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圖16 液壓閥的發(fā)展歷程Fig.16 Development of hydraulic valve

數(shù)字閥的發(fā)展和應(yīng)用可以使從事液壓領(lǐng)域工作的技術(shù)人員和研究人員從復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)和液壓流道中解放出來，專注于液壓功能和控制性能的實現(xiàn)。與傳感器及控制器相結(jié)合，可以通過程序與數(shù)字閥的組合簡化現(xiàn)有復(fù)雜的液壓系統(tǒng)回路。模塊化的數(shù)字閥需要其參數(shù)、規(guī)格與接口統(tǒng)一，讓液壓系統(tǒng)的設(shè)計與電路設(shè)計一樣標準化。

數(shù)字閥的重要應(yīng)用就是利用其高頻特性達到快速啟閉的開關(guān)效果或者生成相對連續(xù)的壓力和流量。目前，采用新形式、新材料的電-機械執(zhí)行器，降低閥芯質(zhì)量和合理的信號控制方式，使得數(shù)字閥的頻響提高，應(yīng)用范圍越來越廣。然而，對于高壓力、大流量系統(tǒng)，普遍存在電-機械轉(zhuǎn)換器推力不足、閥芯啟閉時間存在滯環(huán)等問題。因此，在確保數(shù)字閥穩(wěn)定性的情況下如何提高響應(yīng)，尤其是在高壓大流量的液壓系統(tǒng)中的使用一直是數(shù)字閥的研究重點。

隨著人類社會責(zé)任感的提高，工業(yè)界能量利用效率、對環(huán)境的影響都是亟需關(guān)注的問題。不能做到節(jié)能減排的工業(yè)必將會被替代和淘汰。相對而言，液壓傳動的效率并不高，但這也恰恰說明其具有較大的提升空間。與新型的控制方式與電子技術(shù)相結(jié)合，數(shù)字閥工作的過程可以監(jiān)控其工作端的壓力流量參數(shù)、減少背壓、根據(jù)工況反饋調(diào)節(jié)泵參數(shù)甚至發(fā)動機的參數(shù)，以達到節(jié)能效果。

本文從液壓傳動領(lǐng)域面臨的機遇與挑戰(zhàn)出發(fā)，說明研發(fā)數(shù)字液壓元件的重要性。從國內(nèi)外主流的觀點中總結(jié)對數(shù)字液壓元件的定義。分四個方面(電-機械執(zhí)行器、高速開關(guān)閥閥體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及創(chuàng)新、高速開關(guān)閥并聯(lián)閥島、高速開關(guān)閥新應(yīng)用)介紹了數(shù)字閥研究和發(fā)展方向。同時，對于數(shù)字閥元件采用的新型閥控系統(tǒng)，特別闡述了負載口獨立控制技術(shù)的原理、優(yōu)點。最后，目前高速開關(guān)閥目前很少應(yīng)用在高壓大流量系統(tǒng)中的問題，提出了一種數(shù)字信號控制的可編程閥。其綜合了數(shù)字信號控制與高壓大流量的特點，是工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用的重要方向。新技術(shù)的出現(xiàn)和與其他領(lǐng)域發(fā)展成果相結(jié)合，使得數(shù)字閥的加工制造成本的下降，控制方式更加智能，其應(yīng)用必將更加普及，對于提高液壓技術(shù)的發(fā)展具有至關(guān)重要意義。

HAWE公司是Karl Heilmeier 和 Wilhelm Weinlein 于戰(zhàn)后 1949 年在慕尼黑成立了 "Heilmeier & Weinlein" 公司，一家“液壓設(shè)備制造”的中小型企業(yè)。開始時很簡單：100 平方米的車間和倉庫，30 平方米的兩間辦公室。大大改進的徑向柱塞泵和有望簽訂的第一個大訂單成為公司初次成功并發(fā)展至今的基礎(chǔ)。 1942-1944年期間接受一個為飛行器設(shè)計高壓泵的任務(wù)，當(dāng)時的壓力要求就是700bar。設(shè)計結(jié)束時，二戰(zhàn)結(jié)束了，“哈”先生也就下崗了。在家中沉寂了四年后，由好友“威”先生的資金資助，創(chuàng)建“HAWE液壓”。所以HAWE從一開始就跟別人不是一個思路，別人用的大都是鑄件，哈威一直走的思路就是全鋼件，所以他非常注重的一條就是加工。從開發(fā)第一個產(chǎn)品(700bar柱塞泵)到現(xiàn)在是第3代領(lǐng)導(dǎo)人，比較年輕，敢作敢當(dāng)?，F(xiàn)在員工2000多人，這個人數(shù)曲線有一個波動，在2008年經(jīng)濟危


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