Les pompes à piston hydrauliques sont les composants de puissance de base dans les systèmes hydrauliques et sont largement utilisés dans les machines d'ingénierie, l'équipement industriel, l'aérospatiale et la nouvelle énergie. Avec les exigences croissantes d'efficacité énergétique, de protection de l'environnement et d'intelligence, comment réaliser une économie d'énergie, un contrôle précis et une récupération d'énergie tout en garantissant que les performances sont devenues une direction importante pour le développement de la technologie hydraulique de la pompe à piston.
Voici les technologies clés et les méthodes de mise en œuvre adoptées autour de ces objectifs:
1. Stratégie de contrôle d'économie d'énergie
La consommation d'énergie du système hydraulique provient principalement de l'inadéquation entre la pression de sortie et l'écoulement de la pompe et la demande de charge. Afin de réaliser des économies d'énergie, les pompes à piston hydrauliques modernes adoptent généralement les méthodes de contrôle suivantes:
Contrôle de compensation de pression:
Lorsque la pression du système atteint la valeur définie, le déplacement de la pompe est automatiquement réduit pour réduire la consommation d'énergie inutile.
Applicable aux occasions avec de grandes modifications de charge, telles que des machines de moulage par injection, des grues, etc.
Contrôle de puissance constante:
La pompe ajuste automatiquement le débit de sortie en fonction de la pression de charge pour maintenir la puissance totale dans une plage prédéfinie.
Empêchez la surcharge du moteur ou du moteur et améliorez l'utilisation d'énergie.
Contrôle de détection de charge:
La pompe fournit uniquement le débit et la pression requises par la charge réelle, réduisant la perte de débordements et la perte de limitation.
Il est largement utilisé dans les équipements mobiles tels que les excavateurs et les chargeurs, améliorant considérablement l'efficacité du système.
Contrôle de flux proportionnel:
Le déplacement de la pompe est ajusté avec précision par les signaux électriques pour obtenir l'alimentation à la demande d'huile et éviter les déchets d'énergie.
Il est souvent utilisé dans l'équipement d'automatisation qui nécessite un bon fonctionnement.
2. Technologie de contrôle de précision
Pour obtenir un contrôle de mouvement de haute précision des actionneurs (tels que les cylindres hydrauliques et les moteurs), les pompes à piston hydrauliques doivent avoir une bonne réactivité et une bonne contrôlabilité:
Contrôle proportionnel électro-hydraulique:
Utilisez des électrovannes proportionnelles pour contrôler le mécanisme variable de la pompe pour obtenir un ajustement continu et sans étape.
Il peut être utilisé en conjonction avec les contrôleurs de PLC ou de mouvement pour obtenir une position, une vitesse et un contrôle de force complexes.
Contrôle du servo:
Avec des capteurs de haute précision et des systèmes de rétroaction en boucle fermée, un contrôle de mouvement au niveau micron est obtenu.
Il est principalement utilisé dans des scénarios de haute précision tels que les machines d'usinage de précision, les bancs d'essai et les joints de robot.
Pompe de déplacement numérique:
En travaillant ensemble à travers plusieurs petites unités de piston contrôlées indépendantes, il peut atteindre "l'ouverture à la demande".
Ayant une capacité de réponse dynamique plus élevée et une précision de contrôle, c'est l'une des tendances de développement des systèmes hydrauliques intelligents à l'avenir.
Système de contrôle intégré:
Intégrez le contrôle variable de la pompe avec l'ensemble du système de contrôle de la machine pour obtenir un fonctionnement collaboratif.
Par exemple, dans une excavatrice, la pompe est liée à la flèche, à la bombe et au mécanisme d'allumage pour optimiser la coordination globale du mouvement.
3. Technologie de récupération d'énergie
Dans les systèmes hydrauliques traditionnels, une grande quantité d'énergie est perdue sous forme d'énergie thermique, en particulier pendant la décélération, la descente, le freinage, etc.
Récupération d'énergie potentielle de la gravité:
Dans des équipements tels que les grues et les plates-formes de levage, lorsque la charge tombe, le moteur hydraulique est utilisé pour inverser la pompe à fonctionner en tant que générateur, convertissant l'énergie potentielle en stockage d'énergie électrique ou en se réinstallant au réseau électrique.
Cette méthode peut réduire considérablement la consommation d'énergie et convient particulièrement aux conditions de travail avec des décollages et des atterrissages fréquents.
Freinage régénératif:
Dans un système de voyage hydraulique, lorsque le véhicule décélère ou descend, l'énergie à haute pression générée par le moteur hydraulique est renvoyée à la pompe à travers une boucle fermée pour obtenir une réutilisation d'énergie.
Semblable au système de freinage de récupération d'énergie des véhicules électriques.
Économie d'énergie assistée par l'accumulateur:
Dans un système qui fonctionne par intermittence, un accumulateur hydraulique est utilisé pour stocker l'excès d'énergie et le libérer en cas de besoin pour réduire la charge de pointe de la pompe.
Particulièrement adapté aux équipements avec des mouvements périodiques évidents, tels que des machines de poinçonnage, des machines à mourir, etc.
Systèmes hybrides hydrauliques:
La combinaison des avantages des moteurs électriques et des pompes hydrauliques, en utilisant les caractéristiques d'une efficacité élevée des moteurs électriques à faible vitesse et un couple élevé des systèmes hydrauliques à haute vitesse, une économie d'énergie complète est réalisée.
Largement utilisé dans des véhicules spéciaux tels que les bus urbains et les camions à ordures.
4. Empowment intelligent et numérique
En plus des méthodes de contrôle d'économie d'énergie traditionnelles, les pompes à piston hydrauliques modernes s'appuient de plus en plus sur la détection intelligente, l'analyse des données et la surveillance à distance pour améliorer les effets d'économie d'énergie et la précision du contrôle:
Surveillance des conditions et maintenance prédictive:
Les capteurs intégrés collectent des données en temps réel telles que la pression, la température, les vibrations, etc. de la pompe, combinées avec des algorithmes d'IA pour l'alerte aux défauts et l'évaluation de la santé, pour éviter les déchets d'énergie ou les pertes de temps d'arrêt causées par des défaillances soudaines.
Télécommande et ajustement adaptatif:
La technologie IoT est utilisée pour obtenir une surveillance à distance et un réglage des paramètres, afin que la pompe puisse optimiser automatiquement l'état de travail en fonction des modifications environnementales et de charge.
Vérification numérique du jumeau et de la simulation:
Créez un modèle virtuel de la pompe pour simuler les performances dans différentes conditions de travail et fournissez une prise en charge des données pour la conception et l'optimisation de la stratégie de contrôle d'économie d'énergie.
À l'avenir, avec l'intégration profonde de la technologie hydraulique avec les technologies de l'information et la nouvelle technologie énergétique, les pompes à piston hydrauliques joueront un rôle plus important dans la fabrication verte, la fabrication intelligente, les nouveaux équipements énergétiques et autres domaines.
