【液压技术】变排量仍是变转速？电动化大趋向下的新思绪

对于搞泵的液压小过错来说，都知道泵的技术本性很重大，便是变排变转给液压零星提供流量。可是量仍对于若何输入流量的话题就变患上不那末重大了，这里便衍生出了变更多真个技术道路。速电思绪从泵的动化大趋的新输入流量公式可能看出 Q=V*n，要修正输入流量，向下只能对于两个参数做文章，液压一个即是技术泵的排量，另一个是变排变转泵的转速。

针对于若何修正泵的量仍排量，咱们已经有了林林总总的速电思绪方式，好比排量操作、动化大趋的新负载敏感操作、向下正负流量操作，液压功率操作等等。而对于针对于修正转速的操作，先前在工程机械规模品评辩说的比力少。不外随着近些年复电动化技术的不断睁开，变转速操作逐渐成为热门话题。

与由恒速机电驱动的变量泵比照，变速机电驱动的泵可能飞腾油耗，飞腾发烧量以及噪音的天生，并减小油箱尺寸。本期内容，咱们就一起看一看力士乐，穆格、伊顿、派克、MJC、Daiken、Kyntronics公司在变转速操作方面都做了哪些探究。

变转速技术概述

随着高速操作、快捷照应机电的睁开以及软件的改善，变速机电驱动液压泵的运用日益削减。这样的机电以及软件为机电-泵组合提供了能源及对于由电液操作阀或者变量泵妨碍的零星操作的照应，同时还飞腾了能耗。

传统上，恒速交流感应机电已经用于驱动牢靠液压零星中的泵，其能源由流量以及压力调节阀或者可变排量泵操作。可是，纵然零星不负载，不断运行的机电也会破费多达50% 的满载电流。此外，传统液压能源装置(HPU) 中的泵以及马达个别尺寸过大，以知足最大占空比要求。比照之下，变频驱动器或者伺服驱动器可能更实用地规画机电的运行扭矩以及速率。机电不因此全速不断运行，而是仅以饶富快的速率旋转以知足任何给守光阴的零星需要。

带有变速驱动的液压零星将液压的坚贞性、功率密集的优势与由电驱动而带来的的智能化以及易于集成到自动化零星的利便性相散漫。由于泵的转速很简略凭证流量需要妨碍调解，而且不论负载若何，机电都不会不断高速运行，因此能源功能患上到后退。噪音也飞腾了，特意是运行时期泵流量需要低于最大值。修正泵的转速进而修正流量，将输送的液压能源与机械使命循环中任何一点的需要精确立室，不论是在运行时期、待机形态仍是坚持压力时。此外，由于这些零星个别需要较少的液压油，因此惟独要较小的油箱，因此可能削减机械占地面积。

尽管变速驱动器个别与牢靠排量泵搭配运用，但在良多运用中将变速驱动器与可变排量泵组合运用会带来格外的短处。“经由将变速电动驱动以及可变排量液压驱动相散漫，咱们可能大幅减小机电尺寸，从而飞腾装置老本以及电气寄生斲丧，”ParkerHannifin的VAS团队运用工程师RashidAidun说。

Bosch Rexroth 零星运用司理Paul Stavrou 填补说：“将高照应变量泵与VFD 操作的感应机电相散漫，比径自的变速装置，可实现更高的功能以及更快的零星照应。变排量泵使患上将压力、泵排量以及机电速率（扭矩以及速率）调解到最佳使命形态酿成可能，从而最大限度地削减电力、液压以及机械损失。”

在良多情景下，变速泵驱动用于为挪移或者物料搬运配置装备部署等运用中的液压马达提供能源。可是当用于驱动实施器时，它们有同样的下场。电液实施器(EHA) 散漫了机电以及电液技术的最佳优势，将能源从电动转换为液压再到机械。EHA 在机床等运用中颇有排汇力，由于实施器仅在零星需要时才破费功率。它们还消除了对于热规画以及油液以及过滤器替换的需要。

变速泵驱动的优势在搜罗机械加工以及金属成型配置装备部署、塑料以及橡胶机械、压铸机、纸浆以及造纸机械、液压试验台、物料搬运配置装备部署以及良多其余工业运用在内的运用中患上到了酬谢。

如下是当初可用的主要变速驱动以及零星的摘要。

博世力士乐妄想

位于北卡罗来纳州夏洛特市的博世力士乐方面展现，Sytronix 变速泵驱动器有助于飞腾能耗以及运行噪音。它们散漫了公司的两项成熟技术，以提供强盛的液压零星的坚贞性以及松散型电力驱动技术的能量功能以及动态特色。智能液压操作直接集成到电气驱动中，以凭证机械的压力以及流量要求调整机电扭矩。假如零星不需批评功率，操作器会自动飞腾泵驱动的扭矩，从而飞腾能耗以及噪音水平。实际运用表明，运用Sytronix零星可能实现高达80%的节能。

博世力士乐的Sytronix FcP驱动零星搜罗一个感应式机电、液压泵以及电子变频驱动器作为装置体

博世力士乐的Sytronix FcP 驱动零星是低功率规模内恒压能源装置的首选。它们搜罗一个感应机电、一个液压泵以及一个作为组件的EFC 电子变频驱动器。FcP 在与PGF内啮合齿轮泵不同的较低功率规模内运行。在更高的压力以及功率规模内，FcP可能运用公司 PGH 系列的内啮合齿轮泵或者其A10 或者 A4 轴向柱塞泵。经由运用变量泵，特意是在高功率规模内，可能飞腾电念头的扭矩以及负载，从而可能运用更小的驱动器尺寸。

该公司的Sytronix DRn 驱动零星适用于中高功率规模内的恒压功率单元运用。DRn 零星由一个带有异步机电的驱动泵模块以及一个作为操作单元的变频器组成。DRn 压力操作零星具备编程功能，可监控负载需要并在恒定压力下自动调节速率。

MJC Engineering妄想

位于加利福尼从容亚州的MJC Engineering 建树了一个交钥匙处置妄想，其中搜罗绿色液压能源(GHP) 标签下的零星集成、工程、软件技术以及编程。该零星接管西门子Sinamics 变速驱动器，为外部齿轮泵提供能源。MJC 宣称与传统液压零星比照节能高达70%，而且噪音飞腾了 20dBA，发生的热量更少，冷却要求更低，油量更少，占地面积更小。

绿色液压能源的交钥匙零星接管西门子Sinamics伺服泵，基于变速驱动供电与内齿轮泵相连的电念头

MJC 是一家定制机床制作商，不断在追寻后退机械能效的措施。该公司紧迫于其临时自动化提供商西门子辅助妄想新的液压能源装置。“咱们看到伺服泵可能操作压力以及流量，并将电能精确地转换为液压能源，”MJC总裁 Carl Lorentzen 说。“在某些情景下，残缺或者部份作废了操作阀的运用。”Lorentzen 随后建树了Green Hydro Power, Inc. 作为一家自力的企业，如今为其余机械制作商提供OEM 集成单元。GHP系列有两种名目：一种带有VFD 异步机电以及内置齿轮泵，另一种带有伺服逆变器、同步伺服机电以及内置齿轮泵。

派克汉尼汾妄想

Parker 驱动操作泵(DCP) 以及GVM 系列同步机电与 AC30 变速驱动配合运用，可提供卓越的操作水平，从重大的开式泵大风扇到闭环破费线运用。

位于克利夫兰的派克汉尼汾公司经由其位于俄亥俄州哥伦布的液压泵以及能源零星部份提供驱动操作泵 (DCP) 技术。DCP 提供了一种协同措施，将液压能源单元、电驱动器、机电以及液压泵集成在一起，以知足液压零星内的每一个部份负载需要。该产物线集成为了一个交流驱动单元，其中搜罗变频驱动器以及电子配置装备部署以及感应或者伺服机电，以立室叶片泵或者轴向柱塞泵或者两种技术的组合。

派克驱动操作泵（DCP）以及GVM系列同步泵机电与AC30变速驱动器配合运用，可提供卓越的功能操作级别，从重大的开环泵大风扇到闭环破费线运用

派克还提供残缺定制的 DCP 处置妄想，可能散漫从感应机电到伺服机电的种种机电技术，并与公司液压泵技术的多样化抉择相助，搜罗叶片泵、斜齿轮泵以及轴向柱塞泵。派克定制的现场测试操作算律例画机电的操作扭矩以及速率，在机械或者使命循环的任何给定点发生所需的精确、可变的压力以及流量。

为了在更重大的一揽子妄想中提供变速以及可变排量的综合优势，派克提供了 PV plus轴向柱塞泵的版本，这是一种双排量泵，可能在两种不断可调配置之间切换。当与变速驱动散漫运历时，它的优势搜罗飞腾机电以及变频器的推销老本、高使命压力、高破费率以及高能效。

Kyntronics妄想

俄亥俄州伊斯特莱克的Kyntronics 开拓了一种自力的模块化实施器，它不光可能驱动带有变速马达的液压泵，而且还散漫了体积抵偿以思考活塞杆体积。经由接管一种称为电液驱动(EHA) 的技术，它散漫了液压以及机电实施器的大部份短处，且不良多缺陷。

EHA 个别将液压缸与操作器、机电、泵、油箱以及操作块集成到一个自力的处置妄想中。Kyntronics 处置妄想将驱动器、伺服机电、比方管以及善缸组合在一个自力的包中。Kyntronics EHA 的一个关键元件是一个活塞杆容积抵偿机构，当活塞杆紧锁以及缩短时，它可能抵偿气缸的杆端容积以及盖端容积之间的差距容积。

Kyntronics开拓了这种电液实施器，一个自力的搜罗残缺液压零星的模块化组件。能量由变速机电以及操作传输，该机电驱动液压齿轮泵，而内置传感器提供闭环力以及位置操作

模块化零星从驱动齿轮泵的双向交流或者直流伺服机电开始。这消除了比力例定向阀的需要，由于机电操作流量以及倾向。一个有利的功能是零星合计气缸盖以及杆端之间的差距体积的方式。为了抵偿这种差距，液压缸搜罗一个外置低压缸，两个缸之间组成一个腔室。该腔室搜罗可缩短泡沫，其熏染与传统零星中的油箱相同，但泡沫不需要初始预充或者任何呵护。

伊顿妄想

位于明尼苏达州的伊顿公司重点介绍了其变速驱动泵处置妄想在机械制作、制作、煤油以及做作气以及机械行业的配置装备部署中的节能下场。残缺的处置妄想搜罗一个或者多个Eaton 的PVM 或者 Hydrokraft 可变排量柱塞泵，或者VMQ 牢靠排量叶片泵。当与伊顿变速Power XL DG1 通用驱动器或者SPX 9000 高功能驱动器的智能操作相散漫时，该零星可能立室使命点的精确负载要求。

伊顿 PVM 可变柱塞泵（左）以及 PowerXL DG1 系列变频驱动建树一个可能精确立室零星中任何使命点的负载要求

一个主要的零星优势是节能高达70%。变速驱动泵不因此恒定速率运行，而是可能经由智能操作以精确立室之后使命点的负载要求。当不使命时，它会减慢或者停止机械。运行更清静是另一个优势，由于在不需要运行时减慢或者封锁机械可显明飞腾噪音。这有助于呵护操作员的听力并知足更严厉的噪声纪律。由于更高效的机械发生的热量更少，运用变速泵驱动制作商可能削减或者作废油冷却器。它们还削减了所需的液压油量，从而应承运用更小的油箱并有助于缩短密封件以及油的运用寿命。还可能削减泵的尺寸以飞腾老本。由于零星可能以更高的转速运行，因此可能在不削减流量的情景下削减泵排量。所有这些优势都有助于削减机械的部份占地面积并飞腾老本。

Daiken妄想

大金总体旗下位于伊利诺伊州罗斯科的All World Machinery Supply 陈说说，大金的混合液压能源装置无缝集成为了油压操作以及变频机电技术，可能显明飞腾功耗。其取患上专利的逆变器驱动器与大金工业制作的IPM 机电（一种直流无刷机电）配合运用，该机电运用位于转子深处的稀土永磁体来发生磁转矩以及磁阻转矩。这种电磁妄想实现为了高扭矩以及高功能，同时发生的热量低。节能混合操作HPU 专为工业运用而妄想，好比金属切割、金属成型、注塑成型以及良多其余用途。用户可经由键盘手动调解压力以及流量配置。该公司展现，这些装置可能削减能源破费、热量、煤油需要以及噪音等因素，从而患上到的老本节约可提供 12至 18 个月的残缺投资酬谢。

大金的 EcoRich 液压能源单元散漫了 IPM 无刷直流机电以及变频驱动零星，带串联泵，可自动在运行时期，备用，以及压力坚持

穆格妄想

纽约州东奥罗拉的穆格公司具备一个速率操作泵零星，与传统措施比照，该零星使机械制作商可能将能耗飞腾 30% 或者更多。

电-静液压泵装置(EPU) 旨在散漫液压驱动以及电动驱动的短处。穆格EPU 是电静液压驱动零星的中间，有助于实现份散驱动零星。这样做消除了对于相关管道的需要，以削减部份机械占地面积。EPU 的松散妄想让用户可能将其直接装置到油缸上，从而进一步削减每一个行动轴的空间需要。

Moog的电静液泵单元散漫了如下元素将老例液压能源单元改选成更轻、更松散的模块化能源单元。其伺服机电驱动泵比传统 HPU 更节能，特意是在怠速形态

由于它们的流体衔接较少，自力装置大大飞腾了泄露的可能性。与传统装置比照，清洁、重大的妄想还后退了坚贞性、呵护以及部份老本。电静液泵装置有普遍的运用，好比金属成型、注塑成型、压铸、燃气以及蒸汽涡轮机以及风力涡轮机桨距操作。

“咱们的 EPU 面向需要尺度的、开箱即用的产物的公司，这些产物可能轻松集成到他们的静液压传动或者新机械妄想中，”穆格立异司理 Achim Helbig 博士说。“它的装置方式应承经由火配块直接装置到气缸上，这削减了装置管道的光阴以及老本，装置光阴以及呵护使命可能大大简化。”

（源头于 iHydrostatics静液压）