Як гідравлічні трансформатори забезпечують зелену та розумну гіdraulіку
1. Про гідравлічний трансформатор
Гідравлічна система зазвичай складається з гідравлічного джерела живлення ( насос), виконавчих механізмів (гідравлічний циліндр або двигун), компонентів керування та допоміжних частин. Однак один ключовий компонент, який відіграє важливу роль, часто відсутній - це гідравлічний трансформатор. Гідравлічне передача часто порівнюється з електричною передачею, а системи гідравлічного керування з електричними системами керування через їх сильну подібність та відповідні функціональні компоненти та параметри. Можна лише уявити електричну систему без трансформаторів? Аналогічно, гідравлічний трансформатор безумовно є важливим та необхідним компонентом для гідравлічних систем передачі та керування.
Створення сталого тиску гідравлічної мережі, будівництво великомасштабних гідравлічних систем та підсистем, забезпечення незалежного керування багатьма завантаженнями та досягнення інтеграції мехатроніки-гідравліки є неодмінними тенденціями сучасної гідравлічної технології. Гідравлічний трансформатор буде широко використовуватися в гідравлічних системах та стане ключовим гідравлічним компонентом.
На даний момент існують как "стандартні", так і "нові" типи гідравлічних трансформаторів, але вони все ще знаходяться на експериментальному етапі как в Україні, так і за кордоном, і немає зрілих, промислових продуктів, які відповідають потребам ринку. Їхні концептуальні дизайни та застосування в основному орієнтовані на регулювання тиску з дуже обмеженим діапазоном, що робить термін "регулятор тиску" більш точним, ніж "гідравлічний трансформатор".
Запатентована технологія вводить новий тип гідравлічного трансформатора, який перевершує існуючі дизайни. Використовуючи високоскоростний ротор, він забезпечує постійне та стабільне збільшення та зменшення тиску, задовольняючи концептуальне визначення, функціональні вимоги та практичні ролі справжнього "трансформатора". Застосування цього нового гідравлічного трансформатора дозволить створити високоякісні, багатотискові сталі тискові контури в гідравлічних системах. Параметри, такі як "номінальний тиск", "номінальна потужність", "номінальний об'єм" та "номінальний момент", отримають чітке практичне значення. Це надає передові методи та зручні інструменти для вибору компонентів, проектування систем, збігу функцій, підвищення ефективності та моніторингу та діагностики обладнання.
Коротко кажучи, цей запатентований "гідравлічний трансформатор" заповнює критичну порожнечу в гідравлічній технології та ринку компонентів, і готовий сприяти перетворенню технологічного прогресу в галузі гідравліки.
Патент: "Гідравлічний трансформатор"
Технічні переваги гідравлічного трансформатора:
Проста конструкція, компактні розміри, легка вага
Низька обертальна інерція, швидка реакція, висока чутливість
Великий коефіцієнт перетворення, стабільність, невиведена системним коливанням параметрів
Можливість как підвищення, так і зниження тиску, що дозволяє відновлення енергії тиску
Другий потік регулюється від 0 до максимальної номінальної продуктивності
Ефективна ізоляція між первинним та вторинним робочими середовищами
Практично нульова статична втрата, низька динамічна втрата енергії
Проста установка та безперебійна робота без обслуговування
2. Застосування та поширення гідравлічного трансформатора
Традиційні гідравлічні системи часто є системами, що відчувають завантаження, які спираються на багато керуючих клапанів, що призводить до складних конфігурацій та значних втрат через звуження. Насос та виконавчі механізми важко оптимально зіставити, а багато виконавчих механізмів страждають від зв'язку тиску. Часто потрібно декілька насосів, щоб забезпечити різні виконавчі механізми. Наприклад, стале тиску мережі має високу адаптивність та ефективність. Гідравлічний трансформатор є необхідним в таких мережах, оскільки він може:
Генерувати вихідний тиск, який вищий за джерело тиску
Ефективно відокремити завантаження від джерела енергії, роблячи характеристики завантаження незалежними від динаміки джерела
Переводити багато завантажень на різних рівнях тиску одночасно
Забезпечити незалежне керування багатьма завантаженнями безпосередньо на користувацькому кінці
Спростити проектування систем, знизити виробничі витрати та мінімізувати втрати через звуження
Впровадження мереж сталих тисків та модульного дизайну є неодмінним напрямком сучасної гідравлічної технології, а гідравлічний трансформатор є ключовим фактором.
Гідравлічний трансформатор не лише передає потужність, але також перетворює параметри тиску та витрати, забезпечуючи ізоляцію між первинним та вторинним середовищем. Таким чином, різні рідинні середовища - нафтові масла, вода, морська вода, органічні рідини, біологічні рідини - можуть існувати в одній системі, залишаючись ізольованими, що дозволяє обмін енергією. Це робить гідравлічний трансформатор високо придатним для екологічно чистих, зелених, енергоефективних та контролю забруднення полів.
Крім того, гідравлічний трансформатор може відновлювати енергію з завантажень, особливо з тих, що мають потенційну енергію (наприклад, підйомні механізми), що робить його енергоефективні та екологічні переваги очевидними. При ближчому огляді його конструкції та характеристик роботи, стає зрозуміло, що гідравлічний трансформатор може збирати, концентрувати, збільшувати та передавати розсіяну, слабку або хаотичну енергію, перетворюючи її на використовувану та відновлювану форму.
Він має великий потенціал у нових екологічних енергетичних застосуваннях, таких як:
Відновлення залишкової енергії з водопровідних вод та вихлопних газів
Використання малоголової гідроенергії
Збирання вітрової енергії
Більш важливо, гідравлічний трансформатор дозволяє створити єдину мережу гідравлічної потужності та керування, яка інтегрує рідинні та газові фази з ізоляцією та перетворенням параметрів. Технологія гідравлічної потужності включає два напрямки: гідравліку (рідина) та пневматику (газ), які традиційно розділені через відмінності в середовищі та оперативних параметрах. Але тепер їх інтеграція в одну мережу є можливою.
Використовуючи гідравлічний трансформатор (який може бути пізніше перейменований на "трансформатор рідинного тиску") для ізоляції середовищ та налаштування рівнів параметрів, гідравліка та пневматика можуть бути об'єднані в одну мережу гідравлічної потужності. Це відповідає розвиваючимся потребам сучасного виробництва та ринкових вимог.
Існуючі технології уже демонструють цей потенціал:
Пневматично-гідравлічні інтенсифікатори
Пневматично-гідравлічні клапани
Гідравлічні молотки
Хоча це окремі застосування, вони підкреслюють взаємні переваги поєднання гідравлічних та пневматичних технологій.
Наприклад, в швидко розвиваючійся галузі інтелектуальної робототехніки, інтеграція гідравлічних та пневматичних систем може значно покращити здатність роботів імітувати людські рухи. Коли AlphaGo зможе елегантно грати в го фізичними руками, тоді його можна буде справді називати "дуелью людини та машини" - не передбачення, а відображення ринкових вимог до технологічного прогресу.
Поява гідравлічного трансформатора сприятиме інтеграції пневматичних та гідравлічних систем, дозволяючи створити нову єдину мережу гідравлічної потужності та керування. У цій мережі:
Переваги пневматичних компонентів - швидка реакція, амортизація, збереження пружного сили - поєднуються з
Перевагами гідравлічних компонентів - висока щільність потужності, точність, швидка транзитна реакція - що призводить до синергетичних характеристик.
Можна передбачити, що в найближчому майбутньому з'явиться широкий спектр нових компонентів, формуючи інтегровані та модульні блоки. Разом з широким впровадженням гідравлічного трансформатора (або "трансформатора рідинного тиску"), ці системи проникнуть в різні сфери сучасного виробництва.
