PARKER: 當液壓技術遇(yù)上電氣(qì)技術，將(jiāng)碰撞出怎樣的火花(huā)？
2023-01-13 15:35:10
憑借功(gōng)率密度等眾多特性優勢，液壓係統成為許(xǔ)多(duō)非道路移動機械的長期(qī)之選。近年來，受監管(guǎn)日趨嚴格，技術不斷(duàn)進步等因素的(dí)推動，電氣化有望(wàng)成為(wéi)未來(lái)的主流方向。
那麼，當傳統的(dí)液壓技術遇上電氣技(jì)術，它們將(jiāng)碰撞出怎樣的火花(huā)💻？
今(jīn)天，小派將與大家共同探討如何利用液壓和(hé)電氣技術的優勢(shì)，將液壓元(yuán)件(jiàn)，電機和車輛控製裝置(zhì)結合起來(lái)優化機器性能，應對未來挑戰。
01 液壓係統不會消失
市場在(zài)電動技術研究方(fāng)麵投入前(qián)所未有的(dí)大量(liáng)資金。根據路透社分析，到2030年，全球汽(qì)車製(zhì)造商計劃在電動(dòng)汽車(chē)和電池的研(yán)發(fā)投入將超過5萬億美金🕬。通過加大投(tóu)資力度，他們計劃逐漸淘汰化石(shí)燃料汽車，實現日(rì)益嚴格的脫碳目標。所有(yǒu)投(tóu)資(zī)都有一(yī)個共同目(mù)的(dí)，即早日普(pǔ)及電動係統。但這並不意味著它們將無處不在，尤其是(shì)對於特定工作場景中(zhōng)的液壓係統來說，它們不會很快消失(shī)。在某些應(yīng)用中，液壓(yā)係統是更合適的係統。
液壓係(xì)統功率密度非常出色，在功(gōng)率傳輸領域(yù)的重(zhòng)要(yào)性不言而喻。
人們發(fā)現，在液壓係(xì)統中增加電氣係統可以提高產品性能🍚，降(jiàng)低噪音🏑。事實上，兼有液壓與電(diàn)氣技術優點的技術(shù)更有(yǒu)前景。業界利用(yòng)各種方式將電氣技術與現有(yǒu)平(píng)台結(jié)合(hé)在一起，從而(ér)提高功率密度(dù)和效率。
02 液壓(yā)與(yǔ)電氣設計的結合
派克漢尼汾業務開發副總裁Paul Horvat認為，目前大部技術(shù)革新都(dū)著眼於將液壓係(xì)統與電氣化技術結合起來，兩種技術的交(jiāo)融為我們(mén)創造了更大的空間，但我(wǒ)們必須重(zhòng)新思考如何製造現代化設備。派克漢尼(ní)汾電氣化(huà)業務開發(fā)經理Chris Griffin補(bǔ)充道，我們需要運用傳統技術，但(dàn)要對其(qí)加以改(gǎi)良，把液壓技術和電力驅動的優(yōu)勢(shì)巧妙結合，從而將電氣化的效益發揮到最(zuì)大🧉。
不過🎚，找準平衡點並非易事。行走機械製造商正在向傳動係統電氣(qì)化的方向發展(zhǎn)，其麵臨的主要問題是(shì)如何為設(shè)備提供充(chōng)足的扭矩，以及如何高效(xiào)使用電力。與傳動係統一(yī)樣🏙，根據設備升舉或(huò)移動(dòng)所需的最(zuì)大載荷來(lái)設計傳動部(bù)件需要經過精確計算。對一(yī)台全尺寸的挖掘機來說，需考慮它全天的挖掘時(shí)長及其作業量。這種工具通(tōng)常由液壓驅(qū)動，從行走機械(xiè)柴油發動機驅動的泵中抽取壓力和流量。在全電動係統中，可通過重型電機驅(qū)動滾(gǔn)珠(zhū)絲杆或其他綫性部件為工具(jù)提供(gōng)動力。然(rán)而(ér)，即使(shǐ)在混動平台上，實際完成作(zuò)業的執行器尺寸及其耗電量(liáng)都會很(hěn)大(dà)。
將(jiāng)電力和液壓(yā)動力結合起來(lái)是一種更有(yǒu)效的解決方(fāng)案😙。要移動特(tè)定重量的負荷(hé)，就必(bì)須達到(dào)特定功率，無(wú)論(lùn)是電機的電壓，電流，還是油(yóu)缸的流量，壓力，最(zuì)後(hòu)都是產生工作所需的扭矩。這種發動機使用(yòng)發電機而非柴油機來為液壓係統供電，發電機驅動開式液壓泵，為驅(qū)動挖掘機工(gōng)具的油缸供電。這樣既利用了(liǎo)液(yè)壓係統(tǒng)出色的功(gōng)率密度特性，同時在動力方麵也從內燃(rán)機係統(tǒng)過渡(dù)到電力(lì)驅(qū)動。通過優(yōu)化液壓與(yǔ)電氣係統，我們得出一個重(zhòng)要結論，即應當綜(zōng)合使用兩(liǎng)種係統，關注單個元件對整體係統的作用，而不是隻將目光聚焦在單個元件上。
雖然電池和燃(rán)料電池技術取得長足發展，但(dàn)它們仍(réng)無法滿足許(xǔ)多(duō)重型車輛尤其是非道(dào)路車輛在惡劣條件行駛下的高(gāo)功率需求。當電池持續發展，力爭(zhēng)打破限製電氣化普及的桎梏時，混合動力係統成為理想的臨時解決(jué)方案。混合動力係統尤其適(shì)用於工作周期較長(cháng)的大型設備🂦，從總擁有成本看，這些設備並不適合使(shǐ)用全電(diàn)動(dòng)係統。
混(hùn)合動力(lì)設備(bèi)兼具柴油(yóu)發電機(jī)的功率(shuài)密度(dù)和電池(chí)的減排性能，包含一個較小的柴油發動機和一個可充電的電池(chí)和電(diàn)機，同時滿足高強度工作和低排放要求。迄今為止，混合動力係統主要用於(yú)為工作功能提供動力，但(dàn)也(yě)能(néng)為大型卡(qiǎ)車和公共汽車的牽引功能提供動力。據mobilehydraulictips.com報(bào)道🧖，在(zài)某些(xiē)應用中，混合動力係(xì)統可將燃(rán)料消耗量(liáng)減少50%。
04 未來是(shì)電動的(dí)天下
過(guò)去幾年，車輛和設備的電氣化進程逐漸加(jiā)快，甚至在重型設備中出現(xiàn)相同趨勢(shì)（雖然普及速度相對較慢）🚙。鑒於當前的技術發展速度，許多業內人士預計在2030年後🙄，電氣化的進展將進一步加速。
隨著電氣化應用技術的快速發展(zhǎn)，各(gè)方(fāng)的合作關係也愈發密切(qiē)。原始(shǐ)設(shè)備(bèi)製造商，供應商和行業領導者(zhě)攜(xié)手同行，共(gòng)享行業知識，以找(zhǎo)便到更智能的解(jiě)決方案。派克漢尼汾創建了傳動與控製技術(shù)中心（MTC），旨在拓展視野，讓各方了解各種產品和(hé)技術(shù)背後的專(zhuān)業知識，推動電(diàn)氣化向(xiàng)前發展。
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