没有不可改进的2014

1、没有不可改进的没有不可改进的- -国外液压研发趋势国外液压研发趋势- -张海平张海平2014-042014-041后有追兵，松懈不得！后有追兵，松懈不得！波兰公司波兰公司PONAR2HPT-保加利亚保加利亚3Hydro-Pack土耳其公司土耳其公司42009年年7月月31日，巴克教授的学生们在日，巴克教授的学生们在IFAS举行学术报告会祝贺教授举行学术报告会祝贺教授80寿辰。寿辰。巴克教授是两院院士路甬祥教授的博士导师巴克教授是两院院士路甬祥教授的博士导师6教授则以他的新书教授则以他的新书从流体技术从流体技术19551955到到20092009的研的研发历史说起发历史说起馈赠学生。馈赠学生。在

2、该书首页，巴克教授摘引了印度哲人泰戈尔的在该书首页，巴克教授摘引了印度哲人泰戈尔的诗：诗：当我睡去，我梦到，生命充满欢乐；当我睡去，我梦到，生命充满欢乐；当我醒来，我看到，生命充满责任；当我醒来，我看到，生命充满责任；当我工作，我感到，责任带来欢乐。当我工作，我感到，责任带来欢乐。“如果问专家，流体技术在将来还会有哪些发展，如果问专家，流体技术在将来还会有哪些发展，得到的答复会是：得到的答复会是： 与微电子技术结合与微电子技术结合 节能节能 能量回收能量回收 扩大使用蓄能器技术扩大使用蓄能器技术 扩大使用变量容积调速扩大使用变量容积调速 利用新材料降低重量利用新材料降低重量 元件进一步标准化元

3、件进一步标准化 仿真程序用于整个系统仿真程序用于整个系统1) 应用区域总线技术应用区域总线技术“这些都对，已经并将继续引导我们专业领域里这些都对，已经并将继续引导我们专业领域里的持续改进。但是，我要问，当年，有谁预见到了的持续改进。但是，我要问，当年，有谁预见到了比比例阀技术例阀技术、二通插装阀技术二通插装阀技术或者或者初级与次级初级与次级容积调速容积调速在如此大范围里应用的巨大可能性吗？以在如此大范围里应用的巨大可能性吗？以上还仅仅是几个例子而已。上还仅仅是几个例子而已。“所以，很关键的一点是，在上面的罗列中缺了所以，很关键的一点是，在上面的罗列中缺了创新创新这一项。而在过去，这一项。而在过

4、去，创新创新标志了转折点，突然创标志了转折点，突然创造了新的可能性。造了新的可能性。”- Prof. W.Back 巴克教授巴克教授 2009-071. 泵、马达泵、马达分流器采用分流器采用齿轮泵齿轮泵已有几十年历史了已有几十年历史了10分流器分流器德国德国Jahns公司采用了公司采用了径向柱塞泵径向柱塞泵，据说，分流精度可从据说，分流精度可从3%提高到提高到0.5%。 11德国德国Jahns公司的液压缸分流器，公司的液压缸分流器，分流精度仅受液压油的弹性模量影响分流精度仅受液压油的弹性模量影响 12齿轮泵齿轮泵13流量脉动与减少脉动流量脉动与减少脉动通过两对齿轮副通过两对齿轮副隔板隔板齿轮齿

5、轮1齿轮齿轮2普通普通双排齿轮双排齿轮14渐开线直齿渐开线直齿 圆弧斜齿圆弧斜齿重叠系数重叠系数12 2 弯矩小弯矩小凸凸凸凸 凸凹凸凹 接触应力小，滑动系数小，寿命长接触应力小，滑动系数小，寿命长齿根不接触齿根不接触 齿根齿顶啮合齿根齿顶啮合 无困油，低噪声无困油，低噪声 许用压力许用压力280bar 新的齿轮泵新的齿轮泵 Silence Plus“Silence Plus“特安静特安静”15获得德国获得德国20112011年工业年工业奖传动类奖和大奖奖传动类奖和大奖16斜盘柱塞泵斜盘柱塞泵 摆角摆角斜盘最大摆角从斜盘最大摆角从2020 降低到降低到1818和和1717新的新的H1H1系列泵

6、系列泵 提高效率提高效率总效率曲线总效率曲线EATONEATON伊顿公司伊顿公司新系列新系列620620型斜盘变量泵型斜盘变量泵斜盘最大斜盘最大摆角减小到摆角减小到1515因此比同类泵短因此比同类泵短27mm27mm内部结构改进了，因此排量内部结构改进了，因此排量不降低不降低可带摆角传感器可带摆角传感器 与电控系统配合使用。与电控系统配合使用。排量：排量：98cm98cm许用压力：许用压力：280bar280bar转速：转速：22002200转转/min/min可用于固定液压和移动液压可用于固定液压和移动液压萨奥萨奥- -丹佛斯公司丹佛斯公司1718双向泵双向泵法国法国 HYDRO LEDUC

7、HYDRO LEDUC公司公司 IFAS（德国亚琛工大流技所）（德国亚琛工大流技所）用用真空镀膜真空镀膜代替不环保的含重金属的代替不环保的含重金属的特种黄铜合金衬套特种黄铜合金衬套预先加工出预先加工出R1 R4效率提高了效率提高了19叶片马达：叶片马达：定子定子带叶片带叶片 力士乐公司力士乐公司20作用力垂直于半径作用力垂直于半径 启动扭矩较高启动扭矩较高定子带叶片定子带叶片 提高容积效率提高容积效率 提高工作压力提高工作压力 提高功率密度提高功率密度 提高抗污染性能提高抗污染性能每转每转4040个工作冲程个工作冲程 低输出扭矩波动低输出扭矩波动2. 管接头管接头Zink-Nickel锌锌-镍

8、保护层镍保护层（ VOSS公司）公司）2011：经过：经过840小时盐雾试验小时盐雾试验镀镀铬铬镀镀锌锌镍镍212013：VOSScoat（VOSS外套）外套）未安装的原始出厂件盐雾试验可达到未安装的原始出厂件盐雾试验可达到2000小时；小时；模拟实际工况，接到管道上，带有轻微表面损伤模拟实际工况，接到管道上，带有轻微表面损伤的，也可达到的，也可达到1000小时以上。小时以上。 22Parker公司公司E032. 管接头管接头23锥螺纹锥螺纹八角形八角形3. 单向阀单向阀 力士乐力士乐Z1S2010年推出：年推出：工作介质温度：工作介质温度：20 至至 +80C 10通径，通径，100L/mi

9、n，350bar-密封性好，在密封性好，在10%最高最高工作压力时已能达到密封工作压力时已能达到密封阀芯阀芯1、弹簧座弹簧座2是是工程塑料工程塑料制的制的-寿命：寿命：2千万次千万次-只磨损易换件，铸铁阀体只磨损易换件，铸铁阀体不会磨损，因此更换成本低不会磨损，因此更换成本低244. 油箱油箱254. 4. 油箱油箱作用作用: : 1 1) ) 补偿液体体积变化补偿液体体积变化( (差动缸）差动缸）2 2) ) 补偿外泄漏补偿外泄漏3 3) ) 散热散热4 4) ) 分离油中的固体杂质分离油中的固体杂质5 5）分离油中的）分离油中的空气空气、水水油箱容积油箱容积 V = k QV = k Q

10、应用应用 k k平均停留时间（平均停留时间（minmin）固定液压固定液压35 35 行走液压行走液压12 12 航空液压航空液压 0.510.51散热器散热器过滤器过滤器26筛网筛网隔板隔板隔板隔板筛网筛网筛网筛网筛网筛网导向板导向板吸油管、回油管、隔板和导向板吸油管、回油管、隔板和导向板27加压油箱加压油箱28负压负压油箱油箱附有油液附有油液负压负压处理器：处理器：通过抽真空，帮助油液通过抽真空，帮助油液中空气与水分的排出中空气与水分的排出由于油液中含气量低，由于油液中含气量低，泵泵被气蚀的危险也大大降低了。被气蚀的危险也大大降低了。油液油液寿命延长了。寿命延长了。 另设置另设置过滤器过滤

11、器与与冷却器冷却器3000升减到升减到200升升体积可减少体积可减少90%29在油箱中在油箱中设有一个设有一个通大气的通大气的气囊，把气囊，把液压油与液压油与大气隔开大气隔开 气囊30315. 过滤器过滤器325. 过滤器过滤器离心力离心力使大的污染颗粒沉到底部。得到发明奖使大的污染颗粒沉到底部。得到发明奖使进流产生使进流产生涡流涡流335. 过滤器过滤器滤芯一般都是滤芯一般都是圆柱圆柱形的形的贺特克展出了贺特克展出了带锥度带锥度的的回油过滤器。据介绍回油过滤器。据介绍根据使用根据使用观察观察和和仿真仿真证证实：实：圆柱形圆柱形：截留的污垢不：截留的污垢不均匀，上多下少均匀，上多下少带锥度带锥

12、度：污垢分布更均：污垢分布更均匀，从而截留更多污垢匀，从而截留更多污垢 346. 二通插装阀二通插装阀通流量提高通流量提高5050-80%-80%35SUNSUN公司公司36Hunger洪格尔洪格尔7.7.液压缸液压缸活塞杆镀层活塞杆镀层1 1）镍铬）镍铬- -铬表层铬表层HVOF-HVOF-等离子体喷镀等离子体喷镀传统电镀传统电镀- 表层机械特性如传统硬铬表层机械特性如传统硬铬- 附加高抗腐蚀能力附加高抗腐蚀能力- HVOF HVOF 镍铬层镍铬层200200m m- 可渗透性可渗透性1%1400小时小时7. 7. 液压缸液压缸工作压力工作压力380bar(爆破压力爆破压力1000bar）重

13、量比钢重量比钢减少减少60%持久性持久性比铝高比铝高耐腐蚀耐腐蚀碳纤维碳纤维、无金属内层、铝接头、无金属内层、铝接头427. 7. 液压缸液压缸碳纤维碳纤维，无金属内层无金属内层434414-03-2845活塞式蓄能器活塞式蓄能器活塞式蓄能器活塞式蓄能器468. 自治缸自治缸电机电机-泵泵-油箱油箱-液压缸液压缸一体化一体化只要接上电源给入位只要接上电源给入位置或速度指令就可工置或速度指令就可工作。作。 (EHA-Elektric Hydraulic Actuator)479.闭式容积回路闭式容积回路VOITH48CLDPClosed Loop Differential Pump 492014

14、2014拉斯维加斯拉斯维加斯IFPEIFPEParker Parker 展出展出5020142014拉斯维加斯拉斯维加斯IFPEIFPEWeber Hydraulik Weber Hydraulik 展出展出51流量供应下降流量供应下降70%70%，噪声下降，噪声下降20dB20dB10. 变频调流量变频调流量泵流量泵流量q =转速转速n排量排量V交流电机转速交流电机转速n = 60交流电频率交流电频率f / 极对数极对数P5210. 变频调流量变频调流量转速转速3000 300rpm，电机功率，电机功率10kW，角功率，角功率30kW -2011年年PTC 高压小流量问题（保压）高压小流量问

15、题（保压）大小泵方案大小泵方案（大金）（大金）（转速（转速 2rpm，角功率，角功率500kW）5310. 变频调流量变频调流量一个变频电机同时驱动两个变量泵和一个定量泵一个变频电机同时驱动两个变量泵和一个定量泵 -2011年汉诺威展会年汉诺威展会 变频电机变量泵方案（力士乐）变频电机变量泵方案（力士乐）54高压小流量问题（保压）高压小流量问题（保压）基本型改进型高性能型10. 变频调流量变频调流量2013年，派克、布赫等公司都推出了变频调流量组合泵年，派克、布赫等公司都推出了变频调流量组合泵5511. 高速电机高速电机液压马达液压马达异步电机异步电机质量比质量比体积比体积比惯量比惯量比功率密

16、度功率密度功率功率P = 转速转速n扭矩扭矩T装载机传动方案：装载机传动方案：使用使用高速高速发电机发电机6500r/min 、自治缸（容积回路）、自治缸（容积回路）取消液压操纵阀取消液压操纵阀电线电线取代了从发动机取代了从发动机-泵组合体泵组合体-操纵阀操纵阀-工作缸的工作缸的油管油管能效、灵活性能效、灵活性大大提高大大提高亚琛工大成立多个亚琛工大成立多个多学科多学科联合研究中心联合研究中心11. 高速电机高速电机成本：成本：高速电机高速电机+减速器低于相同功率的常规电机减速器低于相同功率的常规电机使用的铜铁量与常规电机相同，扭矩相似，使用的铜铁量与常规电机相同，扭矩相似，由于转速高，输出功

17、率成倍增长由于转速高，输出功率成倍增长 转速转速22,500r/min的高速电机：的高速电机：体积、重量体积、重量=2kW常规电机，功率达常规电机，功率达22kW 目前，高速电机的目前，高速电机的功率重量比功率重量比已达到已达到 2 3kW/kg样品已达到与高压泵同等水平样品已达到与高压泵同等水平 5 6kW/kg因此，其动态性大大改善了。因此，其动态性大大改善了。德国液压教科书也都需要改写了！德国液压教科书也都需要改写了！11. 高速电机高速电机12.12.液压泵作为马达液压泵作为马达59林德林德 MPR 50附带蓄能器。附带蓄能器。在柴油机工作时充液，在柴油机工作时充液，可以帮助柴油机启动