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2023/1-2 月刊
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博世力士乐即插即用自主式执行器
多泵多马达创新元件与新型液压传动系统
Electrak XD，新一代电动推杆
3D打印技术在液压行业的发展与应用
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3D打印技术在液压行业的发展与应用
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44
多泵多马达创新元件与新型液压传动系统
专题文章
沃尔沃通过 L120H Electric Conversion 扩展中型电动产品
54
04 3D打印技术在液压行业的发展与应用
22 丹佛斯动力系统完成45系列K2型中载开式柱塞泵和H1B210大排量马达的本地化
伊维莱Ewellix 正式加入舍弗勒集团
23 波克兰电动化解决方案开启中国巡展
博世力士乐完成对海德福斯的收购
2023新疆农业机械博览会于5月在乌鲁木齐市举办
2023长沙国际工程机械展RCEP推介会在京召开
24 Electrak XD，新一代革命性电动推杆
28 布赫推出LCW和CFS系列新产品
33 Domin S4 Pro 直驱伺服阀已获得专利
36 Posital 推出新一代增量式编码器
38 新型electro-proportional boom lock valve将在2023 IFPE 展会上发布
39 适用于移动机械的多功能紧凑型显示器
40 即插即用自主式执行器
44 多泵多马达创新元件与新型液压传动系统
54 沃尔沃通过 L120H 扩展中型电动产品
58 调速回路基础
3D打印技术在液压行业的发展与应用
作者：许仰曾
节选自机械工业出版社《液压工业4.0》
3D打印目前已经在工业领域有很多应用，包括液压行业。市场研究机构Infinium Global Research预测从2017到2023，3D打印市场将保持33%左右的年复合增长率。液压零件的3D打印将会成为一个不可忽视的3D打印应用增长领域。
当前3D打印在国内的液压领域已经在企业与研究院所开始采用。在浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室金属增材制造实验室已经具有一定的条件开展研究与应用，在赛克斯新建厂房也开始采用这种设备。行业需要创新方面的驱动，会加大探索3D打印技术与液压零件的制造技术的结合。另外制造型企业呼唤培训与打印服务体系的完善。今后只有加强合作，才能探索出切实可行的实施方案。
1) 液压技术的发展越来越注重个性化，采用3D打印可以缩短研发周期
我们从液压螺纹插装阀的发展可见，它的品种规格已经大大超过了液压板式阀的品种规格。这说明液压控制阀的个性化设计与加工已经正在进入一个新的阶段，即不断开发复合性能的阶段。
螺纹插装阀品种的发展提供了这种技术与加工的可能，用户也越来越注重将控制阀的性能合一集成。也就是说个性化的设计要求与加工制造的需求在发展，采用3D打印是一个不错的选择，因为它的优势就是“个性化、定制化”。从而解决了传统制造在单件小批量方面存在周期长、成本高、柔性差与质量不稳定的问题，也加速研发的进度。
如果客户要制造的液压件是用于设计验证的原型，那么，金属3D打印技术则更具灵活性，它的价值在于可以短时间内同时打印出不同型号的设计原型。
一般而言用CNC机床加工金属棒料制造周期为30-60天；如果是对液压铸造件进行加工，那么从铸造到完成加工的周期为6个月甚至更长；用金属3D打印技术制造复杂液压件的周期可以缩短至几天之内，如果打印件需要进行机加工，则周期需要增加1-2周。
目前不少液压元件与系统企业，通过金属3D打印制造更好的液压零件。例如 穆格MOOG公司在金属3D打印液压零件领域具有超过16年的探索经验， 派克汉尼汾（Parker Hannifin）于2017年在总部附近开设了“先进制造学习和开发中心”，工程师可以在该中心探索增材制造/3D打印的应用。
2) 缩短加工周期，改善产品内部流道性能
液压元件外形或内部流道复杂，适合采用3D打印，可以缩短加工周期，改善产品内部流道性能。
复杂的液压元件外形采用3D打印制造
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3D打印技术在液压行业的发展与应用优势
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我们深知液压阀块的孔道常常非常复杂，交叉与错开不容差错，由于是钻铣打孔，孔道只能直来直去，必须加工艺孔作为过渡，不仅增加加工量，还使液流的压力损失增大。 结合3D打印技术的工艺要求，重新设计阀块的流道路径和结构，甚至可以打破块状结构束缚，将流道抽离成薄壁管道，以实现阀块的流动特性优化和轻量化设计。尤其液压插装阀集成阀块，内部流道流场的分析研究显示阀块内部的直角转向结构和工艺孔容腔是液压油能量损失的主要来源。采用3D打印后可以消除工艺孔、采用圆弧转折处减少局部压力损失，从而使阀块轻、内阻小。通过结合计算流体动力学软件，仿真流道的流动状态，对结构参数优化建立模型，设计合理的打印工艺参数和支撑结构，尽可能避免直角转向结构和工艺孔容腔，完成阀块的制造。下图给出了实验证明阀块的压力损失曲线，证明了这种性能的改善。
4) 打印元件或零件可以轻量化
打印元件或零件可以轻量化，减轻整体重量，因为设计上认为是多余的材料部分可以省去，而不会受传统的工艺条件的限制。下图是宾夕法尼亚大学的Timothy Simpson教授所完成的，这个液压零件重量减轻了40%。
采用SLM成形的元件材料微观结构从图中已经表明，它有利于边界润滑特性，抗气蚀特性也会有所优化。
5) 阀芯加工采用打印零件可以中空以减轻元件重量改善频响，改变阀口形状改善性能
3) 液压阀块流道的加工制造适合采用3D打印以减少压力损失
3D打印的螺纹插装阀阀块及其压力损失与传统方法比较
采用3D打印生产的中空阀芯
6) 改善润滑特性
在初始阶段SLM材料的气蚀损失比较快，由图可见其失去重量比传统材料在同样条件下失去的要大。这是由于SLM成形件孔隙内含有未熔融的金属颗粒，在初始空蚀条件下它们首先脱离导致材料质量损失很大。
继之，由于SLM形成件细晶结构强度均高于传统制造件，因此抗空蚀性能提高并优于传统材料，如果工况稳定下来，SLM成形零件的抗气蚀损失是传统材料的1/20。同时也可以看到SLM的熔融速率对抗空蚀是有影响的，熔融速率有一个优化值，过快与过慢都会影响抗空蚀效果。
气蚀下SLM材料与传统材料重量损失对比
7) SLM成形件边界润滑特性比传统材料要好一些，磨损量会降低，但摩擦系数差别不大
从SLM成形的元件材料微观结构可见，SLM成形件的表面有利于生成表面油膜。因此磨损量会降低。在边界润滑区，法向压力全由摩擦副表面粗糙峰接触所承担，摩擦副材料本身对其摩擦磨损行为及特性影响较大。SLM磨损量小说明有较高的抗磨性，不仅与表面油膜也与本身微观结构形成的抗磨性有关。浙大在这方面有所研究。
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液压零部件的制造材料必须具有足够的强度和耐腐蚀性，才能安全地应对液压系统的高压，传统液压技术中最常用的材料是碳钢，不锈钢和铝。 金属3D打印设备可加工的材料包括：不锈钢（AISI304到316L）、铝、钛(Ti6Al4V)、铬镍铁合金（625或718）、马氏钢…。这非常有利于特种钢的应用。
9) 3D打印必须与机加工、热处理以及检测技术结合制造出合格的液压零件
意大利Aidro Hydraulic公司是1982年成立的一家液压阀元件制造商，生产包括比例阀在内的各种液压传统三大类阀。该公司于2017年正式推出了金属3D打印的液压产品，其中包括3D打印的液压阀阀体。Aidro hydraulics成功开发的首个3D打印液压阀块，制造材料是不锈钢，作用是控制单作用气缸。
Aidro hydraulics 在设计3D打印阀块时进行了创新，液压阀块的内部管道经过了设计优化，使内部管路中的液流得到改善，大大简化了阀块的钻孔加工，同时可以将流道设计成弧形弯道以减少流道阻尼造成的压力损失。整个阀块的体积也比传统设计的阀块更小了，潜在的液体泄漏问题也得以避免。在商业化方面，Aidro hydraulics 使用金属3D打印技术为一些有特殊需求的客户定制化生产小批量的液压阀块，作为其现有液压零部件生产能力的一种补充。目前可以对不锈钢（从 AISI 304 到 316L）、铝、钛，以及部分新材料的阀块都能够通过3D打印设备进行小批量生产。3D打印液压零部件外形更符合流体流动要求，压力损失减少效率提高。
意大利Aidro hydraulics 公司同时也选择金属3D打印来加工出内含光滑圆角换向阀阀芯，就会大大减少介质经过阀芯产生的压力损失，如下图左侧所示。 3D打印技术显示了液压元件外形与内部流道更高的设计自由度。
传统材料与SLM材料磨损率和摩擦系数比较
金属3D打印在液压零件方面的应用还需要与机加工以及热处理等后处理工艺相结合才能真正达到零件的性能要求。我们在3D打印时对于锻造的液压零件需注意致密度与后续热处理的几何变形。如何将3D打印技术与热处理技术结合起来，这对于液压零件的制造非常重要。今后还会研制出可以检测3D打印元件的仪器设备，用来检测元件材料性能与内外部尺寸。
意大利Aidro公司用3D打印生产的液压元件外形与阀芯
1) 意大利Aidro Hydraulic公司打印不锈钢液压阀块
8) 更容易采用特殊材料如不锈钢、铝、钛等制造液压零件
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国内外液压行业采用3D打印的应用实例
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意大利液压公司 Aidro 将传统的换向阀用金属 3D 打印的方式实现后，在体积缩小一半的同时重量减小了 75%，如图实现了换向阀的轻量化设计。
Moog在金属3D打印液压零件领域的有着超过15年的探索经验，其的增材制造中心已用金属 3D打印技术生产了6,000多个液压零件。
下图是该公司利用3D打印技术的范例，它优化了促动器内部液压系统的结构，使得原来需要五个组件组装而成的零件，被改进为一个3D打印的一体化零件，并且在零件内部包含了液流通道。它的下一步目标是实现增材制造的精益生产，使增材制造的效益得到提升。
Moog公司生产的液压阀块与系统集成
2) Moog公司生产的液压阀块
意大利Aidro公司3D打印液压阀块与传统阀块的比较
3) Domin Fluid Power公司打印直接驱动伺服液压阀
Domin Fluid Power公司也是3D打印液压领域的积极探索者，他们按需求比较“稳定”的新的流体动力产品采用3D打印制造。为此该公司对这些液压老产品零部件进行了重新设计与制造，包括直接驱动液压伺服阀。
Domin Fluid Power重新设计与制造了3D打印直接驱动伺服液压阀，经历了上千小时的设计、分析、测试和评估，使3D打印阀体在重量、体积上都得以降低，由于液压阀体压力损失的减少，阀体效率也得以提升。
Domin打印的伺服阀
4) 空客量产打印飞机液压零件
在3D打印液压零件实现量产方面，“空客”实践这个零件的制造过程尽管充满探索与曲折，但是终于在2017年3月30日，空客装载了首个3D打印液压件的A380飞机已试飞成功，这让空客看到了通过3D打印提高液压零件性能的机会，其中包括飞机安全直接有关的扰流板液压件关键件。3D打印液压件的研发和测试过程是漫长的，通常为了保证飞行安全，即使是由传统制造方式制造的液压零部件也需要经过1200万个测试周期，3D打印液压件也同样需要经历这样一段测试周期之后，才能够进行飞行测试。下图是空客实现打印的飞机液压零件（2017年）。
空客实现打印飞机液压零件（2017年）
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“空客”项目组在七年的研发过程中，当时德国开姆尼茨工业大学和利勃海尔集团在德 国政府基金的支持下展开航空液压元件增材制造项目，一直针对金属3D打印这一增材制造技术而进行扰流板液压件的优化设计。3D打印的材料是Ti64钛合金，3D打印液压件的明显优势是轻量化，其重量相比原来液压件减轻35%。在性能方面，3D打印的液压件使液压系统的效率得以优化，产生更少的热量，降低噪音，同时对液压动力的要求更少。而液压系统效率的提升，将为飞行带来附加效益，例如减少空气阻力以及优化飞机的燃油效率。
参与项目的成员德国利勃海尔集团是空客的一级供应商，空客与利勃海尔的最终目标是实现量产。
5) 浙江大学采用选区激光熔化（SLM）技术打印液压阀块
浙江大学采用选区激光熔化（SLM）3D打印机，这种方法在复杂零部件和轻量化结构成形上优势明显，材料微观结构特殊、细晶均匀、有孔隙裂纹与残余应力，空蚀率与传统材料相比先大后低，优于传统材料。另外此法消除工艺孔、采用圆弧转折处减少局部压力损失，从而使阀块轻、内阻小。
宾夕法尼亚大学的Timothy Simpson教授所完成的这个液压零件来说重量减轻了40%。
不过金属3D打印在液压零件方面的应用还需要与机加工以及热处理等后处理工艺相结合才能真正达到零件的性能要求。图2-115是宾夕法尼亚大学的Timothy Simpson教授曾制造了一个带复杂内腔结构的液压零件，这个零件是用Inconel 718合金制造而成的，在3D打印完成后，多轴CNC加工中心提供了精确的外径高度的精度与光洁度、圆柱体的顶面和底面存在临界平面度和平行度的精度要求，以确保跟其他零件能成功安装在一起。 元件进口必须承受70MPa的压力，其螺纹需要进行精密的磨削。
6) 宾夕法尼亚大学与Imperial机床工具公司研发通过计算机断层扫描系统等设备来完成零件内部的检测
为了确保内部结构的正确性，宾夕法尼亚大学和Imperial机床工具公司通过计算机断层扫描系统和其他先进的设备来完成零件内部的检测。这为3D打印的零部件检测提出了新的解决途径。
新建模。成形过程工艺参数： 激光功率 200W，曝光时间 80μs，点距 60μm，间距 110μm，层厚 50μm，以及 Stripe 扫描策略，材料选用 316L 不锈钢粉末。图19所示为具备同样功能的传统阀块实物与3D打印阀块对比图，左边是传统钻削加工出的阀块，右侧为SLM 成形阀块。该设计从原阀块的结构出发，二个阀块完全互换。在保证阀块强度的基本条件下，减重达到 57%。
与传统制造阀块相比，3D打印时去除不必要的工艺孔孔道，在剩余流道转弯处用圆弧结构过渡，并确定流道壁厚和支撑结构重
高精度的液压零部件加工与检测
7) 派克汉尼汾“先进制造学习和开发中心”
2017年，派克汉尼汾在其总部附近开设了“先进制造学习和开发中心”，工程师可 以在该中心探索增材制造/3D打印、协同机器人技术等新兴技术。
通过这个中心，派克全球范围内的分公司和运营团队都将能够获得最新的打印材料、 3D打印设备和软件，使全球范围内的派克工程师更好的解决客户需求。
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3D制造在液压应用的下一步目标--量产
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实现量产的路或许还很长，但是目前的实践已经积累了一些经验。意大利Aidro Hydraulic迈出了生产液压零件应用3D打印的一步。总的体会是过去的传统制造技术适合大规模生产，对于小批量的复杂液压件3D打印技术则更经济。但是能否扩大3D打印的生产进入量产，是一种愿望也是一种目标，还需要不断的改进与经验积累。
对于这个3D打印扰流板液压件，空客的最终目标是实现量产。参与项目的成员德国利勃海尔集团是空客的一级供应商，他们在1997年就生产了3D打印元件，该公司与2016年年底向空客交付了3D打印液压件。利勃海尔的专家曾表示，对于航空3D打印液压件他们还有更多的设计思路，接下来他们将会进行首轮测试。未来，他们将建立一个增材制造工厂，量产这些液压件。
LIEBERHERR用SLM 3D打印生产的元件（1997）
3D打印液压件的研发和测试过程是漫长的，通常为了保证飞行安全，即使是由传统制造方式制造的液压零部件也需要经过1200万个测试周期，3D打印液压件也同样需要经历这样一段测试周期之后，才能够进行飞行测试。
相比于传统方式加工的液压集成块，基于增材制造的阀块在结构设计上具有巨大的优势。但是其可靠性暂时还没有评估标准，浙大下一步研究将围绕增材制造阀块管道在交变载荷和冲击下的疲劳特性研究展开，通过实验揭示激光成形材料疲劳裂纹的产生与生长机理，提出流道安全壁厚的设计原则。 还可以进一步探究阀块与换向阀的一体化设计制造方法，实现液压集成控制单元的整体轻量化。
对于3D打印已经进入了液压制造行业，宁波赛克思液压科技股份有限公司（宁波赛克思液压泵厂）在新建的厂区中已经安排规模化的采用。我国不少关键的液压零件制造水平落后于国际水平，这是长期以来我国企业在打破关键液压零件依赖进口方面做出的又一努力，这一追赶对缩短制造差距探索3D打印技术与液压零件的制造技术的结合在生产领域又迈出了有意义的一步。
总体来讲对于成熟的液压产品尤其是航空航天和国防军工领域，目前仍缺乏对3D打印技术的掌握，国内企业还缺乏整套的思路如何通过3D打印技术来制造出满足复杂且严苛的液压产品。在这方面，不仅是我国的液压制造型企业以致我们工业体系都希望3D打印企业不仅提供产品生产，还应该提供全套培训与
3D打印未来需求
打印服务体系，只有这样才能发挥双方优势，探索出3D打印推广的切实可行的方案。下图提供了3D打印未来的需求。
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挖掘机常用液压系统介绍
力士乐旗下品牌乐卓液压，首秀#名企大讲堂主题研讨会，将为大家带来乐卓液压在移动液压领域的全新解决方案。4场乐卓液压资深应用专家带来的专题内容分享，更深度更全面的解析乐卓的卓尔不群。
专题一：工程机械电动化现状分享
专题二：高空作业车典型液压系统介绍
专题三：收获机械底盘驱动系统介绍
专题四：挖掘机液压系统解读
XD重载智能电动推杆替换液压缸
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随着工业4.0的发展，智能电动执行器（电动推杆等）取代液压是一种趋势，不仅在于电动的执行器维护简单，更在于它的安装简便，清洁环保，只需简单接线就能够工作使用，取代液压，电动执行器应用在多种行业。
相比于液压技术路线中的液压缸，电动推杆在某些应用领域已经展现出其独有的优势，如高效节能环保、免维护、更高的安全性、同步性以及可在恶劣工况环境下工作等。
#名企大讲堂
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丹佛斯动力系统45系列K2型中载开式柱塞泵于2023年1月1日正式开始由浙江海盐工厂组装、生产、供货。
相同配置的K2泵都将具有相同的物料编码或ID，在斯洛伐克组装的K2泵与在中国组装的K2泵之间唯一的区别是生产地点和序列号。两地组装、生产的K2泵具有完全的互换性以及相同的功能和性能。
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2023新疆农业机械博览会，定于5月25日-27日在乌鲁木齐市新疆国际会展中心举办，2月中旬开始线上报名。
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在获得反垄断部门批准后，博世力士乐于2月3日正式完成了对液压品牌HydraForce（海德福斯）的收购。将与紧凑型液压事业部合并，至此该部门共有约 3,900 名员工，在美国、巴西、中国、德国、英国和意大利的九个制造基地开展业务生产。
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Electrak XD关键参数
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当起重机必须以毫米级的精度定位巨大的风力涡轮机转子叶片或整个建筑屋顶时，尤其是在处理重物的时候经常会用到布赫液压的阀门。为了满足日益增长的需求，布赫液压的专家们正在扩大其已经很广泛的安全负载控制阀门的范围。经过几十年的尝试和测试，CINDY从动装置原理继续发挥着重要作用。
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LCW系列负载控制阀
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“先导压力旁路以前需要一个单独的管道，有了新的LCW，我们成功地将它整合到卷扬负载控制阀的回油管路中。”Müller说。这在安装过程中节省了成本，因为供应商可以安装更少的部件，而且减少了对管道的要求。此外，LCW的特点是非常灵敏和快速响应的启动特性，当涉及到以毫米级精度定位最重的负载时，这一点非常重要。
鉴于能源成本的迅速上升，优化能源效率成为另外一个关键因素，新应用在提升过程中减少了节流损失以及在重物下放过程中降低了压力和压力峰值。
根据相关标准，应用是依赖于负载控制阀或管道破裂安全装置的，基于这样一个事实，基本来说安全阀可以保护人和机器。如果必须精确地移动、保持和定位重物，或者工作通道平台必须保持其位置并承受大负载，布赫液压的安全阀是一个不错的选择，Müller说。其中的原因是，CINDY技术是模块化系统中安全阀的一个经过长期验证的概念。而且该阀具有113:1的高开度比，这使得在负载变化范围很大的情况下先导压力的变化很小。操作人员注意到，操纵杆提供了与负载无关的、反应灵敏的特性。低先导压力使下降所需的能量最小化。对于终端用户来说，更好的能源效率可以节省运营成本。
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CINDY阀门是为提升、保持和降低设计的。安装类型包括SAE法兰安装、阀组安装和插装式设计。带有SAE法兰的阀门最大尺寸为32，流量可达1,200升/分钟（317加仑/分钟）。阀组安装的版本最大尺寸为25，最大流速为500升/分钟。插装式设计的最大尺寸为40，它的最大流量为1,300升/分钟。
所有型号的最大工作压力为420bar，设计安全系数为3。根据模块化系统的概念，这三种安装类型可以配备各种操作/控制选项来适应广泛的应用。此外，该系统可以快速和容易地进行调整，以满足客户的具体要求。
多种组合
布赫液压的安全阀组合包括（从左到右）
CINDY负载控制阀，防爆阀CFS和卷扬用LCW负载控制阀
在管道或软管爆裂的情况下，管道破裂安全装置可以防止不受控制的下降运动。相关标准（EN 474和ISO 8643）规定在特定条件下工作的机器需要使用这种类型的阀门。例如，只要在挖掘机铲斗上安装了起重装置（如吊钩），并且可以用来提升超过一吨的载荷，就需要配备挖掘机管道破裂阀。”Müller说：”作为一般原则，在可能发生人员危险情况的作业机械上的执行器必须配备管道破裂安全装置”。这包括材料处理和拆除/拆解的设备。
例如在挖掘机上，这些标准指的是臂架油缸以及杆状油缸和调整油缸的应用。在管道或软管爆裂的情况下，铲斗处150毫米/秒的垂直下降速度（爆裂试验的规范）最多可能翻倍。”我们用于挖掘机的CFS管道破裂阀远远超过了这个标准。它使下降速度几乎保持不变，”他说。同样重要的是：在保持状态下，载荷的下降速度不得超过10毫米/秒。”因为我们的挖掘机管道破裂阀是无泄漏的，所以我们超过了这个要求”。
阀块必须直接安装在油缸上，中间不允许有任何软管或管道。然而，相对于软管外围或臂架的最大挠度而言，挖掘机上部结构和臂架油缸之间的间
“此外，在功能上旁路止回阀集成在一个同轴的阀门组件中，意味着阀门的安装空间大大缩小，”他说。普通的安全阀是通过弹簧力关闭的，安全性完全取决于弹簧。根据工作腔压力的不同，弹簧会受到相当大的作用力，这就是为什么这种类型的阀门本身的安全水平较低”。Müller说：”而CINDY阀门的关闭是由于施加在阀门上的负载压力，这确保了最大的安全性。”
破裂保护
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功能安全
480:1的大开度比实现了与负载无关的操作。Müller指出，即使在弹簧断裂的情况下，也能保证关闭力，在发生故障时为操作员和机器提供高度安全。
由于CFS管道破裂安全装置不包含动态密封，所以滞后性很低，设置保持不变。平衡的负载大大减少了油缸的磨损，确保了较长的使用寿命，以及精确的、指尖上的可控性。他说：”即使是巨大的负载也能以毫米级的精度进行定位“。
CFS管道断裂安全阀有三种尺寸。16（SAE 0.75英寸，6000磅/平方英寸，250升/分钟），20（SAE 1英寸，6000磅/平方英寸，350升/分钟）和25（SAE 1.25英寸，6000磅/平方英寸，600升/分钟）。在其标准设计中，CFS的重量是市场上大多数同类产品的一半。由于采用了锌镍镀层，所有的阀门在恶劣的工作环境中都能满足严格的防腐蚀要求。
Müller说，如果标准型号不够用，布赫液压的专家们欢迎咨询定制版本。他说：”我们的专业知识和服务包括从开发（包括模拟），到使用最新技术的制造和装配，以及每个阀门的最终液压测试，再到在机器制造商的工厂进行现场调试和验收”。
隙往往相当狭窄，存在着碰撞的风险。CFS的平面设计节省了决定性的几毫米，无需对挖掘机的设计进行任何改动，甚至在加装这种安全装置时也无需进行任何修改。
CFS阀门还有一个内置的二级泄压阀，以保护执行器免受过载。执行机构和进气口的连接是标准的SAE法兰口，因此阀门可以毫无困难地加装到现有机器上。负载压力的变化，甚至达到最大值，对阀门的精细控制特性和液压性能没有影响。此外，当主阀出于中心位置时，该阀将执行器保持在其位置。
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Domin S4 Pro 直驱伺服阀已获得专利
S4 Pro 是一款高性能伺服阀，采用直接驱动设计，可在运动控制应用中提供无与伦比的精度和响应能力。该专利涵盖了 S4 Pro 的独特创新功能，包括其旋转阀架构。“我们很高兴获得这项专利，”Domin 首席执行官 Marcus Pont 说。“S4 Pro 是一款改变游戏规则的产品，这项专利认可证明了我们团队的辛勤工作和奉献精神。”
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S4 Pro 直驱伺服阀旨在满足工业控制系统的苛刻要求，包括汽车、航空航天、工业、移动和机器人行业等。凭借其先进的功能和精确的控制，S4 Pro 非常适合精密运动控制、机床和过程控制等应用。
“S4 Pro 是运动控制领域向前迈出的重要一步，”Domin 首席技术官 Simon Jones 说。“它的直接驱动设计和先进的控制算法提供了以前无法达到的精度和响应能力。我们很高兴看到它将对我们客户的运营产生影响。”
我们的旋转直驱伺服阀以高度紧凑的封装提供一流的性能，使其成为各行各业运动控制应用的明智选择。为技术提供安全保护并使我们能够继续向全球满意的客户提供该产品真是太好了。
运动控制
质量与性能
我们致力于开发最高质量的运动控制解决方案，重新构想能源的使用方式。“我们对增材制造等创新设计和制造工艺的应用，”Simon Jones 继续说道，“使我们能够引领流体动力行业进入现代、电气化、可持续发展的世界，每售出一个阀门，可减少 15 吨二氧化碳排放 。”
市场竞争性
流量范围0.7~18L/min、响应时间＜3ms、频率响应＞200Hz、滞环与零飘均＜1%。
与竞争对手相比较，节能、频率响应、重量、外型尺寸、阶跃响应等具有综合优势。
频率响应
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Posital 推出新一代增量式编码器
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Posital的位置传感器主要用于运动控制和安全系统。该公司工业 4.0（工业物联网/IIoT）的先驱，可为客户提供按订单生产的产品以及批量生产的产品。POSITAL是国际FRABA集团的成员，该集团的历史始于1918年，其前身Franz Baumgartner elektrische Apparate GmbH在德国科隆成立，生产继电器。从那时起，该公司在旋转编码器、测斜仪和其他传感器产品的开发中发挥了引领潮流的作用。POSITAL的姊妹公司UBITO专门从事韦根技术的开发和商业应用，一个令人兴奋的运动传感和能量收集工具。POSITAL 和 UBITO 的业务遍及全球，在欧洲、北美和亚洲设有办事处，销售和分销合作伙伴遍布全球。
最近，Posital 对其 IXARC 系列增量式旋转编码器进行了升级。这些编码器采用新的磁传感器技术和更节能的嵌入式微控制器。在保持与早期型号机械和电气兼容的同时，新编码器将通过降低功耗使客户受益。
这些升级的编码器只是 Posital 在明年推出的一系列产品中的第一款。“我
们的目标是提高编码器和测斜仪的性能、易用性和可用性，”Posital 美国业务负责人 Christian Fell 说。“这个名为 NeXtGen 的计划将更新我们产品中使用的核心技术，以提高性能并加强我们的供应链。”
新的 IXARC 增量编码器使用 TMR（隧道磁阻）传感技术代替以前型号上使用的霍尔效应传感器。TMR 传感器提供更高的磁灵敏度，为提高分辨率创造了可能性。TMR 传感器的温度敏感性也低于其前身，而且能效更高。POSITAL 将在其全系列旋转编码器中引入 TMR 技术，包括绝对工业编码器及其广泛的套件编码器系列。TMR 传感器将连接到新一代微控制器，这些微控制器的能耗比旧组件降低了 60%，并且可以支持新的信号处理算法。
NeXtGen 的另一个目标是简化POSITAL 的供应链。Fell 继续说道：“过去几年让我们认识到稳健供应链的重要性。POSITAL 的 NeXtGen 产品旨在减少对单一来源供应商的依赖并简化生产。”
HydraForce的EHBL具有一个整体检查功能，以防止液压系统在软管破裂或爆裂的情况下受到损害。在大多数挖掘机中，液压系统包括下降控制，通常采用一个由飞行员操作的比例阀来控制臂和主控制阀之间的液压流量。
通过EHBL，HydraForce采用了不同的方法，通过控制压力而不是流量。该阀门具有低泄漏的阀座和可改善控制的节流阀。它是内部操作的，因此无需额外的操作管路或来源。压力控制阀具有集成的外壳，并带有内置检查阀以提供自由的反向流。EHBL的流量评级为66加仑每分钟(248升每分钟)，可以承受高达6091 psi(420 bar)的压力。
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新型electro-proportional boom lock valve将在2023 IFPE 展会上发布
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HydraForce将在2023年3月14日至18日拉斯维加斯举办的国际流体动力展览会(IFPE)上，展示出其待批准的专利产品——电比例臂锁定阀EHBL，HydraForce的展台在S80207。
HydraForce的业务发展总监Russ Schneidewind表示：“我们很高兴展示最新的臂锁技术。EHBL是一个单件外壳，比典型的定制集成块或阀门更紧凑和轻便，并且可以定制满足任何臂锁定阀需求。”
适用于移动机械的多功能紧凑型显示器
01 主要特征
坚固而轻便的铝压铸外壳，适合户外使用
通过夹紧支架安装或使用标准球架安装
可在 GSe-VISU 和 openSYDE 中自由编程
02 双速软切换
尺寸：12.3 英寸（292 x 109.5 毫米）
分辨率：1920 x 720 像素
亮度：1000 尼特
对比度：1100:1
视角：170°
类型：投射式电容 (PCAP)
03 集成多片式驻车制动器
触摸屏显示
4个RGB发光键（可单独控制和调光）
1 个旋推式编码器
04 更紧凑的产品尺寸及更高的功率密度
横向或纵向
独立或仪表板
带 RAM®-Mount 的独立安装 带夹紧支架的面板安装
05 多接口选项
CAN 总线 ISO 11898
以太网 10/100 Mbps Base T
1个USB
视频和数字输出
带触觉反馈的短行程按键
超宽视角 - 从几乎任何方向阅读
RGB 按键照明
06 协议
J1939
CANopen
博世力士乐的自主式执行器具备两大优点。作为即插即用模块，执行器无需中央液压动力装置，可以像电机轴一样进行调试和操作。通过变速泵驱动，执行器可将能耗降低80%。同时，执行器利用了液压系统的所有物理优势，例如功率密度、鲁棒性和过载能力。
即插即用
自主式执行器
作为随时可安装的模块，自主式执行器使操作变得更容易。执行器采用封闭式离散型电路，无需配备中央电源装置，无需任何管道结构。功率范围高达6.2千瓦的CytroMotion线性轴和更高功率范围的CytroForce，均设计为模块化即插即用单元。伺服液压轴用SHA模块化系统还支持在标准组件的基础上创建客户和行业的定制方案。
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通过监测、维护和预测这三个层级，我们纳入了广泛的应用情景——从针对现场移动终端设备的机器数据可视化解决方案，到设备状况监测解决方案，拓展至用于执行预测性维护的预测性分析服务。
自主式执行器设置了标准化接口，因此适用于所有代表性控制架构。调试无需液压专业知识，一旦连接了电源和通信电缆，技术人员就可以使用与电机轴相同的软件工具来调试自主式执行器。软件助手不仅可指导各种过程有序完成，还提供合适的参数设置建议。因此，轴的调试时间不超过20分钟。
即使功率要求更高的情况下，最终用户也将受益于能源效率的大幅提高。借助于循环特性，变速泵驱动器可将液压系统的能耗降低80%。德累斯顿工业大学的拉伸压力机试点项目证明，模垫的能耗可以减少40%。此外，CytroMotion和CytroForce自主式执行器可将流体量减少75%，并且平均噪声排放小于75分贝（A）。
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多泵多马达创新元件与新型液压传动系统
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说起液压泵马达，各种结构形式的如：齿轮型，叶片型，柱塞型的等，都广泛应用于各种液压设备上。
在这些传统的结构形式上的创新也在不断的涌现。闻德生科研团队从元件和系统两个方面，提出了新型多泵多马达元件和传动系统原理，结构设计。专题第一期，我们将为大家概述性的介绍这些创新成果，让大家有一个全局性的了解。
01 几种新型的液压元件
液压元件的创新之路，没有烟花的绚烂，只有一步一印的荆棘满途。披荆斩棘，一路向前，是我们液压人的坚守和倔强！闻德生团队30多年的液压泵马达创新之路，会给我们带来了怎样的启发？静液压【i专栏】将推出 #新型液压元件及系统 专题，系统性的为大家介绍闻德生团队在液压泵马达元件以及新型液压传动系统方面的创新成果。
开路式柱塞泵设计了双端面的配流结构，并提出柱塞泵的自冷却、自润滑理论，解决柱塞泵的发热、噪声、寿命和串联增压等问题；在此结构基础上拓展的多级串联增压柱塞泵，可实现柱塞泵的串联增压。
闻教授团队定义的开路式柱塞泵为：把柱塞形成通路的柱塞泵叫做开路式柱塞泵。通俗的理解就是柱塞也作为吸油的通道，这种泵又称为双端面配油轴向柱塞泵。“双端面配流” —— 顾名思义，就是从两侧端面都可以进
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行流量分配。这个概念是相对于传统的仅采用一侧端面配流盘配流的结构而言。
双端面配油轴向柱塞泵又称为端面配流全开路式轴向柱塞泵，该泵中的柱塞是一条管道，即空心柱塞。该原理首次在柱塞泵上通过管状柱塞将吸入的冷油引入泵壳与缸体之间的容腔，给三对摩擦副降温和润滑，实现了自冷却、自润滑、可串联多级增压等功能，同时去掉了泄漏回油管路。
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由于没有泄漏回油管路，就可以来实现泵的串联增压，并且串联中的每一级泵也可以实现单独变量。
当前研发了单滚柱型、双滚柱型、双滚柱连杆型、滑块型等多种结构型式的双定子泵(马达)。根据曲线形状不同又研究发明了单作用、双作用、三作用、多作用等不同形式的双定子泵(马达)。
基于双作用叶片马达转子径向液压力平衡、轴承负荷小的良好受力特性，提出一种力偶液压马达。力偶液压马达结构上为双作用或多作用形式。其中，多作用形式又分为偶数作用与奇数作用的力偶液压马达。该马达在驱动功率不变的情况下，通过改变输入方式可实现多种转矩和转速的输出。
等宽曲线双定子泵(马达)，提出了由两个转子对应一个定子或两个定子对应一个转子，在一个壳体内可形成多个相互独立的泵(马达)的结构原理。
双定子力偶马达(泵)，提出了力平衡泵和力偶马达理论，打破了传统液压马达中全部为力矩马达的概念。
多输出联合配油径向柱塞泵(马达)，采用多排多供油结构，可实现多输出柱塞泵和多输入柱塞马达。
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根据传统柱塞泵(马达)原理设计的新型径向柱塞泵(马达)，径向多排，一般为偶数N，轴向上再放多个M，形成一个由N乘M柱塞组成，有N个输出的多输出柱塞泵(马达)。
主要特点有：
①该泵（马达）既能实现多个相互独立的输出，也能联合输出；
②该泵（马达）的配流轴是有多段偏心部分的偏心轴，且每段的径向均分步偶数个柱塞组，使得每段偏心轴受到的径向力大大降低，从而提高了配流轴的使用寿命和工作性能；
③该泵（马达）采用轴配流和阀配流的联合配流方式；
④柱塞均为开路式。
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摆动型双定子多输入马达在摆动马达上实现了双定子、多输入、差动连接等特殊功能。该马达是将双定子理论应用于摆动马达而形成的一种新型马达结构，研制成功了在一个壳体内可以形成相互独立的多个内、外摆动马达，可以实现多级定转矩、多级定摆速以及差动连接的多速输出，扩展了摆动马达的使用范围。
双定子异形滑块轴向柱塞泵（马达）打破了圆形柱塞的传统习惯，设计了扇形、部分扇形、三角形、梯形、半圆形、半椭圆形等多种形状的柱塞。该柱塞泵（马达）工作时每个柱塞的两端皆能进、出油，对于同一个柱塞，当一端进油时，另一端则出油，相当于在一个壳体内形成了多个相互独立的泵（马达），增加了排量，提高了比功率。
双定子摆动马达，实现在一个壳体内、外，多个摆动马达的同时存在。
异形柱塞泵(马达)，提出非圆形柱塞理论，打破传统柱塞泵均为圆形柱塞的设计概念。
双定子凸轮泵(马达)，实现一体多泵(马达)，一个转子(或一个定子)对应多个定子(或多个转子)的凸轮转子泵(马达)。
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双定子凸轮液压泵（马达）是首次研发的靠凸轮运动而形成的双定子泵，其内部可形成相互独立的多个内泵（马达）与外泵（马达），通过改变内、外泵（马达）的工作方式可实现多级定流量与多级定转矩、定转速的输出，当内、外马达联合工作时，解决了传统凸轮马达工作死点的问题。做马达使用时还研发出了轴转动与壳转动等不同类型，扩大了凸轮型泵和马达的使用范围。
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多泵多马达传动系统，是基于在多输出泵和多输入马达结构的基础上，形成了一种新型的液压传动回路。将传统闭式液压系统中单泵单马达传动(1对1)扩展成为多泵多马达传动(N对M)、比例多泵多马达传动(N对M)、差动马达传动等组合传动形式。
液压马达的差动，由于多速马达可在一个壳体内形成内、外两组不同排量的马达，通过马达供油方式的改变，即可使马达输出多个不同的转速和转矩。由于内、外马达的排量不同，合理选择一些内马达和一些外马达使之反向连接，即可形成多种方式的差动多速马达。
02 新型多泵多马达传动系统
传统1对1的液压传动系统
新型N对M多泵多马达传动系统
力偶型双作用摆动马达差动连接可实现多种转数
03 后 记
闻德生团队在液压泵马达及传动系统方面的创新成果，给了我们更多的机会从另外一扇窗来思考我们的液压传动技术。#新型液压元件及系统 专题将在后续的【i专栏】中来持续关注这个团队的创新成果，让这些成果更多的被行业所了解，让科研转化落地为行业的生产力！
为了让对于此项创新技术感兴趣的行业同仁和闻德生团队更好的交流以及推进此项技术的产业化落地，在液压气动数智化产业联盟和静液压新媒体的联合组织下，成立了“闻教授液压泵发明创新推进小组”微信交流群，可添加管理员微信号: pulseforce，邀请加入。
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▶ #新书推荐
许仰曾 | 斯蒂芬·哈克联合主编
《现代液压气动手册》
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全彩印刷 | 张海平博士主编
《液压平衡阀应用技术》
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沃尔沃通过 L120H Electric Conversion 扩展中型电动产品
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合作，以加速跨所有细分市场和应用程序的商业化电动解决方案的可用性。沃尔沃建筑设备公司在 6 月份宣布对荷兰制造商Limach进行投资，以扩大该公司的电动挖掘机产品组合，而此次最新合作旨在扩大其电动轮式装载机产品线。
这种合作方式允许更快地进入市场，与公司持续开发更多电动解决方案同时发生——例如 EC230 Electric，这是一款基于沃尔沃建筑设备公司自己的先进技术的 23 吨电池电动挖掘机。如果整个行业有望实现碳减排目标，则需要这两种方法，例如沃尔沃建筑设备公司已承诺到 2040 年实现温室气体净零排放——最早在 2030 年实现显着减排——作为基于科学的目标倡议。
沃尔沃建筑设备公司欧洲销售区域负责人 Carl Slotte 表示：“没有时间等待——我们需要提供能够帮助客户实现脱碳目标的解决方案。改变从这里开始。我们对合作伙伴关系的承诺使我们能够在行业转型方面处于领先地位，我们的电力解决方案旨在满足市场需求并根据客户不断变化的需求量身定制。通过共同努力，我们正在扩大我们的电机产品组合，扩展我们产品系列的多功能性，并将我们的行业转变为碳中和的未来。”
新动力传动系统，新商业模式
L120H Electric Conversion 将于今年上市。客户将受益于一种新的商业模式，这使得电动化变得容易。
100% 功率和 0% 排放
L120H 电动转换提供与柴油机相同的强大性能，但废气排放为零，运行时几乎无声。这些优势相结合，为操作员和在机器附近工作的人提供了更高的舒适度。
它由 240 kWh 电池供电，在大多数中型应用中可提供大约 5 小时的运行时间。与沃尔沃现有的充电方案一致，预计仅需1.5-2小时即可从0-100%充满。
通过 L120H 电动转换，客户可以享受以下标准功能：舒适驾驶控制、带车载称重的负载辅助以及我们新的碰撞缓解系统的雷达检测。此外，L120H Electric Conversion 将得到专用电动汽车应用程序的支持，允许操作员检查电池和充电状态并预热驾驶室。
根据市场需求，它为现有客户的 L120H 轮式装载机在未来转换为电动提供了可能性。
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专题文章
沃尔沃建筑设备公司 (Volvo CE) 以行业领先的速度和可靠性推动其电动汽车产品的雄心壮志，开发了一种将 L120 轮式装载机转换为电动解决方案的解决方案——满足市场对中型更可持续解决方案的需求范围。
20 吨重的 L120H Electric Conversion 与合作伙伴 Parker Hannifin 共同开发，并由沃尔沃集团自己的CE Engineering Solutions 进行改装，将于 2023 年在欧洲面向特定客户上市销售。使用市场认可的传统机器作为基础，仍将提供给客户后，电动转换模型将提供相同的性能，并具有无排放的优势。
加速气候行动的伙伴关系
沃尔沃建筑设备公司明白，在实现碳中和建筑行业时，我们必须立即行动。这就是为什么它与 CE Engineering Solutions 和选定的电动汽车合作伙伴
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调速回路基础
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液压贼船
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定流量调速回路
如果采用定量泵且电机转速不可调，则泵源输出的流量就不可调。如此一来，要调节执行器速度的话，只有通过以下两条途径：
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1.1
定量泵+进油节流调速
定流量液压源的投资成本较低、可靠性较高，因此“定流量回路”在中小流量系统中，目前还是最普遍使用的。下面具体来看几种“定流量回路”。
1）如果是液阻回路，则需设置如节流阀、流量阀等，来调节进入或流出执行器的流量。这时，多余的流量就必须以压力损失的形式通过溢流阀或其他阀返回油箱，显然会造成能量的浪费。
我们以液压泵和液压马达的排量是否可调作为切入点，来讨论如下几种典型的调速回路。
2）如果是容积回路，则执行器的排量就必须可调。一般而言，只有液压马达的排量可调，因此，必须使用变量马达。
定量泵+进油节流调速，这里所谓的“进油”，是指在液压缸或液压马达的进油口设置节流阀。其基本原理是通过调节进入执行机构（此处液压缸为例）进油口前端的节流阀开度，来控制液压缸的行走速度。如下图所示（注意，因为没找到合适的定量泵回路图片，所以图中用的是变量泵，请勿纠结）
以下是其中一种控制方式的具体步骤：
1. 确定理想速度：根据工作负载和设备的设计要求，确定液压缸需要达到的理想速度。
2. 测量实际速度：使用传感器等设备测量液压缸的实际行走速度，以便进行反馈控制。
3. 比较理想速度和实际速度：将实际速度与理想速度进行比较，得到速度误差。
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4. 计算节流阀开度：根据速度误差，使用控制算法计算出需要调整节流阀的开度，以使速度误差最小化。
5. 控制节流阀：使用液压控制系统控制节流阀的开度，以实现速度误差的最小化。
6. 监测反馈：持续监测液压缸的实际行走速度，并对控制系统进行调整，以确保速度误差能够得到及时的修正。
1.3
定量泵+变量马达调速
采用定量泵+变量马达的组合时，当定量泵提供的理论流量不变，仅调节变量马达的排量时，理论上马达的转速与其排量成反比。但实际上，因为泄漏随压差增加而增加，所以，马达的转速与其排量两者之间也并不是线性关系。
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采用调节变量马达排量的方式来进行调速时，有以下几个优点：
1)可以充分利用泵和管道的能力。因为泵和管道总是为最大流量而设置的，马达变量只是改变了工作压力，流量不变。
2)可以一台泵带多个马达。各个马达可以通过各自的排量调节，获得各自所需的转速。
通过马达变量的不足之处是，不能简单地通过调节排量来实现反向运动。因为，马达排量从一个方向改为另一个方向，总要越过排量为零的点，而正是在这一点， 马达转速理论上为无穷大，但在该点处可以驱动的负载转矩为零，马达不能对外驱动负载，那还有什么存在的必要呢！
1.2
定量泵+回油节流调速
定量泵+回油节流调速，这里所谓的“回油”，是指在液压缸或液压马达的出油口设置节流阀。它的基本原理是通过调节液压缸回油口后端的节流阀开度，来控制液压缸的行走速度。（注意，因为没找到合适的定量泵回路图片，所以图中用的是变量泵，请勿纠结）
具体的调速过程与上述定量泵+进油节流调速回路基本一致，这里就不做赘述了。
2
变流量调速回路
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如果液压源采用变量泵或转速可调的电机，那泵源就可以根据系统所需的流量向系统输出，执行器回路的流量调节元件有时可以省去，回路就相应简单一些。虽然说投资成本高些，但架不住它的节能效果好啊，因此，客户的运营成本就低。所以，现在被使用得越来越多。
2.2
变量泵+定量马达调速
如果使用的是变量泵+定量马达的组合方式，那么仅调节变量泵的排量，也是可以调节马达转速的。
当变量泵的排量增大时，输入系统的流量会增大，定量马达的速度也会增加。反之，减小变量泵的排量时，定量马达的速度也会减慢。
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液压基础
2.1
手动变量泵+液压缸调速
该方法是通过手动调节变量泵的排量来改变液压系统的流量，从而实现液压缸的调速控制。
当泵的排量增大时，输入系统的流量会增大，液压缸的速度也会增加。反之，泵的排量减小时，液压缸的速度也会减慢。
该方法调速范围广，可适用于各种液压系统的调速控制，虽然说系统搭建比较简单，但是实际操作起来相对比较复杂，一般都不会在工作中去调节泵的排量。
需要注意的是，手动变量液压泵加液压缸的调速方式只适用于一些小型的液压系统，如实验室实验设备、小型机床等。对于大型机械设备，一般采用液压控制阀、伺服阀、比例阀等更为精确的调速方式来控制液压缸的速度。
2.3
变量泵+变量马达调速
注意，因为泵和马达的泄漏一般都随进出口压差增加而增加，原动机的转速一般也随负载增加而下降。所以，马达的转速与泵源提供的理论流量之间并无固定的关系。
1）变量泵和变量马达的排量同时调节；在有些设备中，液压泵和液压马达的变量机构是通过机械结构件连接在一起的，调节时两者同时动作。
采用变量泵+变量马达的控制方式，又可以分为：
2）液压源提供的流量和马达排量分别调节
变量泵提供的流量和变量马达的排量依次进行调节，这是目前用的比较多的方法。
液
界
大
咖
液压基础
首先，将变量马达的排量保持在最大，然后从小到大调节变量泵的排量，使液压源输出的流量从最小到最大变化（如左图中的区域I所示）。
最终就可以得到一个很宽的调速范围，即区域I+区域II。
接着，就让变量泵的排量保持在刚才的最大状态，继续调节变量马达的排量从最大到最小变化（如右图中的区域II所示）。
参考资料：张海平《液压速度控制技术》
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