Kako hidraulični transformatori omogućavaju zelene i pametne hidraulike

1. O hidrauličkom transformatoru

Hidraulički sistem obično sastoji se od hidrauličkog izvora snage (pumpa), aktuatora (hidraulički cilindar ili motor), komponenti za kontrolu i pomoćnih delova. Međutim, jedna ključna komponenta je značajno odsutna - to je hidraulički transformator. Hidraulička prenosna mreža često se upoređuje sa električnom prenosnom mrežom, a hidraulički sistemi kontrole sa električnim sistemima kontrole, zbog njihove sličnosti i odgovarajućih funkcionalnih komponenti i parametara. Možemo li zamisliti električni sistem bez transformatora? Slično tome, hidraulički transformator je nesumnjivo neophodan i nezamenljiv element u hidrauličkim prenosnim i kontrolnim sistemima.

Stvaranje konstantne pritiska hidrauličke mreže, izgradnja velikih hidrauličkih sistema i podsystema, omogućavanje nezavisne kontrole više opterećenja i ostvarivanje mehatronsko-hidrauličke integracije su neizbežne trendove moderne hidrauličke tehnologije. Hidraulički transformator će biti široko primenjen u hidrauličkim sistemima i postati ključna hidraulička komponenta.

Trenutno, postoje "konvencionalni" i "novi" tipovi hidrauličkih transformatora u istraživanju, ali oni još uvijek su u eksperimentalnoj fazi domaće i međunarodno, bez zrelih, industrijskih proizvoda koji ispunjavaju tržišne potrebe. Njihovi dizajnski koncepti i primene uglavnom se fokusiraju na regulaciju pritiska sa vrlo ograničenim opsegom podešavanja, što čini "regulator pritiska" preciznijim terminom od "hidraulički transformator."

Patentirana tehnologija predstavlja novi tip hidrauličkog transformatora koji prevazilazi postojeće dizajne. Korišćenjem visokobrzog rotirajućeg rotor-a, postiže kontinuirano i stabilno pojačanje i smanjenje pritiska, ispunjavajući konceptualnu definiciju, funkcionalne zahteve i praktične uloge pravog "transformatora." Primena ovog novog hidrauličkog transformatora omogućit će stvaranje visokokvalitetnih, više-pritisnih konstantno-pritisnih krugova u hidrauličkim sistemima. Parametri poput "nominativnog pritiska," "nominativne snage," "nominativnog pomaka" i "nominativnog momenta" hidrauličkih komponenti dobit će jasno praktično značenje. To pruža napredne metode i praktične alate za selekciju komponenti, dizajn sistema, usklađivanje funkcija, poboljšanje efikasnosti i nadzor i dijagnostiku opreme.

Kratko rečeno, ovaj patentirani "hidraulički transformator" ispunjava ključnu prazninu u hidrauličkoj tehnologiji i tržištima komponenti, i spremnije je da potakne transformacijski tehnološki napredak u polju hidraulike.

Patent: "Hidraulički Transformator" 

Tehničke prednosti hidrauličkog transformatora:

• Jednostavna struktura, kompaktna veličina, lakši

• Niska rotaciona inercija, brza reakcija, visoka osjetljivost

• Veliki omjer transformacije, stabilan i neovisan o fluktuacijama parametara sistema

• Sposoban za step-up i step-down pretvorbu pritiska, omogućava oporavak energije pritiska

• Pritisni protok može se podešavati od 0 do maksimalnog nominativnog protoka

• Efektivna izolacija između primarnog i sekundarnog radnog medija

• Blizu-nula statička gubitci, niski dinamički gubitci snage

• Lako instaliranje i održavanje bez održavanja

2. Primena i promocija hidrauličkog transformatora

Konvencionalni hidraulički sistemi često su sistemi sa osećanjem opterećenja, koji se oslanjaju na brojne kontrolne ventile, što rezultira složenim konfiguracijama i značajnim gubitcima pri gušenju. Pumpa i aktuatori su teško optimizirani, a više aktuatora trpi pritisno spajanje. Često su potrebne više pumpi za snabdijevanje različitih aktuatora. U suprotnosti, konstantno-pritisna mreža nudi visoku prilagodljivost i efikasnost. Hidraulički transformator je neophodan u takvim mrežama jer može:

• Generisati izlazni pritisak veći od izvornog pritiska

• Efektivno dekuplovati opterećenje od izvora energije, čime se performanse opterećenja čine nezavisnim od dinamike izvora

• Pokretati više opterećenja na različitim nivoima pritiska istovremeno

• Omogućiti nezavisnu kontrolu više opterećenja direktno na korisničkom kraju

• Pojednostaviti dizajn sistema, smanjiti troškove proizvodnje i minimizirati gubitke pri gušenju

Uvođenje konstantno-pritisnih mreža i modularnog dizajna predstavlja neizbežni smjer moderne hidrauličke tehnologije, a hidraulički transformator je ključni omogućivač.

Hidraulički transformator ne samo prenosi snagu, već i transformiše parametre pritiska i protoka, dok pruža izolaciju između primarnog i sekundarnog medija. Tako različite tečne medije - mineralno ulje, voda, morska voda, organski fluidi, biološki fluidi - mogu coexistirati u istom sistemu dok ostaju izolirani, omogućujući razmenu energije. To čini hidraulički transformator visoko primenljivim u ekološkim, zelenim, energijskim i kontrolnim poljima zaštite od zagađenja.

Dodatno, hidraulički transformator može oporaviti energiju iz opterećenja, posebno onih sa potencijalnom energijom (npr. podizanja mehanizama), čime su njegove energetske i ekološke prednosti nezaporne. Prijemljiviji pregled njegove strukture i karakteristika rada pokazuje da hidraulički transformator može sakupiti, koncentrirati, pojačati i preneti rasute, slabe ili neredne forme energije, transformirajući ih u upotrebljive i oporavljive forme.

Ima veliki potencijal u novim zelenim energetskim primenama kao što su:

• Oporavak ostatne energije iz otpadnih voda i odlaznih gasova

• Isporaba niske glave hidroenergije

• Uskrcivanje vjetra

Još važnije, hidraulički transformator omogućava izgradnju unificirane hidrauličke snage i kontrolne mreže koja integriše tečne i plinaste faze uz izolaciju i pretvorbu parametara. Tehnologija fluidne snage uključuje dve grane: hidrauliku (tekućina) i pneumatiku (plin), tradicionalno razdvojene zbog razlika u mediju i operativnim parametrima. Međutim, njihova integracija u jednu mrežu je sada moguća.

Korišćenjem hidrauličkog transformatora (koji bi kasnije mogao biti preimenovan u "transformator fluidnog pritiska") za izolaciju medija i podešavanje nivoa parametara, hidraulika i pneumatika mogu biti unificirane u jednu fluidnu mrežu snage. To se slaže sa evolutivnim potrebama moderne proizvodnje i tržišnim zahtevima.

Postojeće tehnologije već demonstriraju ovaj potencijal:

• Pneumatsko-hidraulički intenzifieri

• Pneumatsko-hidraulički ventili

• Hidraulički čekići

Iako su ovo samostalne primene, one naglašavaju komplementarne prednosti kombinovanja hidrauličkih i pneumatskih tehnologija.

Na primjer, u brzo napredujućem polju inteligentne robotike, integracija hidrauličkih i pneumatskih sistema može dramatično poboljšati sposobnost robota da imitira ljudsku kretanje. Kada AlphaGo može elegantno igrati Go fizičkim rukama, tek tada može biti stvarno nazvan "sukob čovjeka i mašine" - ne pretjerujemo, već reflektujemo tržišni zahtjev za tehnološkim napretkom.

Pojava hidrauličkog transformatora će potaknuti integraciju pneumatskih i hidrauličkih sistema, omogućavajući novu unificiranu fluidnu mrežu snage i kontrole. U toj mreži:

• Prednosti pneumatskih komponenti - brza reakcija, amortizacija, zadržavanje elastične snage - kombiniraju se sa

• Prednostima hidrauličkih komponenti - visokom gustoćom snage, preciznošću, brzom transijentnom reakcijom - rezultirajući sinergijskim performansama.

Može se predvidjeti da u bliskoj budućnosti pojavit će se širok spektar novih komponenti, formirajući integrirane i modulare jedinice. Uz široku primenu hidrauličkog transformatora (ili "transformatora fluidnog pritiska"), ovi sistemi će pročišćavati razne sektor modernog proizvodnje.