Hvordan Hydrauliske Transformer Gør Grøn og Smart Hydraulik Mulig

1. Om den hydrauliske transformer

Et hydraulisk system består typisk af en hydraulisk kraftkilde (pumpe), aktuatorer (hydraulisk cylinder eller motor), styringskomponenter og hjælpepartier. Imidlertid mangler et vigtigt komponent – den hydrauliske transformer. Hydraulisk overførsel sammenlignes ofte med elektrisk overførsel, og hydrauliske styresystemer med elektriske styresystemer, på grund af deres stærke ligheder og tilsvarende funktionskomponenter og parametre. Kan vi forestille os et elektrisk system uden transformatorer? Ligesom dette er den hydrauliske transformer uundværlig for hydrauliske overførsels- og styresystemer.

At oprette et konstanttryks hydraulisk netværk, bygge store hydrauliske systemer og subsystemer, muliggøre uafhængig kontrol af flere belastninger og opnå mekatronisk-hydraulisk integration er uundgåelige tendenser i moderne hydraulikteknologi. Den hydrauliske transformer vil blive bredt anvendt i hydrauliske systemer og blive et nøglesystemkomponent.

I øjeblikket findes både "konventionelle" og "nye" typer hydrauliske transformatorer i forskning, men de befinder sig stadig i eksperimentelt stadium både nationalt og internationalt, og der findes ingen modne, industrielle produkter, der opfylder markedsbehovet. Deres designkoncepter og anvendelser fokuserer primært på trykregulering med meget begrænset justeringsområde, hvilket gør "trykregulator" til en mere præcis betegnelse end "hydraulisk transformer."

En patentet teknologi introducerer en ny type hydraulisk transformer, der overgår eksisterende design. Ved at bruge en hurtigt roterende rotor opnår den kontinuerlig og stabil trykforstærkning og -reduktion, og opfylder den konceptuelle definition, funktionelle krav og praktiske roller for en sand "transformator." Anvendelsen af denne nye hydrauliske transformer vil gøre det muligt at skabe højkvalitets, flertryks konstanttrykskredsløb i hydrauliske systemer. Parametre som "nominelt tryk," "nominel effekt," "nominel plassering" og "nominel drejningsmoment" for hydrauliske komponenter vil få klare praktiske betydninger. Dette giver avancerede metoder og bekvemme værktøjer til komponentudvælgelse, systemdesign, funktionsmatch, effektivitetsforbedring og overvågning og diagnostik af udstyr.

Kort sagt, denne patenterede "hydrauliske transformer" udfylder en kritisk tomrum i hydrauliske teknologi- og komponentmarkeder, og er klar til at drive transformationel teknologisk fremskridt inden for feltet hydraulik.

Patentet: "En hydraulisk transformer" 

Tekniske fordele ved den hydrauliske transformer:

• Enkel struktur, kompakt størrelse, letvægt

• Lav rotationsinerti, hurtig respons, høj følsomhed

• Stort transformationsforhold, stabil og uforandret af systemparametervariationer

• Kan både forøge og formindske tryk, muliggør trykenergens genopvindning

• Sekundærstrøm justerbar fra 0 til maksimal nominel strøm

• Effektiv isolation mellem primære og sekundære arbejdsgas

• Næsten nul statisk tab, lav dynamisk effekttab

• Let installation og drift uden vedligeholdelse

2. Anvendelse og fremme af den hydrauliske transformer

Konventionelle hydrauliske systemer er ofte lastsensor-systemer, der afhænger af mange styreventiler, hvilket resulterer i komplekse konfigurationer og betydelige tændingsstab. Pumperne og aktuatorerne er svære at matche optimalt, og flere aktuatorer lider under trykkobling. Ofte er flere pumper nødvendige for at forsyne forskellige aktuatorer. I modsætning hertil tilbyder et konstanttryksnetværk høj tilpasningsevne og effektivitet. Den hydrauliske transformer er afgørende i sådanne netværk, da den kan:

• Generere outputtryk højere end kildepresset

• Effektivt decouplere lasten fra energikilden, hvilket gør lastens ydeevne uafhængig af kilde-dynamik

• Drev flere laster på forskellige tryk niveauer samtidigt

• Muliggøre uafhængig kontrol af flere laster direkte ved slutbrugeren

• Forenkle systemdesign, reducere produktionsomkostninger og minimere tændingsstab

Anvendelsen af konstanttryksnetværk og modulart design repræsenterer den uundgåelige retning for moderne hydraulikteknologi, og den hydrauliske transformer er nøglespiller.

Den hydrauliske transformer transmitterer ikke kun kraft, men omdanner også tryk- og strømparametre, mens den giver isolation mellem primære og sekundære medier. Dermed kan forskellige væskemedier – mineralolie, vand, havvand, organiske væsker, biologiske væsker – findes i samme system, mens de forbliver isolerede, og muliggør energiudveksling. Dette gør den hydrauliske transformer højst anvendelig i miljøvenlige, grønne, energibesparende og forureningskontrolområder.

Desuden kan den hydrauliske transformer genopvinde energi fra laster, især dem med potentiell energi (f.eks. hejsystemer), hvilket gør dens energibesparende og miljømæssige fordele uoverskuelige. Når man undersøger dens struktur og driftsegenskaber, bliver det klart, at den hydrauliske transformer kan samle, koncentrere, forstærke og transmittere spredt, svagt eller uordnet energi, og omdanne den til en brugbar og genopvindebar form.

Den har stor potentiel i opkommande grønne energianvendelser som:

• Genopvinding af restenergi fra spildevand og affaldsgasser

• Udnyttelse af lavhoved vandkraft

• Vindhvervning

Endnu vigtigere gør den hydrauliske transformer det muligt at opbygge et forenet flydende kraft- og styringssystem, der integrerer væsker og gasfasen med isolation og parameterkonvertering. Flydende kraftteknologi inkluderer to grene: hydraulik (væske) og pneumatik (gas), traditionelt adskilt på grund af forskelle i medium og driftsparametre. Men nu er det muligt at integrere dem i et enkelt netværk.

Ved at bruge den hydrauliske transformer (som senere kunne omdøbes til en "flydende tryktransformator") til at isolere medier og justere parameterniveauer, kan hydraulik og pneumatik forenes i et enkelt flydende kraftnetværk. Dette er i overensstemmelse med de udviklende behov i moderne produktion og markedsbehov.

Eksisterende teknologier viser allerede dette potentiale:

• Pneumatisk-hydraulisk intensivatorer

• Pneumatisk-hydrauliske ventiler

• Hydrauliske hammer

Selvom disse er selvstændige anvendelser, understreger de de komplementære fordele ved at kombinere hydrauliske og pneumatisk teknologier.

For eksempel, i det hurtigt fremadvancerede område intelligent robotteknologi, kunne integrationen af hydrauliske og pneumatisk systemer dramatisk forbedre robotternes evne til at efterligne menneskelig bevægelse. Når AlphaGo kan elegant spille Go med fysiske hænder, kan det først rigtigt kaldes en "menneske mod maskine" konfrontation – ikke en overdrivelse, men en refleksion af markedets behov for teknologisk fremskridt.

Opkomsten af den hydrauliske transformer vil drive integrationen af pneumatisk og hydraulisk systemer, og gøre det muligt at oprette et nyt forenet flydende kraft- og styringssystem. I dette system:

• Pneumatisk komponenters styrker – hurtig respons, dampning, elastisk kraftbevaring – kombineres med

• Hydraulisk komponenters styrker – høj effektdichte, præcision, hurtig overgangsrespons – resulterer i synergetisk ydeevne.

Det er forudsigeligt, at i nær fremtid vil en lang række nye komponenter opstå, der dannet integrerede og modulare enheder. Sammen med den udbredte anvendelse af den hydrauliske transformer (eller "flydende tryktransformator") vil disse systemer trænge ind i forskellige sektorer i moderne produktion.