現(xiàn)如今,，在插裝閥技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)品開發(fā)的內(nèi)容可遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止微調(diào)這么簡(jiǎn)單,?！秄luid》雜志通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，針對(duì)未來(lái)的發(fā)展方向征詢了液壓行業(yè)主要生產(chǎn)廠家的意見,。過(guò)去幾年中,，貴公司在插裝閥領(lǐng)域是否有值得一提的研發(fā)成果?您認(rèn)為未來(lái)的插裝閥必須具備哪些功能?這是專業(yè)雜志《fluid》向多家液壓企業(yè)提出的兩個(gè)問(wèn)題。

    在過(guò)去幾年里,，派克漢尼汾公司在符合ISO7368標(biāo)準(zhǔn)的插裝閥研發(fā)方面取得了重大成果,。據(jù)該公司總兼液壓集團(tuán)歐洲工業(yè)應(yīng)用工程部、工學(xué)博士Gerd Scheffel 介紹：“對(duì)于大通流量的控制而言,，模塊中的內(nèi)置閥門是一種低成本部件,。它的封閉單元只有三個(gè)面：兩個(gè)面用于連接主流量，另一個(gè)面則用來(lái)控制,。因此,，封閉單元的位置永遠(yuǎn)只是根據(jù)主流量接口與控制油接口的壓力比來(lái)確定，但是并沒(méi)有“開閥”這一檔來(lái)調(diào)節(jié)位置,，因此當(dāng)需要關(guān)閉閥門時(shí),，全要依靠插裝彈簧的力量。而新設(shè)計(jì)的閥門則采用了有四個(gè)面的封閉單元,。除了與主流量相連的兩個(gè)面之外,，還有兩個(gè)獨(dú)立的控制面。”

具體而言,，這就意味著兩個(gè)連接主流量的面所承受的壓力是相同的,，因此，控制面可以設(shè)計(jì)得非常小,。這種設(shè)計(jì)有一個(gè)可以調(diào)節(jié)位置的“開閥”檔位,，因此在關(guān)閉閥門時(shí)，既不會(huì)產(chǎn)生延遲,，也不需要依靠彈簧的力量,。由于控制面很小，因此可以大幅減少控制操作所需的能耗。這種結(jié)構(gòu)更適合快裝比例閥,，比如壓鑄機(jī),、注塑機(jī)及其他設(shè)備中所使用的比例閥。

對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)工作,，Scheffel博士解釋說(shuō)：“目前的趨勢(shì)是通徑規(guī)格越來(lái)越大,，因?yàn)榭蛻粝Ｍ约旱臋C(jī)器設(shè)備能夠制造更大的產(chǎn)品部件，既能用在海洋工業(yè)中,，也能用于石油和天然氣行業(yè),。”

同樣，位于Erkelenz 的Sun Hydraulik公司也在插裝技術(shù)領(lǐng)域有所斬獲,。他們新研發(fā)出了4-Plus系列閥門,。Bernd Zähe博士是這樣解釋的：“我們借助CFD程序?qū)@種閥門進(jìn)行了優(yōu)化。”具體而言,，他們所研發(fā)的是具有高流速,、螺紋孔經(jīng)過(guò)優(yōu)化的螺紋閥門。該產(chǎn)品zui重要的特性包括：

以4系列標(biāo)準(zhǔn)閥門的原有特點(diǎn)為基礎(chǔ)

流速zui高可達(dá)760L/min,，而壓力下降不到7bar

適用壓力zui大可達(dá)350bar

經(jīng)過(guò)優(yōu)化的4系列螺紋孔能滿足4-Plus系列閥門的zui大流速

新的螺紋孔即便用在4系列標(biāo)準(zhǔn)閥門上也能提高流速,。

 

Zähe博士指出，Sun公司為客戶特別設(shè)計(jì)的閥門組合產(chǎn)品可以組成任意配置,，同時(shí)可以縮小液壓系統(tǒng)的尺寸,，降低成本，所需的部件數(shù)量更少,，并減少了出現(xiàn)泄漏的可能,。這里舉幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子：打包機(jī)、鉆孔機(jī),、擠壓機(jī),、鍛壓機(jī)、澆鑄機(jī)械,、輪式裝載機(jī),、自卸卡車、垃圾擠壓機(jī)及許多其他設(shè)備,。

 

對(duì)于插裝閥未來(lái)必須具備哪些功能的問(wèn)題,，Bernd Zähe博士回答道：“更多的使用者要求獲得有關(guān)閥門可靠性方面的文件資料，比如要求廠家提供FMEA證明以及有關(guān)MTTED值的檢測(cè)結(jié)果,，從而證明自家機(jī)器設(shè)備的可靠性,。此外，對(duì)帶有檔位監(jiān)控功能的低價(jià)閥門的市場(chǎng)需求也在上升,。在少數(shù)情況下,，客戶還要求閥門的壓力要提高到350bar或者420bar以上,。”

更強(qiáng)的專業(yè)化

HL Hydraulik有限公司是一家專門生產(chǎn)用于水力液壓和壓縮空氣技術(shù)設(shè)備的不銹鋼插裝閥的企業(yè)。他們的插裝閥基本上都配置了軟密封,，以防止氣體泄漏,。除了符合DIN標(biāo)準(zhǔn),、通徑規(guī)格從16到100不等的插裝閥外,，他們還生產(chǎn)通徑規(guī)格為10以及125到250的特種規(guī)格插裝閥。

對(duì)于HL液壓公司在過(guò)去幾年中取得的具體革新成果,，Heinz von der Ley解釋說(shuō)：“為了滿足市場(chǎng)的期待,，我們?cè)谶^(guò)去幾年里主要研發(fā)了幾款特殊規(guī)格的產(chǎn)品：適合污濁介質(zhì)的插裝閥，比如說(shuō)未經(jīng)過(guò)濾的含有廢屑的水;主動(dòng)式插裝閥,，它可以有針對(duì)性地控制活塞的開關(guān),，同時(shí)控制壓力更低;支持伺服功能的插裝閥，它能以較小的控制力量,，即便是當(dāng)停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),，也可以有效地控制大尺寸的插裝閥(比如手動(dòng)截止閥);還有采用特殊材料以及帶不同涂層、針對(duì)特殊介質(zhì)的插裝閥;承壓zui高800bar的高壓插裝閥;還有適合關(guān)閉時(shí)間極短以及脈動(dòng)技術(shù)的插裝閥,。”

 

對(duì)于未來(lái),，Heinz von der Ley認(rèn)為，面對(duì)特殊的用途以及單件生產(chǎn)的趨勢(shì),，插裝閥技術(shù)會(huì)變得更加專業(yè)化,，其中的一些常用規(guī)格會(huì)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)，從而降低產(chǎn)品成本,。這位總還補(bǔ)充道：“在這方面,，大家zui關(guān)注依然是盡可能降低維護(hù)成本，縮短停機(jī)時(shí)間,。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)插裝閥而言,，成本壓力肯定是越來(lái)越大，尤其是如今有越來(lái)越多的外國(guó)供應(yīng)商涌入這一市場(chǎng),。”

Bucher Hydraulics公司的插裝閥研發(fā)重點(diǎn)之一是比例節(jié)流閥和流量控制閥,。而且，插裝閥技術(shù)同樣繞不開能效這個(gè)關(guān)鍵課題,。因此,，該公司的Lorenz Kallen認(rèn)為還需要兼顧諸如閥座密封性或是高流量時(shí)減少壓降delta p等方面的問(wèn)題。

Bucher公司日前在市場(chǎng)上新推出的NG5/SAE08閥座密封比例節(jié)流閥是已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的NG10和NG16節(jié)流閥產(chǎn)品家族中的新成員,。Kallen稱：“這種性能強(qiáng)大的螺紋閥門在高流量時(shí)的壓力損失很小,，而且密封性良好，在容易振動(dòng)的系統(tǒng)中功能表現(xiàn)非常穩(wěn)定,。如今,，對(duì)于在高負(fù)荷情況下控制運(yùn)動(dòng)而言,，這是極為關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)。”

 

MVRPSBA系列比例節(jié)流閥是一種采用3/4-16 UNF螺紋,、具有伺服控制功能,、性能強(qiáng)大的螺紋閥門，它適用于AL型螺孔(按照Bucher公司標(biāo)準(zhǔn))和C0820型螺孔(按照ANSI標(biāo)準(zhǔn)),。

這種閥門可以根據(jù)具體的期望值對(duì)流量進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),。當(dāng)流量較小時(shí)，將高分辨率顯示裝置和Bucher公司的壓力控制閥組合起來(lái),，便可以在補(bǔ)償負(fù)荷的情況下,、可控地移動(dòng)較大的重物。比如,，叉車可以準(zhǔn)確地卸下重物,，然后再對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，將重物舉起來(lái),。由于閥座密封性良好,，因此當(dāng)重物被舉起之后，可以連續(xù)幾個(gè)小時(shí)保持位置不懂,。這種節(jié)流閥可用于以下用途：

物料搬運(yùn)機(jī)械的升降移動(dòng)

農(nóng)業(yè)機(jī)械,，比如載重車輛的比例式平臺(tái)刮板控制裝置

所有需要擺脫負(fù)荷的應(yīng)用——結(jié)合使用Bucher公司的Inline或旁通壓力控制閥。

多功能閥門

    不過(guò),，新型的NG5閥座密封比例流量控制閥也讓Lorenz Kallen倍感驕傲,。由于采用了新的工作原理，Bucher公司可以將更多功能集成在一種閥門中,。一方面,，由于精制的閥座結(jié)構(gòu)密封性很好，它可以在保持閥座密封的同時(shí)封鎖主要功能和控制功能,，以便使重物可以長(zhǎng)時(shí)間保持原位不動(dòng),。另一方面，閥門中集成的壓力控制功能可以使物體,、可控且不受負(fù)荷影響地下降移動(dòng),。要想讓各種重物能夠經(jīng)濟(jì)合理而且便捷地移動(dòng)，這些*的功能可以發(fā)揮極為關(guān)鍵的作用,。

     博世力士樂(lè)公司(Bosch Rexroth)的Peter Dschida在預(yù)測(cè)插裝技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)時(shí)認(rèn)為：“像電子化和能效這類常見的課題也反映在閥門的研發(fā)工作當(dāng)中,。在閥門電子化的過(guò)程中，會(huì)需要加入越來(lái)越多的比例功能,。因?yàn)橐苿?dòng)工作機(jī)械中原有的工作液壓裝置主要是以機(jī)械液壓方式進(jìn)行控制的,，而現(xiàn)在，它們正越來(lái)越多地被配備電子比例伺服控制的液壓裝置所代替,。另一個(gè)新的趨勢(shì)是功能的集成化,。一個(gè)閥門中必須可以具備更多的功能,，比如壓力控制、節(jié)流以及限制壓力和控制流量的功能,。這時(shí),，一個(gè)新的多功能集成插裝閥往往可以取代兩個(gè)原來(lái)使用的傳統(tǒng)閥門。如此便可以節(jié)約成本,，節(jié)省空間,。”

流通特性經(jīng)過(guò)模擬優(yōu)化的閥門也更為節(jié)能。通過(guò)將新閥門巧妙地接入到力士樂(lè)的HIC解決方案中(針對(duì)客戶研發(fā)的緊湊型控制單元),，便可以將流通阻力以及損失降低到zui低水平,。

    除此之外，客戶對(duì)性能數(shù)據(jù)的要求也越來(lái)越高,，比如壓力數(shù)據(jù)。“過(guò)去十年,，210bar一直是標(biāo)準(zhǔn)壓力,，可現(xiàn)如今，用戶的工作壓力一般都在350bar到500bar之間,，以便在機(jī)械性能不變的情況下實(shí)現(xiàn)元件的小型化,。如今，新的控制裝置方案還可以實(shí)現(xiàn)大流量介質(zhì)的開關(guān),。”Dschida強(qiáng)調(diào)說(shuō),。

    在過(guò)去幾年中，博世力士樂(lè)在集中力量開發(fā)新型閥門——比如磁閥和比例閥時(shí),，就考慮到了上述發(fā)展趨勢(shì),。其中，移動(dòng)式建筑機(jī)械電子化的核心產(chǎn)品便是比例減壓閥,。力士樂(lè)提供多種規(guī)格的比例減壓閥,，可用于電子化工作液壓裝置的控制解決方案。

     在研發(fā)閥門元件的過(guò)程中,，博世力士樂(lè)尤其注重閥門元件在優(yōu)化后的系統(tǒng)解決方案中的表現(xiàn),。“如果插裝閥能夠采用智能化的連接方法用于HIC解決方案之中，那么便能在能效方面產(chǎn)生極為關(guān)鍵的增值效果,。”Dschida介紹說(shuō),。

萬(wàn)福樂(lè)公司(Wandfluh)也在不斷擴(kuò)展自己的插裝閥產(chǎn)品范圍，以便適應(yīng)市場(chǎng)在技術(shù)以及價(jià)格方面的新要求,。Roger Waldburger是這樣介紹新產(chǎn)品細(xì)節(jié)的：“尤其值得一提的是采用螺旋閥設(shè)計(jì)的比例節(jié)流閥,，它不僅閥座密封性高，而且抗壓性良好,。新閥門集三大功能于一身,，比如說(shuō),，對(duì)于需要具備提升和降低重物功能的裝置而言，這種解決方案只需一個(gè)閥門,，就可以直接利用操縱桿,，精密并且與負(fù)荷無(wú)關(guān)地控制重物。此外,，由于閥門中的流量為零,，因此不會(huì)發(fā)生泄漏，從而使重物在很長(zhǎng)時(shí)間里保持在的位置上,。”

除了這類集成化的解決方案之外,，萬(wàn)福樂(lè)還新推出了帶壓力、流動(dòng)和旁通功能,，額定尺寸為M42的比例閥,。這樣，可以控制和調(diào)節(jié)每分鐘zui大流量為400L的油料,。

對(duì)于力士樂(lè)插裝閥技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),，Waldburger認(rèn)為，將來(lái)的插裝閥必須集成更多的功能,，也就是說(shuō)能夠?qū)⒍喾N功能集于一身,。“這樣，客戶既能降低產(chǎn)品部件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本,，又能節(jié)省安裝空間,。當(dāng)然，這對(duì)插裝閥開發(fā)工作來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),，因?yàn)橹挥斜扰f功能更具有競(jìng)爭(zhēng)力,，這種集成式閥門才可能zui終在市場(chǎng)上獲得成功。”