پمپ های پیستون هیدرولیک اجزای قدرت اصلی در سیستم های هیدرولیک هستند و به طور گسترده در ماشین آلات مهندسی ، تجهیزات صنعتی ، هوافضا و انرژی جدید مورد استفاده قرار می گیرند. با افزایش نیاز برای بهره وری انرژی ، حفاظت از محیط زیست و هوش ، نحوه دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی ، کنترل دقیق و بازیابی انرژی در حالی که اطمینان از عملکرد به یک جهت مهم برای توسعه فناوری پمپ پیستون هیدرولیک تبدیل شده است.
در زیر فن آوری های کلیدی و روش های اجرای اتخاذ شده در مورد این اهداف است:
1. استراتژی کنترل صرفه جویی در مصرف انرژی
مصرف انرژی سیستم هیدرولیک به طور عمده ناشی از عدم تطابق بین فشار خروجی و جریان پمپ و تقاضای بار است. به منظور دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی ، پمپ های پیستون هیدرولیک مدرن معمولاً روشهای کنترل زیر را اتخاذ می کنند:
کنترل جبران فشار:
هنگامی که فشار سیستم به مقدار تنظیم شده می رسد ، جابجایی پمپ به طور خودکار کاهش می یابد تا مصرف انرژی غیر ضروری کاهش یابد.
قابل استفاده در مواردی با تغییرات بار زیادی ، مانند دستگاه های قالب گیری تزریق ، جرثقیل ها و غیره.
کنترل قدرت ثابت:
پمپ به طور خودکار جریان خروجی را با توجه به فشار بار تنظیم می کند تا قدرت کل در یک محدوده از پیش تعیین شده نگه داشته شود.
از اضافه بار موتور یا موتور جلوگیری کنید و مصرف انرژی را بهبود بخشید.
کنترل سنجش بار:
پمپ فقط جریان و فشار مورد نیاز بار واقعی را فراهم می کند و باعث کاهش از بین رفتن سرریز و از بین رفتن پرتاب می شود.
این ماده به طور گسترده ای در تجهیزات تلفن همراه مانند بیل مکانیکی و لودرها مورد استفاده قرار می گیرد و به طور قابل توجهی راندمان سیستم را بهبود می بخشد.
کنترل جریان متناسب:
جابجایی پمپ دقیقاً از طریق سیگنال های الکتریکی تنظیم می شود تا به تأمین روغن در صورت تقاضا برسد و از زباله های انرژی جلوگیری شود.
این ماده اغلب در تجهیزات اتوماسیون استفاده می شود که نیاز به عملکرد خوب دارد.
ترتیب. فناوری کنترل دقیق
برای دستیابی به کنترل حرکتی با دقت بالا (مانند سیلندرهای هیدرولیک و موتورها) ، پمپ های پیستون هیدرولیک باید از پاسخگویی و کنترل خوبی برخوردار باشند:
کنترل متناسب الکترو هیدرولیک:
برای کنترل مکانیسم متغیر پمپ برای دستیابی به تنظیم مداوم و بی پروا ، از دریچه های solenoid متناسب استفاده کنید.
برای دستیابی به موقعیت پیچیده ، سرعت و کنترل نیرو می تواند در رابطه با PLC یا کنترل کننده های حرکت استفاده شود.
کنترل سروو:
با سنسورهای با دقت بالا و سیستم های بازخورد حلقه بسته ، کنترل حرکت در سطح میکرون حاصل می شود.
بیشتر در سناریوهای با دقت بالا مانند ماشین آلات ماشینکاری دقیق ، نیمکت های آزمایشی و اتصالات ربات استفاده می شود.
پمپ جابجایی دیجیتال:
با هم کار کردن از طریق چندین واحد پیستون کوچک کنترل شده مستقل ، می تواند به "افتتاح تقاضا" دست یابد.
با داشتن قابلیت پاسخ پویا بالاتر و دقت کنترل ، یکی از روند توسعه سیستم های هیدرولیک هوشمند در آینده است.
سیستم کنترل یکپارچه:
کنترل متغیر پمپ را با کل سیستم کنترل دستگاه برای دستیابی به عملکرد مشترک ادغام کنید.
به عنوان مثال ، در یک بیل مکانیکی ، پمپ برای بهینه سازی هماهنگی کلی حرکت با مکانیسم رونق ، dipper و Slewing مرتبط است.
3. فناوری بازیابی انرژی
در سیستم های هیدرولیک سنتی ، مقدار زیادی انرژی به شکل انرژی گرما از بین می رود ، به خصوص در هنگام کاهش ، نزول ، ترمز و غیره.
بازیابی انرژی بالقوه گرانش:
در تجهیزات مانند جرثقیل و سکوهای بلند کردن ، هنگامی که بار سقوط می کند ، از موتور هیدرولیک برای معکوس کردن پمپ برای کار به عنوان ژنراتور استفاده می شود و انرژی پتانسیل را به ذخیره انرژی الکتریکی تبدیل می کند یا به شبکه برق باز می گردد.
این روش می تواند میزان مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهد و به ویژه برای شرایط کار با برخاستن و فرود مکرر مناسب است.
ترمز احیا کننده:
در یک سیستم مسافرتی هیدرولیک ، هنگامی که وسیله نقلیه کاهش می یابد یا به سمت پایین می رود ، انرژی پر فشار تولید شده توسط موتور هیدرولیک از طریق یک حلقه بسته به پمپ تغذیه می شود تا از انرژی استفاده شود.
مشابه سیستم ترمز بازیابی انرژی وسایل نقلیه برقی.
صرفه جویی در مصرف انرژی به کمک باتری:
در سیستمی که به طور متناوب کار می کند ، از یک باتری هیدرولیک برای ذخیره انرژی اضافی و آزاد کردن آن در صورت لزوم برای کاهش بار اوج پمپ استفاده می شود.
مخصوصاً برای تجهیزات با حرکات تناوبی آشکار ، مانند ماشین های پانچ ، ماشین های مردن و غیره مناسب است.
سیستم های هیبریدی هیدرولیک:
ترکیب مزایای موتورهای برقی و پمپ های هیدرولیک ، با استفاده از ویژگی های راندمان بالای موتورهای برقی با سرعت کم و گشتاور زیاد سیستم های هیدرولیک با سرعت بالا ، صرفه جویی در مصرف انرژی جامع حاصل می شود.
به طور گسترده در وسایل نقلیه ویژه مانند اتوبوس های شهری و کامیون های زباله استفاده می شود.
4. توانمندسازی هوشمند و دیجیتال
علاوه بر روشهای سنتی کنترل صرفه جویی در مصرف انرژی ، پمپ های پیستون هیدرولیک مدرن به طور فزاینده ای به سنجش هوشمند ، تجزیه و تحلیل داده ها و نظارت از راه دور برای بهبود اثرات صرفه جویی در مصرف انرژی و دقت کنترل می شوند:
نظارت بر شرط و نگهداری پیش بینی:
سنسورهای تعبیه شده داده های زمان واقعی مانند فشار ، دما ، لرزش و غیره پمپ را جمع می کنند ، همراه با الگوریتم های هوش مصنوعی برای هشدار گسل و ارزیابی سلامت ، برای جلوگیری از زباله های انرژی یا تلفات خرابی ناشی از خرابی ناگهانی.
کنترل از راه دور و تنظیم تطبیقی:
فناوری IoT برای دستیابی به نظارت از راه دور و تنظیم پارامتر استفاده می شود ، به طوری که پمپ می تواند به طور خودکار حالت کار را با توجه به تغییرات محیطی و بار بهینه کند.
تأیید دوقلوی دیجیتال و شبیه سازی:
برای شبیه سازی عملکرد در شرایط مختلف کار ، یک مدل مجازی از پمپ بسازید و پشتیبانی داده ها را برای طراحی صرفه جویی در مصرف انرژی و بهینه سازی استراتژی کنترل کنید.
در آینده ، با ادغام عمیق فناوری هیدرولیک با فناوری اطلاعات و فناوری انرژی جدید ، پمپ های پیستون هیدرولیک نقش مهمی در تولید سبز ، تولید هوشمند ، تجهیزات انرژی جدید و سایر زمینه ها دارند .
