在今年拉斯維加斯舉辦的CONEXPO-CON/AGG展會(huì)上，臨工集團(tuán)公布了擴(kuò)展的建筑設(shè)備組合和新的全球服務(wù)平臺，以更好地支持北美、歐洲及其他關(guān)鍵市場的客戶。集團(tuán)核心子公司山東臨工（SDLG）和臨工重機(jī)（LGMG）推出了裝載機(jī)、空中作業(yè)平臺和工業(yè)車輛等新產(chǎn)品線。重點(diǎn)是新能源動(dòng)力系統(tǒng)、智能控制平臺和以用戶為中心的設(shè)計(jì)，同時(shí)提升效率和操作員控制。

(臨工集團(tuán)的H1256高性能伸縮臂叉車)

臨工成立于1972年，2024年收入達(dá)57億美元，現(xiàn)已遍布140個(gè)國家和地區(qū)，擁有110多家經(jīng)銷商和60家子公司，設(shè)有四個(gè)研發(fā)中心和五個(gè)制造基地?！?/span>流體動(dòng)力世界”獨(dú)家采訪了山東臨工執(zhí)行總經(jīng)理兼總工程師遲峰，探討移動(dòng)設(shè)備和流體動(dòng)力未來演變的角色。

聚焦效率

遲峰表示，液壓系統(tǒng)中剩余的最大效率提升集中在三個(gè)他認(rèn)為最有前景的關(guān)鍵領(lǐng)域：液壓系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化、智能控制和電氣化。

“泵和液壓馬達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到相對成熟的階段。然而，通過改進(jìn)系統(tǒng)架構(gòu)，減少節(jié)流損失、溢流損失和壓力耦合損失仍是現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)品的核心關(guān)注點(diǎn)?！?；“在系統(tǒng)控制過程中，執(zhí)行器的負(fù)載特性可以與泵和液壓馬達(dá)的效率特性結(jié)合，實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行，確保泵和液壓馬達(dá)保持在高效率運(yùn)行范圍內(nèi)。液壓動(dòng)力源電氣化也為液壓部件實(shí)現(xiàn)變速和可變排水量控制提供了更直接的方式?！?/span>

他還指出，隨著智能人工智能自學(xué)習(xí)能力在機(jī)器層面的發(fā)展，系統(tǒng)將能夠自動(dòng)分析運(yùn)行期間的壓力-流量耦合損耗，并據(jù)此優(yōu)化機(jī)器控制。

他解釋道：“這不僅能減少操作員技能差異在聯(lián)合移動(dòng)中造成的損失，還能提升整體系統(tǒng)效率?！?/span>

山東臨工 E6505H挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的一部分

臨工SDLG E6505H挖掘機(jī)

能量回收也是許多制造商關(guān)注的重點(diǎn)，尤其是在高周期應(yīng)用中，如挖掘機(jī)或裝載機(jī)。但能量回收能走多遠(yuǎn)呢？

“挖掘機(jī)的能量回收主要依賴兩種方法：回轉(zhuǎn)制動(dòng)和動(dòng)臂下降，”遲峰說?；剞D(zhuǎn)制動(dòng)通常能回收約6–10%的能量，而動(dòng)臂下放則可回收約8–12%。挖掘機(jī)持續(xù)電氣化使能源回收更易于實(shí)施，并在實(shí)際應(yīng)用中更有效?！?/span>

電氣化

與2023年舉辦的上屆CONEXPO相比，遲峰表示電氣化在液壓系統(tǒng)中的重要性顯著提升。

“泵和閥門控制正日益向完全電子化發(fā)展。同時(shí)，電氣化機(jī)械平臺實(shí)現(xiàn)了泵的可變速控制優(yōu)化。這使得機(jī)器功能能夠越來越多地由軟件定義，操作行為也可定制，有助于滿足不同應(yīng)用場景和操作員偏好的需求?！?/span>

遲峰表示，這種電氣化帶來了三大變化：

·泵的選擇：更注重功率密度和響應(yīng)速度，電子控制的可變泵成為主流解決方案。

·控制策略：設(shè)計(jì)者從以液壓為主的控制轉(zhuǎn)向電液協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)基于需求的能源供應(yīng)和能量回收。

·熱管理：電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的熱負(fù)荷耦合，需要系統(tǒng)級的熱平衡設(shè)計(jì)以提升整體能效。

他還指出，他們確實(shí)看到電液執(zhí)行器（EHA）正在逐步取代傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)，用于輔助功能如風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向輔助，以及部分中低功率系統(tǒng)。

“然而，在重型、高沖擊和高頻運(yùn)行場景下，傳統(tǒng)的高功率液壓系統(tǒng)依然保持明顯優(yōu)勢。他說：“未來，我們期待電液系統(tǒng)與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)共存并互補(bǔ)?！?/span>

軟件與智能系統(tǒng)

軟件和控制系統(tǒng)正從輔助角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)角色，遲峰表示。過去，效率提升主要依賴于優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)。但如今，電液系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)識別操作條件，并動(dòng)態(tài)匹配泵的排量與負(fù)載需求，以滿足不同工作場景的需求。

遲峰解釋道：“許多功能需求現(xiàn)在由軟件定義，包括聯(lián)合運(yùn)動(dòng)時(shí)的液壓聯(lián)軸器和解耦控制、多功能操作中壓力流聯(lián)軸器損耗的優(yōu)化，以及基于部件效率特性的泵和液壓馬達(dá)的變速和可變排量控制?！?/span>

除此之外，像臨工集團(tuán)這樣的公司正在設(shè)計(jì)用于預(yù)測性維護(hù)而非被動(dòng)服務(wù)的液壓系統(tǒng)。

他說：“通過將傳感器嵌入關(guān)鍵液壓部件，我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力、溫度、流量和污染水平等參數(shù)。”“結(jié)合邊緣計(jì)算和云端AI模型，這使我們能夠?yàn)樵O(shè)備構(gòu)建健康檔案。因此，維護(hù)可以從被動(dòng)維修轉(zhuǎn)向預(yù)測性維護(hù)，提高機(jī)器可用性并降低生命周期運(yùn)營成本?！?/span>

今天和明天

遲峰為當(dāng)今及未來設(shè)計(jì)工程師提供了更多可期待的領(lǐng)域。他還有其他想法：

關(guān)于勞動(dòng)力短缺推動(dòng)效率——“勞動(dòng)力短缺是重要驅(qū)動(dòng)力，但提高生產(chǎn)力仍是競爭的核心來源。這兩個(gè)因素共同加速了自動(dòng)化的需求。我們的自動(dòng)化戰(zhàn)略旨在同時(shí)應(yīng)對這兩大挑戰(zhàn)，讓機(jī)器更智能，設(shè)備更高效?！?/span>

關(guān)于采礦與建筑中的首選電力解決方案——“這種分歧已經(jīng)開始顯現(xiàn)。采礦業(yè)越來越傾向于電氣化和自主化，以降低每噸材料成本，而建筑行業(yè)則更加多元化，適應(yīng)不同的工作條件和能源基礎(chǔ)設(shè)施。這一趨勢對液壓系統(tǒng)提出了更高的要求。因此，我們正在開發(fā)模塊化、可配置的液壓平臺，既能保持性能，又實(shí)現(xiàn)不同動(dòng)力平臺間的兼容性?！?/span>

關(guān)于柴油、電池電動(dòng)、混合動(dòng)力或氫動(dòng)力系統(tǒng)的模塊化液壓平臺——“這是我們當(dāng)前的關(guān)鍵研發(fā)方向之一。我們正在開發(fā)一種可擴(kuò)展且可適應(yīng)的模塊化液壓平臺，能夠快速集成多種動(dòng)力系統(tǒng)，包括柴油、電池電動(dòng)、混合動(dòng)力和氫能。這種方法有助于縮短開發(fā)周期，降低系統(tǒng)復(fù)雜性，并提升跨平臺組件的通用性?！?/span>

關(guān)于2036年液壓的作用——“當(dāng)今廣泛接受的一個(gè)假設(shè)是液壓系統(tǒng)本質(zhì)復(fù)雜，難以深度集成電子控制系統(tǒng)。我們認(rèn)為，十年后這種觀點(diǎn)將顯得過時(shí)。液壓系統(tǒng)將變得更加智能、簡單且可編程，演變成機(jī)器數(shù)字架構(gòu)的集成部分，而非僅僅是'黑匣子'?！?/span>

談及他對2040年全新機(jī)器驅(qū)動(dòng)的設(shè)想——“這很可能是一個(gè)高度集成、智能的電液系統(tǒng)，具備自適應(yīng)能力：

·具有自我感知、自我決策和自我執(zhí)行能力的執(zhí)行器

·智能能源流管理

·AI驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)控制策略優(yōu)化，

·與機(jī)器操作系統(tǒng)無縫集成，支持基于云的車隊(duì)協(xié)調(diào)和管理?！?/span>

轉(zhuǎn)自：Hydraulics 靜液壓傳動(dòng)

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