移动液压技术越来越少

全球范围内完成了肮脏的工作。从安卡拉到苏黎世，他们提供了挖掘，提升和推动泥土从一个地方到另一个地方的力量。他们推动，操纵和拦截了数千辆越野车。在建筑方面，他们在推土机，平地机，装载机和挖掘机中发挥了关键作用。在农业方面，它们一直是拖拉机和联合收割机的支柱。

为何选择液压系统?因为，当谈到将纯粹的肌肉与移动性相结合时，很少有其他动力源可以匹配它。液压系统可产生超过5,000 psi的压力，使其能够提供重型挖掘所需的力。它们可以承受污垢和水分的存在。它们可以轻松地用于旋转或线性应用。“在移动领域，许多负载是线性的，”维克斯移动控制产品销售经理Raj Oberoi说。“与电气设备不同，液压系统可轻松移动旋转或线性负载。”

这些原因和其他原因是液压系统没有失去对移动市场的控制。每年，建筑，农业和材料处理的制造商在液压设备上的花费估计为110亿美元。

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因此，液压设备制造商不断创新。大多数人都在努力使液压设备更安静，更高效，更省油，更可靠，更清洁。

但最重要的是，液压制造商正在将更多功能集成到更小的包装中。通过他们的努力，客户可以实现更高的流量和压力，同时消除了大量的软管，配件，外部阀门和其他组件。

以下是移动流体动力创新的例子。这些例子说明了液压系统制造商为将更多功能集成到更小的封装中以及将更高效率集成到现有系统中所做的大量努力。

液压控制器可以停止“急动”转向

大型铰接式施工车辆因生涩而臭名昭着。无论驾驶员如何努力平稳驾驶，车辆的大负荷都会发生变化，从而导致其反弹和摇晃。

大部分弹跳和摇晃通过转向系统传递。对于工程师来说，这是一个不容易解决的问题。为了尽量减少急动，一些工程师增加了缓冲阀和止回阀，但在此过程中增加了成本和复杂性。

现在，来自明尼苏达州伊甸草原的伊顿公司的工程师表示他们找到了更好的方法。该公司新推出的Char-Lynn 20系列转向控制单元据说可以在不增加成本和复杂性的情况下最大限度地减少急动。

该系统的关键是一种新的液压设计，在机构的阀芯和套筒之间具有较宽的偏转角。传统转向系统通常采用10-15度的偏转角，而Char-Lynn单元则提供30度。

通过采用更宽的偏转角，该装置可以更有效地调节加压流体的流动，使系统能够在操作者感觉到之前吸收急动。在操作过程中，操作员转动方向盘，方向盘通过轴连接到阀芯。随着车轮转动，偏转角增加，从而使得液压流体能够通过齿轮转子计量到气缸，从而使轮胎移动。伊顿高级设计工程师William J. Novacek表示，当设计使用较浅的偏转角时，泵不会在操作员达到最大偏转角之前，有足够的时间达到全行程。“通过设计它以使用更宽的角度，我们允许操作员在进行硬停止之前将车轮进一步转动，”Novacek说。“这使泵和优先阀有时间在操作员达到最大偏转之前提供必要的压力和流量。”结果：操作员在转向中感觉不到那么多的抽搐和“踢”。

Char-Lynn 20系列目前的额定功率为25加仑/分钟，但由于新功能，某些单元最终将被评为高达33加仑/分钟。Novacek说，通过消除对缓冲阀和/或蓄能器的需求，该装置可在更小的包装中提供更多的流量。据说它非常适用于铰接式车辆，例如轮式装载机，原木集材机，铲运机和农用拖拉机。

集成可降低成本，提高可靠性

Sauer-Sundstrand与New Holland UK之间的工程合作伙伴关系降低了安装成本，提高了可靠性，并最大限度地减少了农用拖拉机新液压系统设计中的潜在泄漏。

这款拖拉机被称为New Holland Series 40，采用闭式中央负载感应系统(CCLS)，可确保在各种条件下进行响应式转向。由于采用了新设计，即使在低发动机转速下，转向也不受液压系统要求的影响。

更重要的是，该系统集成了大量软管和配件，从而降低了成本并消除了泄漏路径。CCLS由Sauer-Sundstrand位于英国威尔特郡的工程师设计，包括一个可变排量轴向柱塞泵和两个固定排量齿轮泵。集成单元为高压和低压拖拉机功能以及转向提供加压流体。它还集成了一体式阀门，用于调节增压，过滤器保护和活塞泵负载感应。

通过其整合工作，New Holland在液压系统上节省了高达30%的成本。大部分减少的原因是消除了部件和降低了劳动力成本。Sauer-Sundstrand的工程师说，新的集成设计消除了11个管道，20个配件和80个泄漏点。总之，它包含21个独立的端口。

在运行过程中，变速泵为拖拉机的拖车制动器，液压升降系统，遥控阀，离合器，四轮驱动系统和取力器提供压力。其中一个固定排量泵为主泵提供油，而另一个为转向系统，冷却和传动润滑回路提供流量。

工程师表示，集成封装的紧凑性使New Holland能够为其他组件留出最大空间。由于流动通道，配件和弯头的减少，功率损失最小化。此外，所有油箱返回都位于泵，不需要额外的管道。

CCLS单位已有十多年的发展历史，预计将在农业之外寻找应用。“在有多种液压服务要求的地方，集成系统的概念是合适的，”Sauer-Sundstrand工程总监John Hudson说。“它同样适用于卡车，公共汽车和建筑设备，也适用于农业设备。”

制动阀停止管道'噩梦'

为越野设备布置管道可能是一个液压噩梦。在建筑设备上存在大量液压系统 - 制动，转向和推进等 - 使管道复杂性更加复杂。“有经验的用户知道复杂液压回路的缺陷，”明尼苏达州北曼凯托MICO公司的设计师Ronald P. Middendorf指出，他是液压元件制造商。“他们可能是一个主要的安装问题。”

然而，通过将三个单元合二为一，MICO工程师希望能够缓解一些令人头痛的问题。该公司的踏板驱动集成串联全功率制动阀将制动调节，蓄能器充电和制动踏板组件包装成单个阀组件。

用于带有负载感应优先阀的挖掘机，新装置消除了四条液压管路。这些包括两条蓄能器管线和两条油箱管线，如果蓄能器充电和制动器调制分开包装，则这两条线路都是必需的。

该装置用于分离回路制动系统，在预定的压力范围内为两个蓄能器充电。蓄能器通过串联的直动式阀芯装置为制动器的致动提供必要的体积和压力。该阀芯装置向制动系统的两半提供调节压力控制，使得如果任一半失效，则阀的剩余部分继续起作用。

新装置将用于采矿，建筑和林业设备。

Middendorf说，系统的关键是消除液压连接。“这就是业界想要的，”他说，“为了简化这些机器上的液压回路。”

液压系统提高了打桩机的效率

每年，承包商都会为建筑工地的专家提供数千美元的资金。问题是，这些成本中大约有一半是在打桩机运输到现场期间产生的。在小型工作岗位上，运输成为总成本的重要比例。

然而，使用新的水力设计，北爱尔兰的一个承包商可能已经解决了这个问题。北爱尔兰安特里姆郡拉恩的Precast Foundations Piling的所有者James B. Russell用一种紧凑的新型液压设计取代了传统的打桩机。使用独特的液压设计使Russell能够将装配好的打桩装置安装在6 x 4英尺卡车底盘的背面，将其运输到现场，并在没有安装时间的情况下使用。

新设计的关键是快速作用的液压阀，大大减小了整个系统的尺寸。例如，使用这种技术的三轮锤打桩机的重量不到3.5吨。相比之下，传统的三吨打桩系统通常重达五六吨。罗素的各种系统采用重量从3吨到10吨不等的锤子。

然而，结合快速作用的先导阀使Russell能够显着降低任何尺寸系统的总重量。他说，关键是机械效率更高。在操作过程中，一组两个直径为2英寸的液压缸将三吨重的锤子移动到钻机的框架内。锤子顶部的可调节臂使Hamworthy工程有限公司提供的先导阀跳闸。这又打开一个“倾卸”阀，将加压液压油引导到系统油箱后部的平衡腔中。结果，三吨锤落下，

该系统的动力来自240马力的Cummings涡轮增压柴油发动机，该发动机驱动Dowty Industrial Corp.的两台25加仑/分钟的泵。

Russell使用液压技术代替齿轮和滑轮方法估计他的系统效率为90%。他说，典型的绞盘式系统效率约为50%。由此产生的效率使他能够将锤子的下落距离减半。一个三吨的系统需要一个只有18英寸的下落距离来驱动一个80吨的容量桩，相比之下，一个三英尺的下落距离可以实现与绞盘式钻机相同的操作。“锤子的效率是我们能够使这个系统比其他系统小得多的原因，”拉塞尔说。

拉塞尔正在考虑快速作用阀门技术的其他应用。他希望将该技术许可用于机械冲头，断头台或自动关闭大型防火门，例如发电站的防火门。“这个系统的优势，”他说，“它保留了负载并迅速降低了它。”

如何使移动液压系统使用寿命更长

当一个9个月大的泵在最后的工作日喘息时，用户通常会认为它已经过了充实的生活。

维克斯的工程师说，不是这样。泵和其他液压元件应在数年后磨损，而不是数月。“液压系统是可靠的，”维克斯主动维护计划全球业务经理David C. Downs指出。“问题在于液压系统越来越复杂。今天的系统提供更高的性能并在更高的压力下运行。因此，它们对污染更敏感。”

Downs估计，所有液压系统故障的70%至90%是由液体污染引起的。在越野建筑和农业的尘土飞扬的环境中，问题更加复杂。

这就是维克斯推出系统污染和主动维护计划的原因。该计划提供技术解决方案和产品，以解决污染引起的问题。其三个步骤涉及设定目标清洁度水平，选择适当的过滤器和采样液。产品包括高效过滤器和呼吸器，现场颗粒计数器和流体实验室服务。

该计划对于设计工程师至关重要，他们可以在一开始就通过适当的设计消除大部分的液压故障。Downs建议OEM工程师在设计液压机械时考虑以下几点：

包括有效的呼吸器，以防止不需要的水分和颗粒。在大多数情况下，这意味着使用阻挡2-3微米颗粒和水的呼吸器。

确保气缸杆具有足够的刮水器能力或者它们上有靴子。

密封储液器，以防止污垢进入。储存器检修板必须密封，回流管必须密封或焊接。

提供有效的过滤，适当地放置在整个系统中。

将润滑油添加到新机器时，请使用最佳过滤器。在正常操作期间，油多次通过过滤器。但是当它最初添加时，它只通过过滤器一次。

许多主要原始设备制造商在发货前对产品进行测试，以确保它们在到达客户现场之前包含清洁的油和适当的过滤。一些制造商还指定了流体清洁度等级，并要求客户定期报告以证明机器得到适当维护。