導(dǎo)語(yǔ)
CONEXPO-CON/AGG 2026 工程機(jī)械盛會(huì)在拉斯維加斯啟幕,臨工集團(tuán)攜重磅成果亮相:不僅發(fā)布擴(kuò)展后的設(shè)備組合與全新全球服務(wù)平臺(tái),更推出聚焦新能源、智能化的新產(chǎn)品線,彰顯深耕北美、歐洲等關(guān)鍵市場(chǎng)的決心。展會(huì)期間,山東臨工執(zhí)行總經(jīng)理、總工程師遲峰接受“流體動(dòng)力世界”記者的獨(dú)家采訪,共同探討移動(dòng)設(shè)備和流體動(dòng)力未來(lái)演變的角色。
原文節(jié)選
拉斯維加斯工程機(jī)械展后續(xù):臨工集團(tuán)與移動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)的未來(lái)
聚焦效率
遲峰表示,液壓系統(tǒng)中剩余的最大效率提升集中在三個(gè)他認(rèn)為最有前景的關(guān)鍵領(lǐng)域:液壓系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化、智能控制和電氣化。
“泵和液壓馬達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到相對(duì)成熟的階段。然而,通過(guò)改進(jìn)系統(tǒng)架構(gòu),減少節(jié)流損失、溢流損失和壓力耦合損失仍是現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)品的核心關(guān)注點(diǎn)?!?;“在系統(tǒng)控制過(guò)程中,執(zhí)行器的負(fù)載特性可以與泵和液壓馬達(dá)的效率特性結(jié)合,實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行,確保泵和液壓馬達(dá)保持在高效率運(yùn)行范圍內(nèi)。液壓動(dòng)力源電氣化也為液壓部件實(shí)現(xiàn)變速和可變排水量控制提供了更直接的方式。”
他還指出,隨著智能人工智能自學(xué)習(xí)能力在機(jī)器層面的發(fā)展,系統(tǒng)將能夠自動(dòng)分析運(yùn)行期間的壓力-流量耦合損耗,并據(jù)此優(yōu)化機(jī)器控制。
他解釋道:“這不僅能減少操作員技能差異在聯(lián)合移動(dòng)中造成的損失,還能提升整體系統(tǒng)效率?!?/span>
山東臨工 E6505H挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的一部分
臨工SDLG E6505H挖掘機(jī)
能量回收也是許多制造商關(guān)注的重點(diǎn),尤其是在高周期應(yīng)用中,如挖掘機(jī)或裝載機(jī)。但能量回收能走多遠(yuǎn)呢?
“挖掘機(jī)的能量回收主要依賴兩種方法:回轉(zhuǎn)制動(dòng)和動(dòng)臂下降,”遲峰說(shuō)。“”回轉(zhuǎn)制動(dòng)通常能回收約6–10%的能量,而動(dòng)臂下放則可回收約8–12%。挖掘機(jī)持續(xù)電氣化使能源回收更易于實(shí)施,并在實(shí)際應(yīng)用中更有效?!?/span>
電氣化
與2023年舉辦的上屆CONEXPO相比,遲峰表示電氣化在液壓系統(tǒng)中的重要性顯著提升。
“泵和閥門控制正日益向完全電子化發(fā)展。同時(shí),電氣化機(jī)械平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了泵的可變速控制優(yōu)化。這使得機(jī)器功能能夠越來(lái)越多地由軟件定義,操作行為也可定制,有助于滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景和操作員偏好的需求?!?/span>
遲峰表示,這種電氣化帶來(lái)了三大變化:
·泵的選擇:更注重功率密度和響應(yīng)速度,電子控制的可變泵成為主流解決方案。
·控制策略:設(shè)計(jì)者從以液壓為主的控制轉(zhuǎn)向電液協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)基于需求的能源供應(yīng)和能量回收。
·熱管理:電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的熱負(fù)荷耦合,需要系統(tǒng)級(jí)的熱平衡設(shè)計(jì)以提升整體能效。
他還指出,他們確實(shí)看到電液執(zhí)行器(EHA)正在逐步取代傳統(tǒng)液壓系統(tǒng),用于輔助功能如風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向輔助,以及部分中低功率系統(tǒng)。
“然而,在重型、高沖擊和高頻運(yùn)行場(chǎng)景下,傳統(tǒng)的高功率液壓系統(tǒng)依然保持明顯優(yōu)勢(shì)。他說(shuō):“未來(lái),我們期待電液系統(tǒng)與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)共存并互補(bǔ)?!?/span>
軟件與智能系統(tǒng)
軟件和控制系統(tǒng)正從輔助角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)角色,遲峰表示。過(guò)去,效率提升主要依賴于優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)。但如今,電液系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別操作條件,并動(dòng)態(tài)匹配泵的排量與負(fù)載需求,以滿足不同工作場(chǎng)景的需求。
遲峰解釋道:“許多功能需求現(xiàn)在由軟件定義,包括聯(lián)合運(yùn)動(dòng)時(shí)的液壓聯(lián)軸器和解耦控制、多功能操作中壓力流聯(lián)軸器損耗的優(yōu)化,以及基于部件效率特性的泵和液壓馬達(dá)的變速和可變排量控制。”
除此之外,像臨工集團(tuán)這樣的公司正在設(shè)計(jì)用于預(yù)測(cè)性維護(hù)而非被動(dòng)服務(wù)的液壓系統(tǒng)。
他說(shuō):“通過(guò)將傳感器嵌入關(guān)鍵液壓部件,我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、溫度、流量和污染水平等參數(shù)?!薄敖Y(jié)合邊緣計(jì)算和云端AI模型,這使我們能夠?yàn)樵O(shè)備構(gòu)建健康檔案。因此,維護(hù)可以從被動(dòng)維修轉(zhuǎn)向預(yù)測(cè)性維護(hù),提高機(jī)器可用性并降低生命周期運(yùn)營(yíng)成本?!?/span>
今天和明天
遲峰為當(dāng)今及未來(lái)設(shè)計(jì)工程師提供了更多可期待的領(lǐng)域。他還有其他想法:
關(guān)于勞動(dòng)力短缺推動(dòng)效率——“勞動(dòng)力短缺是重要驅(qū)動(dòng)力,但提高生產(chǎn)力仍是競(jìng)爭(zhēng)的核心來(lái)源。這兩個(gè)因素共同加速了自動(dòng)化的需求。我們的自動(dòng)化戰(zhàn)略旨在同時(shí)應(yīng)對(duì)這兩大挑戰(zhàn),讓機(jī)器更智能,設(shè)備更高效?!?/span>
關(guān)于采礦與建筑中的首選電力解決方案——“這種分歧已經(jīng)開(kāi)始顯現(xiàn)。采礦業(yè)越來(lái)越傾向于電氣化和自主化,以降低每噸材料成本,而建筑行業(yè)則更加多元化,適應(yīng)不同的工作條件和能源基礎(chǔ)設(shè)施。這一趨勢(shì)對(duì)液壓系統(tǒng)提出了更高的要求。因此,我們正在開(kāi)發(fā)模塊化、可配置的液壓平臺(tái),既能保持性能,又實(shí)現(xiàn)不同動(dòng)力平臺(tái)間的兼容性?!?/span>
關(guān)于柴油、電池電動(dòng)、混合動(dòng)力或氫動(dòng)力系統(tǒng)的模塊化液壓平臺(tái)——“這是我們當(dāng)前的關(guān)鍵研發(fā)方向之一。我們正在開(kāi)發(fā)一種可擴(kuò)展且可適應(yīng)的模塊化液壓平臺(tái),能夠快速集成多種動(dòng)力系統(tǒng),包括柴油、電池電動(dòng)、混合動(dòng)力和氫能。這種方法有助于縮短開(kāi)發(fā)周期,降低系統(tǒng)復(fù)雜性,并提升跨平臺(tái)組件的通用性?!?/span>
關(guān)于2036年液壓的作用——“當(dāng)今廣泛接受的一個(gè)假設(shè)是液壓系統(tǒng)本質(zhì)復(fù)雜,難以深度集成電子控制系統(tǒng)。我們認(rèn)為,十年后這種觀點(diǎn)將顯得過(guò)時(shí)。液壓系統(tǒng)將變得更加智能、簡(jiǎn)單且可編程,演變成機(jī)器數(shù)字架構(gòu)的集成部分,而非僅僅是'黑匣子'。”
談及他對(duì)2040年全新機(jī)器驅(qū)動(dòng)的設(shè)想——“這很可能是一個(gè)高度集成、智能的電液系統(tǒng),具備自適應(yīng)能力:
·具有自我感知、自我決策和自我執(zhí)行能力的執(zhí)行器
·智能能源流管理
·AI驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)控制策略優(yōu)化,
·與機(jī)器操作系統(tǒng)無(wú)縫集成,支持基于云的車隊(duì)協(xié)調(diào)和管理?!?/span>
轉(zhuǎn)自:Hydraulics 靜液壓傳動(dòng)
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編輯 | 劉皆主編 | 李曉監(jiān)制 | 郭少華
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