چگونه ترانسفورماتورهای هیدرولیکی امکان پدیدآوردن هیدرولیک سبز و هوشمند را فراهم می کنند

1. درباره ترانسفورماتور هیدرولیکی

یک سیستم هیدرولیک معمولاً شامل منبع قدرت هیدرولیکی (پمپ)، اجرایی‌ها (سیلندر یا موتور هیدرولیکی)، اجزای کنترل و بخش‌های کمکی است. با این حال، یک جزء حیاتی نامبرده است - ترانسفورماتور هیدرولیکی. انتقال هیدرولیکی غالباً با انتقال الکتریکی مقایسه می‌شود و سیستم‌های کنترل هیدرولیکی با سیستم‌های کنترل الکتریکی به دلیل شباهت‌های قوی و مولفه‌ها و پارامترهای عملکردی مشابه آنها. می‌توانیم یک سیستم الکتریکی بدون ترانسفورماتور را تصور کنیم؟ به طور مشابه، ترانسفورماتور هیدرولیکی بدون شک یک جزء ضروری و غیرقابل انکار برای سیستم‌های انتقال و کنترل هیدرولیکی است.

ایجاد یک شبکه هیدرولیکی با فشار ثابت، ساخت سیستم‌ها و زیرسیستم‌های هیدرولیکی در مقیاس بزرگ، کنترل مستقل بارهای متعدد و دستیابی به یکپارچه‌سازی مکاترونیک-هیدرولیکی روندهای اجتناب‌ناپذیر در فناوری هیدرولیک مدرن هستند. ترانسفورماتور هیدرولیکی به طور گسترده در سیستم‌های هیدرولیکی مورد استفاده قرار خواهد گرفت و به یک جزء کلیدی هیدرولیکی تبدیل خواهد شد.

در حال حاضر، هر دو نوع "معمولی" و "نوآورانه" از ترانسفورماتورهای هیدرولیکی در تحقیقات وجود دارند، اما هنوز در مرحله آزمایشی هستند و محصولات صنعتی بالغ و پاسخگوی نیازهای بازار در داخل و خارج کشور موجود نیستند. مفاهیم طراحی و کاربردهای آنها عمدتاً روی تنظیم فشار با محدوده تنظیم بسیار محدود متمرکز شده‌اند، بنابراین "تنظیم‌کننده فشار" عنوان دقیق‌تری نسبت به "ترانسفورماتور هیدرولیکی" است.

یک فناوری پتنت‌دار نوع جدیدی از ترانسفورماتور هیدرولیکی را معرفی می‌کند که از طرح‌های موجود پیشی گرفته است. با استفاده از یک روتر با سرعت چرخش بالا، آن به تقویت و کاهش فشار مداوم و پایدار می‌رسد و مفهوم، نیازهای عملکردی و نقش‌های عملی یک "ترانسفورماتور" واقعی را ارضا می‌کند. کاربرد این ترانسفورماتور هیدرولیکی جدید به ایجاد مدارهای با فشار ثابت با کیفیت بالا در سیستم‌های هیدرولیکی امکان‌پذیر خواهد شد. پارامترهایی مانند "فشار اسمی"، "قدرت اسمی"، "جابجایی اسمی" و "گشتاور اسمی" اجزای هیدرولیکی معنای عملی واضحی خواهند یافت. این روش‌های پیشرفته و ابزارهای راحتی برای انتخاب اجزا، طراحی سیستم، تطابق عملکرد، بهبود کارایی و نظارت و تشخیص تجهیزات فراهم می‌کند.

به طور خلاصه، این ترانسفورماتور هیدرولیکی پتنت‌دار یک شکاف حیاتی در فناوری و بازار اجزای هیدرولیکی را پر می‌کند و آماده است تا پیشرفت‌های تکنولوژیکی تحول‌آور در زمینه هیدرولیک را به حرکت درآورد.

پتنت: "یک ترانسفورماتور هیدرولیکی" 

مزایای فنی ترانسفورماتور هیدرولیکی:

• ساختار ساده، اندازه کوچک، وزن کم

• گشتاور لختی کم، پاسخ سریع، حساسیت بالا

• نسبت تبدیل بالا، پایدار و ناوابسته به نوسانات پارامترهای سیستم

• توانایی تبدیل فشار بالا و پایین، بازیابی انرژی فشاری

• جریان ثانویه قابل تنظیم از 0 تا جریان اسمی ماکزیمم

• جداکننده مؤثر بین رسانه‌های کاری اصلی و ثانویه

• اتلاف استاتیک نزدیک به صفر، اتلاف توان دینامیکی کم

• نصب آسان و عملکرد بدون نیاز به نگهداری

2. کاربرد و ترویج ترانسفورماتور هیدرولیکی

سیستم‌های هیدرولیکی معمولی معمولاً سیستم‌های حسگر بار هستند که به تعداد زیادی از شیرهای کنترلی وابسته هستند، که منجر به پیکربندی‌های پیچیده و اتلاف‌های سیلندری قابل توجه می‌شود. پمپ و اجرایی‌ها به سختی می‌توانند بهینه تطبیق یابند و چندین اجرایی با هم تحت کوپلینگ فشاری قرار می‌گیرند. اغلب، چندین پمپ برای تأمین چندین اجرایی مورد نیاز است. در مقابل، یک شبکه با فشار ثابت ارائه‌دهنده انعطاف‌پذیری و کارایی بالا است. ترانسفورماتور هیدرولیکی در چنین شبکه‌هایی ضروری است زیرا می‌تواند:

• فشار خروجی بالاتر از فشار منبع تولید کند

• حمله را از منبع انرژی موثر جدا کند، که عملکرد بار مستقل از دینامیک‌های منبع می‌شود

• بارهای متعدد را به طور همزمان با سطوح فشار مختلف محرک کند

• کنترل مستقل بارهای متعدد را مستقیماً در سمت کاربر امکان‌پذیر کند

• طراحی سیستم را ساده کند، هزینه‌های تولید را کاهش دهد و اتلاف‌های سیلندری را به حداقل برساند

پذیرش شبکه‌های با فشار ثابت و طراحی مدولار جهت اجتناب‌ناپذیر فناوری هیدرولیک مدرن است و ترانسفورماتور هیدرولیکی کلیدی در این مسیر است.

ترانسفورماتور هیدرولیکی نه تنها قدرت را منتقل می‌کند بلکه پارامترهای فشار و جریان را تبدیل می‌کند و جداسازی بین رسانه‌های اصلی و ثانویه را فراهم می‌کند. به این ترتیب، انواع مختلفی از رسانه‌های مایع - نفت معدنی، آب، آب دریا، مایعات آلی، مایعات بیولوژیک - می‌توانند در یک سیستم همزمان وجود داشته باشند و مستقر شوند، اجازه مبادله انرژی را می‌دهند. این موضوع ترانسفورماتور هیدرولیکی را برای کاربردهای دوستانه با محیط زیست، سبز، صرفه‌جویی در انرژی و کنترل آلودگی بسیار مناسب می‌کند.

علاوه بر این، ترانسفورماتور هیدرولیکی می‌تواند انرژی از بارها بازیابی کند، به ویژه آنهایی که انرژی پتانسیلی دارند (مثلاً مکانیزم‌های بلند کردن)، که مزایای صرفه‌جویی در انرژی و محیط زیست آن را انکار‌ناپذیر می‌کند. با بررسی نزدیک‌تر ساختار و ویژگی‌های عملکردی آن، مشخص می‌شود که ترانسفورماتور هیدرولیکی می‌تواند انرژی پراکنده، ضعیف یا نامرتب را جمع‌آوری، تمرکز، تقویت و انتقال کند و آن را به یک شکل قابل استفاده و بازیابی تبدیل کند.

این ترانسفورماتور در کاربردهای جدید انرژی سبز مانند زیر پتانسیل بزرگی دارد:

• بازیابی انرژی باقی‌مانده از آب فاضل و گازهای خروجی

• استفاده از انرژی هیدروالیکی با سر کم

• جمع‌آوری انرژی بادی

مهم‌تر از این، ترانسفورماتور هیدرولیکی امکان ساخت یک شبکه یکپارچه قدرت و کنترل مایع را فراهم می‌کند که فاز‌های مایع و گاز را با جداسازی و تبدیل پارامترهای آنها یکپارچه می‌کند. فناوری قدرت مایع شامل دو شاخه است: هیدرولیک (مایع) و پنوماتیک (گاز)، که معمولاً به دلیل تفاوت‌های رسانه و پارامترهای عملکردی جدا شده‌اند. اما اکنون ادغام آنها در یک شبکه امکان‌پذیر است.

با استفاده از ترانسفورماتور هیدرولیکی (که می‌تواند بعداً به "ترانسفورماتور فشار مایع" تغییر نام دهد) برای جداسازی رسانه‌ها و تنظیم سطوح پارامترها، هیدرولیک و پنوماتیک می‌توانند در یک شبکه قدرت مایع یکپارچه شوند. این با نیازهای در حال تکامل تولید مدرن و تقاضاهای بازار همخوانی دارد.

فناوری‌های موجود این پتانسیل را نشان می‌دهند:

• تقویت‌کننده‌های هیدرولیک-پنوماتیک

• شیرهای هیدرولیک-پنوماتیک

• چکش‌های هیدرولیکی

هرچند این‌ها کاربردهای مستقل هستند، اما مزایای مکمل ترکیب فناوری‌های هیدرولیک و پنوماتیک را نشان می‌دهند.

به عنوان مثال، در زمینه رباتیک هوشمند که به سرعت پیشرفت می‌کند، یکپارچه‌سازی سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک می‌تواند قابلیت تقلید حرکت‌های انسانی توسط ربات‌ها را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. وقتی آلفاگو می‌تواند با دست‌های فیزیکی بازی گو بازی کند، آنگاه می‌توان آن را به واقعاً یک "رقابت انسان و ماشین" خواند - نه یک توصیف مبالغه‌آمیز، بلکه بازتابی از تقاضای بازار برای پیشرفت تکنولوژیکی است.

ظهور ترانسفورماتور هیدرولیکی ادغام سیستم‌های پنوماتیک و هیدرولیک را می‌راند و یک شبکه یکپارچه جدید قدرت مایع و کنترل را فراهم می‌کند. در این شبکه:

• نقاط قوت اجزای پنوماتیک - پاسخ سریع، تکانه‌گیری، حفظ نیروی الاستیک - با

• نقاط قوت اجزای هیدرولیک - چگالی قدرت بالا، دقت، پاسخ ترانزیانت سریع -
  نتیجه می‌دهد به عملکرد همکاری.

پیش‌بینی می‌شود که در آینده نزدیک، تعداد زیادی از اجزای جدید ظاهر خواهند شد و واحد‌های یکپارچه و مدولار را تشکیل خواهند داد. با گسترش گسترده ترانسفورماتور هیدرولیکی (یا "ترانسفورماتور فشار مایع")، این سیستم‌ها در بخش‌های مختلف تولید مدرن نفوذ خواهند یافت.