“油威力”引领中国液压产品走向世界 开发的电液比例阀可替代进口

作者:3044永利    发布时间:2019-12-03 15:15    浏览:128 次

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据介绍,液压控制系统分为常规液压阀和比例阀,我国要实现智能装备国产化,液压控制系统必须由常规阀向比例阀升级。而比例阀的核心技术被国外企业垄断。“攻克比例阀核心技术,不仅是企业发展的需要,更是我们液压企业的责任。”陈东升说,《中国制造2025》将比例阀作为重点支持的五大强基工程之一,且排在第一位。作为国内液压阀龙头企业之一的油威力,有责任攻克技术难题。早在2012年,油威力就瞄准比例阀,依托全资子公司海门维拓斯液压阀业有限公司,启动自主知识产权的电液比例阀系列产品研发。

“油威力”引领中国液压产品走向世界 开发的电液比例阀可替代进口。电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀(screwincartridgeproportionalvalve),另一类是滑阀式比例阀(spoolproportionalvalve)。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀,根据不同的输入信号,减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统最基本的元件之一,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度,同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰,现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念,都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构,使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差),使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀,压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值,这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关,而不受负载压力的影响。 澳门永利皇宫官网,工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点,所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀的另一个显着优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数,这不但使驾驶室布置简洁,而且能够有效降低操作复杂性,对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆,利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制,应用十分方便。 随着数字式无线通讯技术的迅速发展,出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统,布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号,以及控制其它装置的相应信号,使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作,此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。 无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑,它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码,这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应,其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰,电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口,遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。 电液比例阀在工程机械上应用实例 某型汽车起重机的液压系统简图,图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORDTDV-4/3LM-LS/PC型比例多路阀,负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口,调整溢流阀的溢流压力,使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可,从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关,而与其所承受的负载无关,与其它阀片所承受的负载也没有关系,从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。 某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时,先导压力与手动减压式先导阀相通,梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制;当二位三通电磁阀通电时,先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀,通过梭阀对液动换向阀进行控制。

近期,湖南省科学技术厅公布了2019年度湖南省重点领域研发计划立项名单,中联重科申报的“中大型挖掘机关键液压元件开发”项目获得立项。该项目是中联重科投入产品智能化和关键零部件的*成果,展现了中联重科持续发力关键零部件自主创新,并不断通过技术创新引领行业发展。

为攻克电液比例阀关键技术,维拓斯公司依托自身技术中心,加强与浙江大学、南京工业大学等院校合作。维拓斯公司加大设备投入,三年累计投入4500万元,对机械设备实施数字化、自动化改造与升级。并对员工进行技术倒逼,采用计件最低工资制考核,连续3个月月薪低于6000元就换岗,从而使产品的精度达到0.001毫米。2014年,维拓斯公司研发的电液比例阀系列产品经省权威机构检验,技术和质量参数完全符合国家标准。经南通市科技局组织的专家鉴定,该系列产品技术处于国内领先,达到国际先进水平,完全可以替代进口。2015年起,维拓斯公司的电液比例阀系列产品开始投放市场。

截至目前,中联重科累计申请专利破万件,其中国内发明专利3300多件,国外专利300多件,非专利创新技术200多项。在新近公布的“中国企业专利500强”榜单中,中联重科居工程机械行业之首。在彰显强大创新实力的同时,中联重科将持续引领中国制造向全球价值链高端品牌跃升

“一家企业要在激烈市场竞争中取胜,须有奋斗目标和实现目标的路径与措施。”陈东升谈到企业稳步发展时深有感触地说。该公司会议室内有一条醒目的标语“振兴民族工业,引领中国液压走向世界”。陈东升指着标语说,这就是他们企业的使命和目标。26个春秋,陈东升带领他的团队,致力于中国自主知识产权液压控制系统的研发与生产,并将中国液压控制系统技术水平做到世界先进,其中最具代表的是成功开发了电液比例阀。

中联重科“中大型挖掘机关键液压元件开发”项目针对中大型挖掘机主阀设计、制造以及电液控制策略三大方面进行研究。通过研究中大挖掘机主要作业对象(如挖砂、土、矿渣、岩石等)和作业动作(如装车动作:挖、装、卸、回,抛土方等),同时兼顾操作性能,效率,燃油经济性,在概念设计、原理验证、理论分析、试验性能验证基础上,开发中大型挖掘机用主阀及电液控制策略,形成中大型挖掘机电液控制系统整体解决方案。将在现有液压元件、系统基础上,对技术设计、加工工艺、装配技术、测试方法、控制策略等进行全方面升级。

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