Kako hidravlični transformatorji omogočajo zelene in pametne hidravlične sisteme

1. O hidravličnem transformatorju

Hidravlični sistem običajno sestavlja hidravlični vir energije (črpalka), pogonski elementi (hidravlični silnik ali motor), kontrolni elementi in pomožne dele. Kljub temu je eden ključnih komponentov očitno manjkajoč - hidravlični transformator. Hidravlična prenosna tehnologija se pogosto primerja z električno prenosno tehnologijo, hidravlični kontrolo sistemi pa z električnimi kontrolo sistemi, zaradi močnih podobnosti in odgovarjajočih funkcionalnih komponent in parametrov. Lahko si predstavljamo električni sistem brez transformatorjev? Podobno je hidravlični transformator neizbežen in nujen komponent za hidravlične prenosne in kontrolo sisteme.

Ustvarjanje konstantnega tlaka hidravličnih omrežij, gradnja velikih hidravličnih sistemov in podsistemo, omogočanje samostojne kontrole več nalog in dosego mehatrik-hidravlične integracije so neizbežni trendi v sodobni hidravlični tehnologiji. Hidravlični transformator bo široko uporabljen v hidravličnih sistemih in postal ključni hidravlični komponent.

Trenutno obstajata "tradicionalni" in "novi" tipi hidravličnih transformatorjev v raziskavah, vendar ostajajo v eksperimentalni fazi domače in mednarodno, brez zrelih, industrijskih izdelkov, ki bi zadostili tržnim potrebam. Njihovi načrti in uporaba se osredotočajo predvsem na regulacijo tlači z zelo omejenim obsegom prilagoditve, kar "regulator tlači" naredi bolj točno poimenovanje kot "hidravlični transformator."

Patentirana tehnologija uvaja nov tip hidravličnega transformatorja, ki presega obstoječe dizajne. Z uporabo visokohitrega rotora doseže zvezno in stabilno povečevanje in zmanjševanje tlači, kar izpolnjuje konceptualno definicijo, funkcionalne zahteve in praktične vloge resničnega "transformatorja." Uporaba tega novega hidravličnega transformatorja bo omogočila ustvarjanje kakovostnih, večtlačnih konstantnih tlačnih krogov v hidravličnih sistemih. Parametri, kot so "nominativni tlak," "nominativna moč," "nominativni pomik" in "nominativni obratni moment" hidravličnih komponent, bodo dobili jasno praktično pomen. To zagotavlja napredne metode in priročne orodja za izbiro komponent, sistemsko oblikovanje, funkcionalno ujemanje, izboljšanje učinkovitosti in nadzor in diagnostiko opreme.

Kratko rečeno, ta patentirani "hidravlični transformator" popolni ključno prazno mesto v hidravlični tehnologiji in komponentnih trgih, ter je pripravljen spodbuditi revolucionarni tehnološki napredek na področju hidravlike.

Patent: "Hidravlični transformator" 

Tehnični prednosti hidravličnega transformatorja:

• Preprosta struktura, kompaktna velikost, lahka teža

• Nizka vrtilna inercija, hitra odzivnost, visoka občutljivost

• Velika transformacijska razmerja, stabilnost in neodvisnost od fluktuacij parametrov sistema

• Možnost povečevanja in zmanjševanja tlači, omogočanje obnovljanja tlačne energije

• Sekundarni pretok nastavitven od 0 do maksimalnega nominativnega pretoka

• Učinkovita ločitev med primarnim in sekundarnim delovalnimi medijami

• Blizu-nižna statična izguba, nizka dinamična moščinska izguba

• Enostavna namestitvena in brez vzdrževanja operacija

2. Uporaba in promocija hidravličnega transformatorja

Tradicionalni hidravlični sistemi so pogosto sistemi z detektiranjem nalog, ki se oslanjajo na veliko kontrolnih ventilov, kar povzroča zapletene konfiguracije in znatne izgube pri zategovanju. Črpalka in pogonski elementi so težko optimizirani, več pogonskih elementov pa trpi pod tlakom skupnega vpliva. Pogosto so potrebne več črpalke za oskrbo različnih pogonskih elementov. V nasprotju s tem ponuja konstantno-tlačno omrežje visoko prilagodljivost in učinkovitost. Hidravlični transformator je ključen v takih omrežjih, ker lahko:

• Generira izhodni tlak višji od vira tlači

• Učinkovito odkopla naloge od vira energije, kar naredi izvedbo nalog neodvisno od dinamike vira

• Goniti več nalog na različnih ravneh tlači hkrati

• Omogoči samostojno nadzor več nalog neposredno na uporabniškem koncu

• Poenostavi oblikovanje sistema, zmanjša stroške proizvodnje in minimizira izgube pri zategovanju

Uvedba konstantno-tlačnih omrežij in modulsko oblikovanje predstavlja neizbežno smer sodobne hidravlične tehnologije, in hidravlični transformator je ključni omogočilec.

Hidravlični transformator ne le prenaša moč, ampak tudi preoblikuje parametre tlači in pretoka, hkrati pa zagotavlja ločitev med primarnimi in sekundarnimi mediji. Tako lahko različni tekoči mediji - mineralno olje, voda, morska voda, organski tekočini, biotekočine - coexistirajo v istem sistemu, ostanejo pa ločeni, omogočajo izmenjavo energije. To naredi hidravlični transformator visoko uporaben v ekološki prijaznih, zelenih, energijsko učinkovitih in zmanjševalnih poluzaporedjih.

Poleg tega lahko hidravlični transformator obnovi energijo iz nalog, zlasti tistih z potencialno energijo (npr. dvigala), kar naredi njegove ušparni in okoljski prednosti nevzdržne. Pri bližjem pregledu njegove strukture in delovnih karakteristik postane očitno, da hidravlični transformator lahko zbirja, koncentrirajo, povečuje in prenaša razpršeno, šibko ali neredno energijo, preoblikovan v uporabno in obnovljivo formo.

Ima velik potencial v novih zelenih aplikacijah energije, kot so:

• Obnova ostanke energije iz odpadnih vod in izpuščenih plinov

• Izraba nizega hlava hidroelektrike

• Skupanje vetra energije

Še pomembneje, hidravlični transformator omogoča izgradnjo enotnega fluidne moči in kontrola omrežja, ki združuje tekoči in plinski faze z ločitvijo in preoblikovanjem parametrov. Fluidna tehnologija vključuje dva vej: hidravliko (tekočina) in pnevmatiko (plin), tradicionalno ločena zaradi razlik v mediju in delovnih parametrov. Vendar zdaj je mogoče jih združiti v eno omrežje.

Z uporabo hidravličnega transformatorja (ki bi kasneje lahko preimenovan v "fluidni tlak transformator") za ločitev medijev in prilagoditev ravni parametrov, hidravlika in pnevmatika lahko združena v eno fluidno moč omrežje. To se ujema z evolutivnimi potrebami sodobne proizvodnje in tržnih zahtev.

Obstoječe tehnologije že kažejo ta potencial:

• Pnevmatsko-hidravlični intenzifikatorji

• Pnevmatsko-hidravlični ventilatorji

• Hidravlični čekiči

Čeprav so to posebne aplikacije, opozarjajo na komplementarne prednosti kombiniranja hidravličnih in pnevmatskih tehnologij.

Na primer, v hitro napredujočem področju inteligentnih robotov, integracija hidravličnih in pnevmatskih sistemov bi lahko dramatično izboljšala zmogljivost robotov, da posnemajo človeško gibanje. Ko AlphaGo lahko elegantno igra go s fizičnimi rokami, se lahko resno imenuje "človek vs. stroj" konfrontacija - ne pretirava, ampak odraz tržnih zahtev za tehnološkim naprekom.

Pojav hidravličnega transformatorja bo spodbudil integracijo pnevmatskih in hidravličnih sistemov, omogočajo nov enotni fluidne moč in kontrola omrežja. V tem omrežju:

• Pnevmatskih komponentov prednosti - hitri odziv, amortizacija, zadrževanje elastične sile - so kombinirani z

• Hidravličnih komponentov prednosti - visoka gostota moči, natančnost, hitri prehodni odziv - rezultira sinergičnim izvedbo.

Je predvidljivo, da v bližnji prihodnosti bo nastalo široko spekter novih komponent, oblikovanje integriranih in modulskih enot. Skupaj s široko sprejetostjo hidravličnega transformatorja (ali "fluidni tlak transformator"), ti sistemi bodo preplavili različne sektorje sodobne proizvodnje.