以合理的价格，完美地体验到世界一流品牌的产品质量，以及更加完美、更加贴心的服务。同时，UBC通过不懈的追求，建立了一整套快速反应的信息沟通系统，确保将UBC产品在更短的时间、更少的环节送达给客户。
【小P去哪儿】优必胜总经理白华访谈
2020年11月，在宁波举行的第二届“液气数智化企业论坛”上，经联盟专家推荐，成立了“液压EHA”、“液压智能制造”、“液压数智元件检测试验标准”、“液压步进数字芯片阀”等六个产业化推动小组。
2021年9月挖掘机、装载机数据快报
2020年液压气动密封行业发展与改革报告
【项目对接成果汇报】打造液压步进数字芯片阀产业化之路
产业化推动小组成立以后，在宁波乐途液压步进数字芯片阀开发小组的主导下，项目合作双方陆续开展了以下五项活动，取得了良好成果：
一是进一步完善乐途型步进数字芯片阀。
二是牵头与启东高压油泵厂合作开展CY泵变量数智化试验。
三是组织了多次现场研讨活动，讨论问题与寻求解决方案。
四是大力推介已荣获机械工业科技奖技术发明一等奖的阮健教授研究成果——“二维(2D)电液流量伺服阀关键技术及应用”，寻求项目解决方案。
五是成立以油威力液压公司为项目组长单位；贵州曼格维公司和宁波乐途公司为副组长单位，联盟专家林广、苗建中直接参与研发的“高速开关式数字独立负载口连续比例控制阀”，经过近一年的通力合作，现已完成产品功能样件开发工作。
本次会议以“液压步进数字瓶颈研讨”为主题，汇聚产业界、学术界优秀智力资源，采取“线上+线下”的组织创新模式，聚焦液压步进数字阀技术的前沿理论、瓶颈问题、核心技术展开深入讨论，是一次具有专业性和前瞻性的交流、研讨与合作。
营有限公司联合承办的“液压步进数字阀技术研讨会”在浙江杭州成功举办。
Rexroth A36VM 轴向变量柱塞马达具有电子控制、静液压驱动，是行走机械的绝佳解决方案。 它传承了经过验证的 Rexroth A6VM 马达的优点，并且由于其更大的转换范围，使其提供了更高的牵引力和行驶速度。 力士乐轴向变量柱塞马达 A36VM 适用于各种不同的应用。
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力士乐推出
A36VM轴向变量柱塞马达
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最新产品
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最新产品
——博世力士乐
产品特点
- 更高的牵引力和速度；
- 针对不同车型优化了转速范围；
- 基于经过验证的 A6VM设计，可靠性高；
- 为有限的安装空间优化了几何形状；
- 借助 BODAS eDA 驱动软件，可提供更多的附加功能
行业应用
性能参数
内部结构
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产品特点：
与用于小流量应用的传统铸铁控制阀相比，提供更大的控制灵活性、节省空间和重量；
利用螺纹插装阀的多功能性和适用性，为小流量设备带来优先流量共享；
分段设计以实现多种功能的叠加；
在液压集成回路中，利用伊顿的新型 ESV9 四通三位比例电磁插装阀；
出口节流或入口节流控制通过逻辑元件实现，可在同一阀组中实现流量共享和流量优先；
型材由铝拉杆制成，可小批量生产具有附加功能的单个型材；
可包括先导式止回阀、平衡阀或应用所需的其他定制功能，从而减少对远程安装辅助阀的需求；
铝型材的重量比传统铸铁型材轻得多，这可以提高效率，并在某些情况下增加承载能力和电池寿命；
正在申请专利的多功能节流补偿器将截面尺寸缩小 40%，节省机器空间
入口处的流量高达 60 lpm (16 gpm)，工作端口处的流量高达 30 lpm (8 gpm)；
适用于各种行业的微型和微型机械平台，包括建筑、农业、物料搬运和职业车辆，以及大型机器的辅助/附件控制。
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最新产品
伊顿推出新型
SLV20负载敏感多路阀
Sun Hydraulics 宣布发布其 FLeX 系列 FREP电磁控制、三通比例流量控制阀。
产品特点：
- 紧凑型单阀；
- 将电比例可调节流孔和压力补偿器结合在一个阀门中；
- 可以提供与负载压力无关的恒定优先流量；
- 适合需要在不考虑执行器负载的情况下，保持执行器恒定速度的情况；
- 使用固定排量泵时，提供出色的可变流量控制；
- 为农业播种机等设备的输送机、旋转器或风扇上的马达提供精确控制；
- 提供 6 个不同端口尺寸的标准 OMP 安装歧管；
- 歧管包括一组深安装孔，用于将 Sun XMD 移动驱动器直接安装到歧管；
- 具有 30 gpm (120 L/min) 额定输入，优先流量高达 22 gpm (88 L/min) 的三个范围：A范围：0-8 gpm (0-30 L/min)；B 范围：0-15 gpm (0-60 L/min)；C 范围：0-22 gpm (0-88 L/min)；
- 可以将一个输入分成两个按比例控制的流量，允许在端口 3 和端口 2 上运行马达和气缸；
- 能够在不中断主要功能的情况下从系统的主回路转移油液；
- 与竞争产品相比，泄漏非常低；
- 主节流阀芯对液动力不敏感；
- 可以在一个组件中与 FLeX 系列 RVCK 两级溢流阀结合使用，以创建集成解决方案，在一个紧凑的组件中使用两个 FREP 来控制速度和力
- 将 FREP 与 RVCK 泄压配对可以创建全额定旁路流量控制解决方案，单个 FREP 作为回路中的可变节流孔和旁路压力补偿器
FLeX系列
FREP电磁控制、三通比例流量控制阀
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- 更高的压力和更高的转速
- 卓越的低速性能
- 高启动效率
- 多种控制方式可选
- 更大的控制范围（可以摆动到 0 角度）
- 高扭矩、长使用寿命
- 冲洗阀、高压平衡阀可选
- 适用于工程机械及一般产业车辆，特别是旋挖 钻机及起重
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恒立推出HM6V斜轴式变量柱塞马达
产品特点
行业应用
旋挖钻机
汽车起重机
技术参数
控制原理
HM6V 170 型（EP6D1 控制方式）
丹佛斯还在其他领域与其他厂商扩大合作，例如电动线性执行器、HMI 和键盘，以及可用于任何车辆的其他电子设备。PLUS 1 平台不仅将所有这些丹佛斯组件融合在一起，而且引入了第三方组件。这些组件可以提高车辆的价值、增强车辆的功能。
对于压路机和压实机应用，使用导航，操作员只需驾驶第一遍或定义工作区域、形状或形式，然后转向车辆上的压实管理系统，通过 PLUS 1 或车辆控制系统集成本身。它减少了通过次数，提高了重叠质量，并最大限度地减少了返工量和整体项目成本。
最后，在车辆必须连接到飞机或其他车辆的情况下——通常是在黑暗、肮脏、下雨或结冰的条件下——安装简单的传感器，无论是激光雷达还是雷达，让车辆以高精度和 将操作员的经验排除在外。 尽管能见度有限，障碍物检测和警告系统仍可提高安全性。
Bleday 表示，通过将所有这些传感器集成到一个平台中，原始设备制造商可以更快地将机器推向市场。与合作伙伴合作，速度更快，因为这些功能可直接使用。 我们专注于这些合作伙伴的集成，但也将更多这些先进的传感器和类似的功能整合到一个集合中，以加快子系统和系统级的开发。
丹佛斯和合作伙伴
加快自动驾驶汽车的开发
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往上一层是决策层，通常由操作员控制（实际上操作员通常会处理以下三层：决策、规划和感知）。使车辆上的某些任务自动化需要更多的计算能力和控制功能，以取代人工操作。他解释说，我们看到更多更高级别的工业计算机和软件进入该行业。
计划层通常是机器移动到特定位置来执行任务。机器交互可以简单到通过显示器与坐在车辆中的操作员进行交互，也可以复杂到利用采矿管理系统一次操作多辆车辆作业。
最后是感知层。丹佛斯在 GPS、雷达、激光雷达和其他传感器方面与合作伙伴合作。随着辆在操作员辅助和操作员增强控制方面变得更加自主，这些传感器变得越来越重要。
这些先进的传感器在 10 年前可能成本过高，但由于大量的研发工作，现在可以负担得起。由于一家公司几乎不可能全面生产所有产品，因此丹佛斯专注于与 Ouster LIDAR、Preco 雷达和 Carnegie Robotics 等专家合作提供定位能力。
Bleday说，这样做有很多优势。原始设备制造商不需要研究和审查供应商、获取硬件和驱动程序以及编写软件，而这可能需要数月时间，丹佛斯将所有必要的信息存储在 PLUS 1 系统中。这使它像拖放一样简单；即使不是软件开发人员，现在也可以将 LIDAR 等功能集成到他们的应用程序中。
Bleday说，这很重要。当我们查看LIDAR时，车辆的控制系统需要即时管理大量数据。我们的一个 LIDAR 每秒生成 656,000 个数据点，其中包括距离、范围、角度以及返回的强度。来自感知层的数据馈入决策层，并将数据转换为控制和执行层的有用信息，以实际移动车辆或提醒操作员。
在 9 月的 NFPA/FPIC 会议上，位于马萨诸塞州剑桥市丹佛斯自动驾驶技术解决方案的负责人 Peter Bleday说移动行业是如何接受自动化、数字化和连通性等更先进的技术的。他解释说，在此过程中，丹佛斯不得不扩展自己的产品供应和 PLUS+1 Connect平台，并依靠技术合作伙伴来利用和提高他们为客户提供的价值。
他说：“丹佛斯是一家拥有 88 年历史的公司，制造包括从泵、马达和传统液压元件一直到软件和电子元件的所有产品。” 我们努力在所有行业中保持领先地位。我们的第一辆自动驾驶汽车于 2017 年在 Agritechnica 首次亮相，我们所研究的一切都试图为整个行业提供帮助。
丹佛斯 PLUS 1 操作系统是控制液压泵和马达、电动马达和线性执行器以及 HMI 和操纵杆等众多组件的组成部分。它还包括基于视觉的软件编程工具和库，范围从基本逻辑到高级任务。它包括 300 多个软件块和 200 个合规性块，用于简单的设计和快速的硬件集成——所有这些都在一个直观的拖放环境中。工程师可以在虚拟环境中测试和迭代应用程序，并快速、经济地将车辆推向市场。最后，PLUS 1 连接服务专注于状态监控和将车辆连接到云端。它可以将硬件系统和控制系统非常迅速地整合到一个软件环境中。
例如，Bleday讨论了PLUS+1 自动化如何与更广泛的 PLUS+1 平台相关联。自动化 依赖于能够处理众多高端传感器的强大控制器。丹佛斯没有花费时间和费用开发内部专业知识，而是通过引入第三方扩展产品PLUS 1 系统的感知能力。此目标是提供自主功能并提高车辆的安全性、生产力和精度。这有一个有趣的案例是葡萄园喷雾器。由于劳动力短缺、缺乏经验丰富的操作员以及对更高生产率的需求，这些机器多年来变得越来越大。
Bleday 说道：“我们如何利用 PLUS 1 平台、我们的自主控制和我们合作伙伴的能力来解决这些问题？” 这涉及到他所谓的车辆智能的层面。一方面，我们有执行层、泵、电机、阀门、转向装置，以及在车辆上物理推动或执行工作功能的一切。
接下来是控制层、控制器、HMI、操纵杆界面、方向盘或任何指导执行层做什么的界面。
新型静压支撑摩擦副设计
在浮杯泵上的应用
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原文作者：Peter Achten | 内容整理：i小编
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FPMC2020报告视频
关重要的影响。问题是我们不知道密封区的压降是什么样的。当间隙高度恒定且油的粘度不变时，它可以是线性的。但实际上，油在从缸体到泵壳的过程中会升温，因此油的粘度远非恒定。此外，压降也会影响粘度，从而影响压力分布。然后我们缸体的弹性变形，包括缸体密封区，以及热变形。因此，缸体和配流盘的密封区域不会平行。此外，生产公差和磨损也会影响间隙轮廓的形状。因此，间隙中的压力场会变成凸面，如图所示。但是压力曲线也可能变成凹面，在这种情况下，缸体会被很大的力推到配流盘上。在高运行速度下，流体动力效应将再次提升缸体并形成油膜，但在低转速下，这些效应将消失，摩擦将增加。
有一个解决方案，我们将其应用于或浮杯泵中。在这里你可以看到一个非常普通的配流盘和一个浮杯泵的缸体。缸体底部的闪亮表面是我们设计并应用在该泵中的新密封面或轴承。让我们仔细看看这个设计。在这里，您会看到一个缸体口被密封区包围的图片。在外径上，我们有一个密封带，就像在传统设计中一样，但我们将内部密封带分成两个区域，由一个我们称为口袋的凹进区域隔开。最重要的设计特征是一个小凹槽，它将缸体端口连接到口袋。需要该凹槽来在口袋中产生一个取决于间隙高度的压力。我们知道凹槽需要很小。在此设计中，宽度约为 150 微米，深度约为 70 微米。
缸体和配流盘的接触是在密封区中实现的。这些首先需要避免从缸体到泵壳的大量泄漏。但是，它们也需要用于创建压力场以平衡缸体负载。除了离心力和摩擦力之外，最主要的力是由缸体中的压力产生的。这个压力场的轴向力需要通过另一个静压支撑力来补偿，否则缸体将无法旋转。这种静压支撑力的一部分来自缸体端面。但是密封区也会产生相当大的静压支撑力。它们可能很窄，但它们很长，并且对平衡所有缸体的力有至
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FPMC2020报告节选
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全新凯斯帕智能动力系统
向数字化转型大力迈进
微信公众号—— 凯斯帕液压
“凯斯帕智能动力系统（CSP）代表了负载敏感液压系统的未来发展方向，为机械液压系统提供了更加智能的动力解决方案。是凯斯帕响应节能减排的国家政策，顺应智能化这个技术趋势的骄傲之作。”
与经典的流体机械式解决方案相比，现用CSP系统优化了发动机的型号，降低了机器的成本，使机器的发动机能够发挥最大性能，提高工作效率。此外，由于电子负载敏感控制，使得机器灵敏度更高，操控性，实用性更强。系统采用自适应式电控扭矩，能够充分优化发动机功率，降低排放。根据不同的使用工况，机手能够设定不同的工作模式。
现用CSP
目前使用负载敏感流量共享系统的传统机器，都可以轻松地升级到凯斯帕智能动力系统。CSP系统适用于所有的负载敏感系统的小型机器。
2021年凯斯帕发布CSP系统升级版是在高功率密度、数字化、节能和功能集成化等技术趋势驱动下开发的创新产品。它将促进移动式机械负载敏感液压控制系统的升级和向数字化方向转型。无论是在硬件还是软件方面都有了重大的变革，包括电子控制器集成在泵壳体上，增加1个新的控制软件，加上现有的1个，共计2个控制软件选项。
硬件升级
从硬件角度来看，该泵集成了MVP柱塞泵、角度传感器、电子压力补偿器和电子控制单元。相比电子控制器与泵体分离的传统解决方案，对于客户来说最明显的优势是简化了机器布局，节约了系统成本。
软件升级
从软件角度来看，我们现在可以为客户提供两种不同控制逻辑的软件并且可以上传到电子控制器上。除了现用CSP系统软件，另有升级CSP系统的开放式软件(便捷智能化) -泵的控制逻辑，可以实时优化泵的参数，使泵的控制更加灵活，优化客户定义的机器控制逻辑，具有更精确的扭矩控制。
CSP升级版
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本文根据液压步进数字阀技术研讨会上的报告整理而来。本文详细总结了国外在电机驱动式液压阀上的应用和技术前沿研究进展。报告分四个部分解读了电机驱动技术的特点、典型产品和应用场景，分别为：从R-DDV到Domin阀；电机驱动调节液压阀；电驱配套是技术核心和旋转驱动应用大市场。
▶ #新书推荐
《液压柱塞泵马达维修暨系统故障诊断法》
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国外电机驱动调节液压阀技术
研究与分析应用
—— 林广
“国外电机驱动调节液压阀技术研究与分析应用.pdf”
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本书在液压柱塞泵和液压柱塞马达的维修，特别是工程机械行业使用最多的丹佛斯( Danfoss )90系列柱塞泵和马达、博世力士乐(Bosch-Rexroth)的A4VG系列柱塞泵和马达以及川崎( Kawasaki )的K3V系列柱塞泵和马达等元件构造、控制方式、维修装配过程以及维修台架试验方面作了极为详尽的分析，图文并茂。
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站着、坐着、躺着都能看——博世力士乐最新上线的CytroConnect微信小程序，配合CytroConnect远程监测方案，让你体验随时随地使用移动设备进行远程监测，故障诊断，预测性维护。
CytroConnect微信小程序全新上线
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在远程监测技术上，我们往往存在“固有印象”：工程师坐到电脑前，打开软件或者网页，在屏幕上查看设备状态。但是否有另一种方式，能够带给用户更便捷的远程监测体验呢？
因此，我们基于客户需求，开发了CytroConnect方案适配的微信小程序：
——博世力士乐
针对CytroConnect项目定制的小程序
只需在微信小程序界面中搜索“CytroConnect”或“液压状态监测”，或直接扫描下图二维码，便可找到我们的微信小程序：
对于采用博世力士乐CytroConnect远程监测方案的设备，根据方案内容中的传感器以及监测点，我们专门定制了设备适配的微信小程序模板。客户在获得已授权的账户之后，即可登录力士乐CytroConnect小程序查看实时的设备状态。如果项目中存在多组设备，还能在同一账号中进行设备界面的切换查看。
小程序，小而不简单
虽然手机屏幕不足7英寸，但使用CytroConnect微信小程序时，你依然能获得良好的用户体验。这得益于小程序中完整的功能分布，用户通过小程序可以触达设备监测的每一个细节。无论是产品的当前状态，还是故障信息，历史曲线，都可在小程序中找到。另外，对于液压泵等核心部件，我们还提供了基于机器学习的健康度评估。下面一起来看看小程序界面吧：
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1.
液压元件状态
- 根据元件种类分组查看
- 元件参数状态决定了不同显示颜色
在CytroConnect小程序的后续更新中，我们还将增加一键生成报告、故障诊断指引等功能。
2. 报警列表
- 包括实时报警与历史报警
3. 历史曲线
- 可对历史曲线进行选定时段与信号操作，便于查看与故障追溯
4. 主泵健康度指数
- 基于博世力士乐ODiN技术，显示主泵的实时健康度指数。
5. 文件索引
- 提供项目相关样本与操作说明查看与下载。
6. 用户信息界面
- 修改密码
- 查看账户授权情况
IIoT工业物联网平台结合了物联网、大数据、边缘计算、人工智能等核心技术，通过将数据采集、油品分析、设备管理、动态报警等模块的有效集成，进而实现液压系统的预测性维护及全生命周期管理。
目前，已有不少大型企业引进了IIoT平台，取得了不小的进步。但是，对于中小型企业来说，由于成本较高的原因，他们仍处于观望状态。
而我们推出的液压站智慧管理系统，是在已有数字测控平台的基础上，先帮助中小型企业，从一到两台简单设备上的5~10个传感器着手，可以在短时间内快速实现诸如远程监控、状态监测之类的功能。之后，他们可以按照自身的实际情况，来决定是否向预测性维护、远程故障诊断与排除、全生命周期管理等更高级的数据分析方向发展。
其特点是，通过数据大屏，可实时展示、查询和管理设备状态信息；快速实现故障定位、备品备件可视化管理；可对接ERP、MES、设备管理系统、维保、能源系统数据，以向设备管理人员发出预测性警告，实现全生命周期管理；可实现多终端、多设备（包括Web、PC、APP、小程序等）协同管理。
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电液流量伺服阀的静态特性
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——穆格MOOG
01 空载流量特性
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，因此要求十分严格。电液流量伺服阀的静态性能（滞环、分辨率、对称性、内泄漏……），可根据测试所得到的空载流量特性、压力特性、内泄漏特性等曲线和性能指标加以评定。
本文结合MOOG伺服阀 G761和D661系列样本上的技术参数，对电液流量伺服阀的静态特性主要性能指标进行介绍。
表一 G761-3005B出厂测试报告
空载流量特性曲线（简称流量特性曲线）：它是在给定的伺服阀压降和负载压降为零的条件下，在正、负额定电流之间，输出流量与输入电流呈回状的函数曲线 ，见右图。
流量曲线非常有用，它不仅给出伺服阀的极性、额定空载流量、名义流量增益，而且从中可以得到伺服阀的线性度、对称度、滞环、分辨率，并揭示伺服阀的零区特性。
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名义流量曲线 Normal flow curve ：流量曲线中点的轨迹称之为名义流量曲线（如图1中绿色点划线）。这是阀的零滞环流量曲线。阀的滞环通常很小，因此可以把流量曲线的任一侧当做名义流量曲线使用。
图1 空载流量特性曲线
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流量增益flow gain ：流量曲线上某点或某段的斜率就是阀在该点或该段的流量增益。
名义流量增益线Normal flow gain：从名义流量曲线的零流量点向两级各作一条与名义流量曲线偏差最小的直线，这就是名义流量增益线（如图1中红色和蓝色点划线）。
极性 polarity：正负给定信号所对应的流动方向。
线性度 Linearity：流量伺服阀名义流量曲线的直线性。以名义流量曲线与名义流量增益线的最大偏差电流（如图1-1中ΔIL和ΔIL＇）与额定电流的百分比。
对称度 Symmetry：阀的两个极性的名义流量增益的一致程度。
滞环 Hysteresis：在流量曲线中，产生相同输出流量的往返输入电流的最大差值（如图1中ΔIH）与额定电流的百分比表示；
滞环原因：一方面力矩马达的磁路的磁滞，另一方面伺服阀中的游隙。磁滞回环的宽度随输入信号的大小发生变化，输入信号减小时，磁滞回环的宽度将减小。
游隙：由于力矩马达中机械固定处的滑动以及阀芯与阀套之间的摩擦力产生的。如果油是脏的，则游隙会大大增加，有可能使伺服系统不稳定。
分辨率Threshold：使阀的输出流量发生变化所需的输入电流最小变化值与额定电流的百分比，称之为分辨率。通常分辨率规定为从输出流量的增加状态回复到输出流量的减小状态所需的电流最小变化值（即阀芯移动所需要的最小电流）与额定电流之比。分辨率主要由伺服阀中的静摩擦力引起的。
零位 null：空载流量为零的几何零位，此处阀的两个工作油口压力相等。
零偏 null bias：使阀处于零位所需要的输入电流，以额定电流的百分比表示。
重叠 lap：伺服阀经常在零位附近工作，因此零区特性特别重要。零位区域是输出级的重叠对流量增益起主要影响的区域。
伺服阀的重叠：用两级名义流量曲线近似直线部分的延长线与零流量线相交的总间隔与额定电流的百分比表示，见图2-1。
图2 阀芯遮盖状态
02 压力特性
压力特性曲线是输出流量为零（两个负载口关闭）时，负载压降与输入电流呈回环的函数曲线，见图3-1。
压力增益 Pressure gain：负载压力对输入电流的变化率就是压力增益。伺服阀的压力增益通常规定为最大负载压降的±40%之间，负载压降对输入电流曲线的平均斜率。
图3 压力特性曲线
03 内泄漏特性
内泄漏流量：是负载流量为零时，从回油口流出的流量，以L/min为单位。内泄漏流量随输入电流而变化，见图4-1；当阀处于零位时，内泄漏流量（零位泄漏流量）最大。对两级伺服阀而言，内泄漏流量由先导级的泄漏量qp0和功率级泄漏流量qc组成。零位泄漏流量对新阀可作为滑阀制造质量指标，对旧阀可反映滑阀的磨损情况；
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04 零漂
零漂是指工作条件或者环境变化导致的零偏变化，以额定电流的百分比表示；通常有供油压力零漂、回油压力零漂温度零漂、零值电流零漂等。
供油压力零漂：供油压力在70%～100%额定供油压力的范围内变化时，零漂小于2%。
回油压力零漂：回油压力在0～20%额定供油压力的范围内变化时，零漂应小于2%。
温度零漂：工作油温每变化40℃时，零漂小于2%。
图4-1 内泄漏特性曲线
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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。
第三集 · 车辆与行走机械对于传动装置布置方式的要求
车辆和行走机械总体布局与传动装置布置方式的发展是一个相互“磨合”的过程。
设计者在进行整机的总体布局时总是希望传动装置能更灵活和紧凑地布置在机架适当的部位。首先是要为驾驶人员创造一个较好的操作环境,其次要按照用途和任务的要求为容纳工作部件和各种有效负荷预留足够的空间。在满足以上功能要求的前提下,动力和传动装置的布置还应该保证它们的部件与行走机构及其悬架系统的运动不会出现干涉,特别是与转向轮的偏转和跳动可能触及的范围保持足够的距离。
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为实现这些目标,一种方式是将动力和传动装置的核心部件集成为一个尽可能紧凑的单元模块，只留少量体形较小的部件分散安装;另一种方式是将传动装置的组成部件化整为零,见缝插针地塞进车辆与行走机械车身车架的各个角落的可用空间中。这两种方式分别体现了人类思维中的归纳法和解析法的理念,虽然各有其长处和弱点,但在运用得当时,都有可能达到提高整机性能和降低制造使用成本的优化目标。
不过由于受到动力传动装置本身的体积形态、可实现的技术性能以及设计中不可忽视的可接近性与可维修性等现实边界条件的制约,以及不同的车辆与行走机械对于各项功能要求的优先级排序的差异,实际的结构往往需要在上述整体式和分置式的两极之间作出妥协和折中。这样长期磨合的结果就出现了我们熟知的各种车辆的典型布局方式。
然而事物总是在不断发展之中,不会在一个固定的状态下停滞不前。车辆与行走机械动力和传动装置部件本身的轻量化和传动方式的技术创新会使得它们的布局方式变得更多样和灵活,特别是在引入了诸如电力传动和作为本书主题的静液压驱动等可以通过电缆或管道传输功率的“柔性”传动技术之后,许多技术可行性方面的边界条件大为改观,这些发展和进步对于整机形态多样性的扩展和总成部件布局的优化具有重要意义。
如果类比达尔文的生物进化理论,采用机器进化的视角来看待和分析车辆与行走机械总体布局与传动装置布置方式的“磨合”和发展,不难发现,越是新近设计的产品,工业造型越美观。
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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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“ 转向是工程车辆在移动过程中的重要功能，如何让转向系统能够优先获得油源供应，也是一个十分重要的课题。试想在我们日常驾车的过程中，若方向盘失灵，将是十分可怕的一件事情，只有牢牢把握住方向盘，并且行进方向听从自己的操作，才会有足够的安全感。在工程机械中，转向功能同样重要，偌大的一个机器设备，如果转向失灵，将造成不可想象的后果和巨大的损失。因此让系统优先向转向供油就具有了十分重要的意义。”
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PVSP优先模块的原理
在工程机械液压系统中，往往会单独安装转向优先阀来保证系统的油液优先供往转向系统，多余的油液再传输到其他功能模块里。丹佛斯多路阀事业部开发的PVSP模块，其中P代表Priority，即是转向优先功能模块，优先功能阀芯集成于阀体之中，阀体的的外形尺寸和普通的PVB阀体一样，因此可以直接与常规的PVG32串联在一起，具有很高的集成度。
在下图中，P口为进油口，CF口为优先油口，LS为转向器的负载反馈油口，通过压力补偿阀芯6为转向器提供具有压力补偿的流量，多余的油液才流向其他的阀片。
PVG多路阀优先模块 ——PVSP解析
PVSP优先模块与阀芯
装有PVSP优先模块的PVG阀组示意图
其压力补偿阀芯的弹簧有7bar和10bar两种选项，能为转向器提供不同的补偿压力值。
CF与LS之间的压差由补偿阀芯6上的弹簧决定，该压差对转向器上的节流口进行压力补偿，维持压差恒定，从而保证转向流量与转向器开口度单变量相关，从而保证转向速度的稳定性。
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带优先的阀组原理图：最后一联为优先功能。
除了能够为转向器提供优先之外，丹佛斯还开发了PVSPM，是装在阀组中间的一种优先模块，在为转向器提供优先的同时，还能够优先保证其右边阀片的流量优先。更好地满足某些应用的特殊需求。如下图：
转向优先阀组示意：
转向优先模块是为了针对应用需求开发的特殊功能模块，与转向器配合使用，能够提供最高达160L/min的优先流量，能和定量泵或变量泵配合使用。目前在叉车、港口机械车辆等领域有着广泛的成功应用。
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液压缸的基础知识
液压贼船—王鑫
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学习目标
首先来看看今天的学习目标
1、了解液压缸的内部结构
2、了解液压缸的工作原理
1
什么是液压缸？
液压缸，也称油缸，是依靠液压力来驱动负载实现直线运动的，是结构最简单、应用最普遍的液压执行机构。
使用数量占市场液压执行机构总量的95%以上。全球市场每年约100亿美元。
如果你在建筑工地上，看到一些施工机械上有一根亮铮铮的，可以伸出和缩回的金属杆，那几乎百分之百就是液压缸了。
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液压缸的结构
在选用液压缸时需要记住，液压缸在活塞杆完全缩回时的最小长度L，决定了它所需要的安装空间。
液压缸主要由缸体、活塞、活塞杆、活塞密封组件、端盖几大部分组成。
而活塞能够移动的最大距离X称为工作行程。
另外，为了能够顺畅移动，活塞的直径要比缸体的内径小那么一丁点儿。
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装载机无法建压的原因（连载1）
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液压缸的工作原理
3.1、液压缸的内部空间
众所周知，之所以选用液压油作为液压系统的工作介质，主要是看中液压油近似于不可压缩的性质（其实液压油在高压下还是会存在一定的可压缩量的，但可压缩量很小，基本都是忽略不计的）。
当你窥视处于工作过程中的液压缸时，你可以看到，缸体内部填充了满满的液压油。当然，活塞活塞杆肯定也是占据了缸体中的一部分空间的。
你可以想象一下，如果把活塞活塞杆强行插入装满液压油的缸体内，那么为了给活塞活塞杆腾出足够的空间，肯定会有一部分液压油溢出来，而这部分溢出油液的体积一定与活塞活塞杆浸入缸体内的体积相等。 如右图所示。
3.2、活塞移动的条件
由于液压缸缸体内的总容积是固定的，当你在给缸体的某一腔室内不断充入油液的过程中，另一侧腔室内的油液肯定是要流出缸体的。
换一种说法就是，如果你想活塞在缸体内能够移动，那么你就要提供一条油液能够流进和流出缸体的路径，否则活塞是无法移动的。
举一个极端的例子，如果我把液压缸的两个油口都堵起来，在这种情况下，即使活塞杆上放上一块很重的物体（当然重物所施加的压力肯定在液压缸的承压范围之内），活塞也是无法向下移动的，如右图所示
3.3、活塞密封组件的作用
我们都知道，液压缸之所以能够驱动负载走直线运动，是因为活塞活塞杆组件在缸体内进进出出。那么活塞密封组件在这个过程中又起什么作用呢？
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作用1：
活塞密封组件可以将液压缸的两个腔室分成两个不同的压力区，一般称为无杆腔和有杆腔。
如果向无杆腔充入油液，那么活塞杆就会伸出。
如果向有杆腔充入油液，那么活塞杆就会回缩。
而越过活塞的这部分油液的流量是随机的，不确定的。这样一来，虽然进入液压缸的流量是恒定的，但是推动活塞移动的流量却是不确定的，那么活塞的移动速度肯定是无法再保持恒定了。这也就是为什么，去掉活塞密封组件后，活塞向上运动时，不仅速度慢，而且很卡顿，有走走停停的现象。
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液压缸的缓冲结构
液压缸的缓冲结构是为了防止活塞在行程终了时，由于惯性力的作用而与端盖发生撞击，进而影响设备的使用寿命。例如飞机的起落架，由于高压气流和飞机自身重量所产生的冲击力特别大，因此就需要用到缓冲装置。
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作用2：
活塞密封圈的另外一个作用是，在液压泵给液压缸供给恒定流量时，能够保证活塞的运动速度也基本恒定。为什么这么说呢？
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