Hydraulické piestové čerpadlá sú základnými výkonovými komponentmi v hydraulických systémoch a široko sa používajú v strojárskych strojoch, priemyselných zariadeniach, leteckom a novom energii. S rastúcimi požiadavkami na energetickú účinnosť, ochranu životného prostredia a inteligenciu, ako dosiahnuť úsporu energie, presnú kontrolu a regeneráciu energie a zároveň zabezpečiť, aby sa výkon stal dôležitým smerom pre rozvoj technológie hydraulického piestového čerpadla.
Nasledujú kľúčové technológie a metódy implementácie prijaté okolo týchto cieľov:
1. Stratégia riadenia úspory energie
Spotreba energie hydraulického systému pochádza hlavne z nesúladu medzi výstupným tlakom a prietokom čerpadla a dopytom po zaťažení. Aby sa dosiahlo úsporu energie, moderné hydraulické piestové čerpadlá zvyčajne prijímajú nasledujúce metódy kontroly:
Ovládanie kompenzácie tlaku:
Keď tlak systému dosiahne nastavenú hodnotu, posun čerpadla sa automaticky zníži, aby sa znížila zbytočná spotreba energie.
Použiteľné na príležitosti s veľkými zmenami zaťaženia, ako sú stroje na vstrekovanie, žeriavy atď.
Konštantné riadenie energie:
Čerpadlo automaticky upravuje výstupný tok podľa tlaku zaťaženia, aby sa udržal celkový výkon v predvolenom rozsahu.
Zabráňte preťaženiu motora alebo motora a zlepšujte využitie energie.
Ovládanie snímania záťaže:
Čerpadlo poskytuje iba prietok a tlak požadovaný skutočným zaťažením, čím sa znižuje strata pretečenia a strata škrtenia.
Všeobecne sa používa v mobilných zariadeniach, ako sú rýpadlá a nakladače, čo výrazne zlepšuje účinnosť systému.
PROPORINčný riadenie toku:
Posunutie čerpadla je presne upravené elektrickými signálmi, aby sa dosiahlo prívod oleja na požiadanie a vyhýbalo sa odpadu z energie.
Často sa používa v automatizačnom zariadení, ktoré si vyžaduje vynikajúcu prevádzku.
2. Technológia presnej kontroly
Na dosiahnutie vysoko presného riadenia pohybu ovládačov (ako sú hydraulické valce a motory), musia mať hydraulické piestové čerpadlá dobrú citlivosť a ovládateľnosť:
Elektropo-hydraulická proporcionálna kontrola:
Pomocou proporcionálnych solenoidových ventilov na reguláciu variabilného mechanizmu čerpadla na dosiahnutie kontinuálneho a bezprostredného nastavenia.
Môže sa použiť v spojení s PLC alebo regulátormi pohybu na dosiahnutie komplexnej polohy, rýchlosti a riadenia sily.
Ovládanie servo:
S vysokými presnými senzormi a systémami spätnej väzby z uzavretej slučky sa dosiahne riadenie pohybu na úrovni mikrónu.
Väčšinou sa používa v scenároch s vysokou presnosťou, ako sú stroje presného obrábania, testovacie lavičky a robotické kĺby.
Digitálne posuvné čerpadlo:
Spolupráca prostredníctvom viacerých nezávisle ovládaných malých piestových jednotiek môže dosiahnuť „otvorenie na požiadanie“.
Vďaka vyššej schopnosti dynamickej reakcie a presnosti riadenia je v budúcnosti jedným z vývojových trendov inteligentných hydraulických systémov.
Integrovaný riadiaci systém:
Integrujte premenné riadenie čerpadla s celým riadiacim systémom stroja, aby ste dosiahli spoluprácu.
Napríklad v rýpadle je čerpadlo spojené s mechanizmom rozmachu, Dipper a Showing na optimalizáciu celkovej koordinácie pohybu.
3. Technológia obnovy energie
V tradičných hydraulických systémoch sa vo forme tepelnej energie stratí veľké množstvo energie, najmä počas spomalenia, zostupu, brzdenia atď. Zavedením mechanizmu obnovy energie sa môže celková energetická účinnosť systému efektívne zlepšiť:
Gravitačný potenciál regenerácie energie:
V zariadeniach, ako sú žeriavy a zdvíhacie plošiny, keď zaťaženie klesne, sa hydraulický motor používa na zvrátenie pohybu čerpadla na fungovanie ako generátor a premenu potenciálnej energie na skladovanie elektrickej energie alebo kŕmenie späť do elektrickej mriežky.
Táto metóda môže výrazne znížiť spotrebu energie a je obzvlášť vhodná pre pracovné podmienky s častým vzletom a pristátím.
Regeneratívne brzdenie:
V hydraulickom cestovnom systéme, keď vozidlo spomalí alebo ide z kopca, sa vysokotlaková energia generovaná hydraulickým motorom privádza späť do čerpadla cez uzavretú slučku, aby sa dosiahlo opätovné použitie energie.
Podobne ako v systéme brzdenia energie elektrických vozidiel.
Úspora energie pomocou akumulátora:
V systéme, ktorý funguje prerušovane, sa hydraulický akumulátor používa na ukladanie prebytočnej energie a uvoľnenie, ak je to potrebné na zníženie maximálneho zaťaženia čerpadla.
Obzvlášť vhodné pre vybavenie so zjavnými periodickými pohybmi, ako sú dierovacie stroje, stroje na vyliečenie, atď.
Hydraulické hybridné systémy:
Kombinácia výhod elektrických motorov a hydraulických čerpadiel s použitím charakteristík vysokej účinnosti elektrických motorov pri nízkych rýchlostiach a vysoký krútiaci moment hydraulických systémov pri vysokých rýchlostiach sa dosiahne komplexná úspora energie.
Široko používané v špeciálnych vozidlách, ako sú mestské autobusy a nákladné vozidlá na odpadky.
4. Inteligentné a digitálne posilnenie postavenia
Okrem tradičných metód riadenia energie sa moderné hydraulické piestové čerpadlá stále viac spoliehajú na inteligentné snímanie, analýzu údajov a diaľkové monitorovanie, aby sa zlepšili účinky na úsporu energie a presnosť riadenia:
Monitorovanie stavu a prediktívna údržba:
Vstavané senzory zhromažďujú údaje v reálnom čase, ako je tlak, teplota, vibrácie atď. Čerpadla v kombinácii s algoritmami AI na výstrahu porúch a hodnotenie zdravia, aby sa predišlo stratám odpadu energie alebo prestojmi spôsobenými náhlymi zlyhaniami.
Diaľkové ovládanie a prispôsobivé nastavenie:
Technológia IoT sa používa na dosiahnutie diaľkového monitorovania a úpravy parametrov, aby čerpadlo mohlo automaticky optimalizovať pracovný stav podľa zmien environmentálnych a zaťaženia.
Overenie digitálneho dvojča a simulácie:
Vytvorte virtuálny model čerpadla na simuláciu výkonu v rôznych pracovných podmienkach a poskytnite podporu údajov pre energeticky úspornú návrhu a optimalizáciu stratégie riadenia.
V budúcnosti, s hlbokou integráciou hydraulických technológií s informačnými technológiami a novými energetickými technológiami, budú hydraulické piestové čerpadlá hrať dôležitejšiu úlohu v ekologickej výrobe, inteligentnej výrobe, nových energetických zariadeniach a ďalších oblastiach.
