Hvordan hydrauliske transformatorer gjør det mulig med grønn og smart hydraulikk

1. Om hydrauliske transformatorer

Et hydraulisk system består vanligvis av en hydraulisk energikilde (pumpe), aktuatorer (hydraulisk sylinder eller motor), kontrollkomponenter og hjelpemidler. Imidlertid mangler et kritisk komponent – den hydrauliske transformator. Hydraulisk overføring blir ofte sammenlignet med elektrisk overføring, og hydrauliske kontrollsystemer med elektriske kontrollsystemer, på grunn av deres sterke likheter og tilsvarende funksjonelle komponenter og parametere. Kan vi forestille oss et elektrisk system uten transformatorer? På samme måte er den hydrauliske transformatoren utvilsomt en essensiell og uunngåelig komponent for hydrauliske overførings- og kontrollsystemer.

Opprettelse av konstanttrykkshydrauliske nettverk, bygging av store hydrauliske systemer og subsystemer, mulighet for uavhengig kontroll av flere laster, og oppnåelse av mekatronisk-hydraulisk integrasjon er uunngåelige trender i moderne hydraulikkteknologi. Den hydrauliske transformator vil bli bredt anvendt i hydrauliske systemer og bli en nøkkelfunksjonell komponent.

For tiden eksisterer både "konvensjonelle" og "nye" typer hydrauliske transformatorer i forskning, men de er fremdeles i eksperimentelt stadium både hjemme og internasjonalt, uten modne, industrielle produkter som møter markedsbehovene. Deres designkonsepter og anvendelser fokuserer hovedsakelig på trykkregulering med veldig begrenset justeringsområde, slik at "trykkregulator" er en mer nøyaktig term enn "hydraulisk transformator."

En patentert teknologi introduserer en ny type hydraulisk transformator som overstiger eksisterende design. Ved å bruke en høyhastighetsrotor, oppnår den kontinuerlig og stabil trykkforsterkning og -reduksjon, og fyller den konseptuelle definisjonen, funksjonelle kravene og praktiske rollene til en virkelig "transformator." Anvendelsen av denne nye hydrauliske transformator vil gjøre det mulig å opprette høykvalitets, flertrykk-konstanttrykk-sirkuit i hydrauliske systemer. Parametre som "rated trykk," "rated effekt," "rated plassering," og "rated dreiemoment" for hydrauliske komponenter vil få klare praktiske betydninger. Dette gir avanserte metoder og bekvemme verktøy for komponentvalg, systemdesign, funksjonsmatching, effektivitetsforbedring, og overvåking og diagnostikk av utstyr.

Kort sagt, denne patenterte "hydrauliske transformator" fyller en kritisk gap i hydraulikkteknologi- og komponentmarkeder, og er klar til å drive transformasjoner i teknologisk fremskritt innen feltet for hydraulikk.

Patentet: "En hydraulisk transformator" 

Tekniske fordeler med den hydrauliske transformator:

• Enkel struktur, kompakt størrelse, lettvekt

• Lav rotasjonsinertie, rask respons, høy sensitivitet

• Stort forhold, stabilt og uavhengig av systemparametervariasjoner

• Kan både øke og redusere trykk, muliggjør gjenoppretting av trykkenergi

• Sekundærstrøm justerbar fra 0 til maksimal rated strøm

• Effektiv isolasjon mellom primære og sekundære arbeidsmedier

• Nærmest null statisk tap, lav dynamisk effektspiring

• Enkel installasjon og drift uten vedlikehold

2. Anvendelse og fremme av den hydrauliske transformator

Konvensjonelle hydrauliske systemer er ofte belastningsbaserte systemer, som er avhengige av mange kontrollventiler, noe som fører til komplekse konfigurasjoner og betydelige drosselingsforlust. Pumper og aktuatorer er vanskelig å matche optimalt, og flere aktuatorer lider av trykkkopling. Ofte kreves flere pumper for å forsyne ulike aktuatorer. I motsetning til dette tilbyr et konstanttrykknettverk høy tilpasningsevne og effektivitet. Den hydrauliske transformator er essensiell i slike nettverk fordi den kan:

• Generere utdata-trykk høyere enn kilde-trykket

• Effektivt dekoble belastingen fra energikilden, gjør belastningsytelsen uavhengig av kilde-dynamikk

• Dribe flere belastninger på ulike trykknivåer samtidig

• Muliggjøre uavhengig kontroll av flere belastninger direkte ved brukersiden

• Forenkle systemdesign, redusere produksjonskostnader og minimere drosselingsforlust

Inntak av konstanttrykknettverk og modulært design representerer den uunngåelige retningen for moderne hydraulikkteknologi, og den hydrauliske transformator er nøkkelen til å muliggjøre dette.

Den hydrauliske transformator overfører ikke bare effekt, men også transformerer trykk- og strømparametre, mens den gir isolasjon mellom primære og sekundære medier. Slik kan ulike væskemedier – mineralolje, vann, sjøvann, organiske væsker, biologiske væsker – eksistere i samme system mens de forblir isolert, og muliggjør energiutveksling. Dette gjør den hydrauliske transformator høyapplicerbar i miljøvennlige, grønne, energibesparende og forureningskontrollerende felt.

Ved nærmere undersøkelse av dens struktur og driftsegenskaper, blir det tydelig at den hydrauliske transformator kan samle, koncentrere, forsterke og overføre spredt, svakt eller uordenlig energi, og transformere det til en bruksmessig og gjenopprettelig form. Den har stor potensial i fremvoksende grønne energianvendelser som:

• Gjenoppretting av residuell energi fra avløpsvann og avgasser

• Utnyttelse av lavhodet vannkraft

• Henting av vindenergi

Mer viktig, den hydrauliske transformator muliggjør oppbygging av et forent flytende effekt- og kontrollnettverk som integrerer væske- og gassfasen med isolasjon og parameterkonvertering. Flytende effektteknologi inkluderer to gren: hydraulikk (væske) og pneumatikk (gass), tradisjonelt adskilt på grunn av forskjeller i medium og driftsparametre. Men det er nå mulig å integrere dem i et enkelt nettverk.

Ved å bruke den hydrauliske transformator (som senere kan omdøpes til en "flytende trykktransformator") for å isolere medier og justere parameternivåer, kan hydraulikk og pneumatikk unifiseres til et enkelt flytende effekt-nettverk. Dette er i tråd med de evolverende behovene i moderne produksjon og markedsbehov.

Eksisterende teknologier viser allerede dette potensialet:

• Pneumatisk-hydraulisk intensivatorer

• Pneumatisk-hydraulisk ventiler

• Hydrauliske hammer

Selv om disse er selvstendige anvendelser, belyst de de komplementære fordelene ved kombinasjon av hydraulisk og pneumatisk teknologi.

For eksempel, i det raskt utviklede feltet for intelligente roboter, kan integrasjon av hydrauliske og pneumatisk systemer dramatisk forbedre robotenes evne til å etterligne menneskelig bevegelse. Når AlphaGo kan elegant spille Go med fysiske hender, kan det da kalles en "menneske vs. maskin"-oppvisning – ikke en overdrivelse, men en refleksjon av markedsbehov for teknologisk fremgang.

Oppkomsten av den hydrauliske transformator vil drive integrasjonen av pneumatisk og hydraulisk systemer, og muliggjøre et nytt forent flytende effekt- og kontrollnettverk. I dette nettverket:

• Pneumatisk komponenters styrker – rask respons, demping, elastisk kraftbevaring – kombineres med

• Hydraulisk komponenters styrker – høy effektthet, presisjon, rask transientsvar – resulterer i synergistisk ytelse.

Det er forutsigbart at i nær fremtid vil en rekke nye komponenter oppstå, danne integrerte og modulære enheter. Sammen med den omfattende inntaking av den hydrauliske transformator (eller "flytende trykktransformator"), vil disse systemene penetrere ulike sektorer av moderne produksjon.