高度集成化,提高元器件的功能密度
出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第2494页(1378字)
随着科技的飞速发展,市场需求品种愈来愈多样化,沿用的分离式单功能元件,无论就规格品种、结构形式、生产组织、方便用户等方面看,都难以满足市场需求不断增长和更新的需要。因此,追随电子技术,发展高功能密度的集成化器件是一种必然的趋势。出厂之前就安装调试就绪,确保优良的性能,使用户组成系统时技术含量高的部分工作,逐步向生产厂转移,尽量降低对其自身的技术要求。这样,不仅最大限度地方便了用户,而且有利于提高应用水平和加速拓展应用领域。
集成式多功能元器件有以下不同层次:
(1)单功能元件的组合向多功能元件发展
仅仅改变分离式元件阀体外形,按功能需要组合成的集成式多功能元器件是集成化的初级形式。从工作原理看仍然与分离元件类似,如叠加阀块等,其组合程度和结构紧凑性受到很大限度。
多功能阀是着眼于功能核心部分阀芯的彻底改造,利用压力、压差、流量信号的变化,通过不同部分的相对运动来实现不同的功能。外形类似单功能元器件,因此能使结构高度紧凑。如用于工程机械闭式泵——马达系统的一种多功能阀,能够完成单向补油、高压溢流、旁路和压力释放四种功能。
(2)集成器件子系统化
以具有代表性功能为目标而组成的集成化器件,或是具有一定的功能灵活性,或是甚至包括能量转换元件泵或缸等,具有较强的通用性。使用户只需联上执行机构或动力源,就能组成性能优良的系统。极大地方便了用户。这种模块式子系统化的集成器件,使得系统和元器件的界线日益模糊。也有利于提高用户的技术水平。
如插装阀向集成控制块和功能扩展块的形式发展就是一例。由阀芯、阀套、弹簧构成的插装阀核心组件是高度简化、通用性极强结构形式。只需配备适当的先导控制元件和阀体、阀套部分就能形成各种液压系统。显然,比之用十分成熟的单一功能常规元件联接成系统,涉及技术问题更多。只有制造厂家自己把技术含量高的部分承担起来,发展相对独立,有一定灵活性的功能块。用户可以提出订货要求,买来就用,才有利于促进插装阀技术的发展。
又如以泵为核心的动力源集成子系统;以液压马达或缸为核心的集成子系统;甚至包括电机、泵、缸在内的、结构十分紧凑的整体式液压动力装置等,均以各具特色的形式逐步问市。
(3)强化电子部分,开发智能型一体化器件
集成电路的发展使得弱电控制部分逐步从控制柜中移出,包括A/D、D/A转换、整流、放大电路等,直接集成于液压元器件内,形成功能密度极高的一体化器件,便于直接与计算机接口。甚至把小型微处理器集成于泵控制电路中,在操纵指令和比例阀间加设智能电子器件,不仅可实现各种灵活的调节方式,且可使它们可以修正人为控制信号,实现合理分配功率,自动保持最佳工作状态;实现软启动和制动等附加智能功能。