ปั๊มลูกสูบไฮดรอลิกเป็นส่วนประกอบพลังงานหลักในระบบไฮดรอลิกและใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรวิศวกรรมอุปกรณ์อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและพลังงานใหม่ ด้วยข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับประสิทธิภาพการใช้พลังงานการป้องกันสิ่งแวดล้อมและความฉลาดวิธีการประหยัดพลังงานการควบคุมที่แม่นยำและการกู้คืนพลังงานในขณะที่มั่นใจว่าประสิทธิภาพได้กลายเป็นทิศทางที่สำคัญสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีปั๊มลูกสูบไฮดรอลิก
ต่อไปนี้เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญและวิธีการดำเนินการที่นำมาใช้กับเป้าหมายเหล่านี้:
1. กลยุทธ์การควบคุมการประหยัดพลังงาน
การใช้พลังงานของระบบไฮดรอลิกส่วนใหญ่มาจากความไม่ตรงกันระหว่างแรงดันเอาท์พุทและการไหลของปั๊มและความต้องการโหลด เพื่อให้ได้การประหยัดพลังงานปั๊มลูกสูบไฮดรอลิกสมัยใหม่มักจะใช้วิธีการควบคุมต่อไปนี้:
การควบคุมการชดเชยแรงดัน:
เมื่อความดันของระบบถึงค่าที่ตั้งไว้การกระจัดของปั๊มจะลดลงโดยอัตโนมัติเพื่อลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็น
ใช้ได้กับโอกาสที่มีการเปลี่ยนแปลงโหลดจำนวนมากเช่นเครื่องฉีดขึ้นรูปปั้นจั่น ฯลฯ
การควบคุมพลังงานคงที่:
ปั๊มจะปรับการไหลของเอาต์พุตโดยอัตโนมัติตามแรงดันโหลดเพื่อรักษาพลังงานทั้งหมดภายในช่วงที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
ป้องกันเครื่องยนต์หรือมอเตอร์เกินพิกัดและปรับปรุงการใช้พลังงาน
การควบคุมการตรวจจับโหลด:
ปั๊มให้การไหลและแรงดันที่ต้องการโดยโหลดจริงลดการสูญเสียล้นและการสูญเสียการควบคุมปริมาณ
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์มือถือเช่นรถขุดและรถตักช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบอย่างมีนัยสำคัญ
การควบคุมการไหลตามสัดส่วน:
การกระจัดของปั๊มจะถูกปรับอย่างแม่นยำผ่านสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้ได้ปริมาณน้ำมันตามความต้องการและหลีกเลี่ยงการเสียพลังงาน
มันมักจะใช้ในอุปกรณ์อัตโนมัติที่ต้องใช้งานได้ดี
2. เทคโนโลยีการควบคุมความแม่นยำ
เพื่อให้บรรลุการควบคุมการเคลื่อนไหวที่มีความแม่นยำสูงของแอคทูเอเตอร์ (เช่นกระบอกสูบไฮดรอลิกและมอเตอร์) ปั๊มลูกสูบไฮดรอลิกต้องมีการตอบสนองและการควบคุมที่ดี:
การควบคุมสัดส่วน Electro-Hydraulic:
ใช้วาล์วโซลินอยด์ตามสัดส่วนเพื่อควบคุมกลไกตัวแปรของปั๊มเพื่อให้ได้การปรับอย่างต่อเนื่องและไม่มีสตีส
มันสามารถใช้ร่วมกับ PLC หรือตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่ซับซ้อนความเร็วและการควบคุมแรง
การควบคุมเซอร์โว:
ด้วยเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงและระบบตอบรับแบบวงปิดการควบคุมการเคลื่อนไหวระดับไมครอนสามารถทำได้
ส่วนใหญ่จะใช้ในสถานการณ์ที่มีความแม่นยำสูงเช่นเครื่องจักรกลการตัดเฉือนที่แม่นยำม้านั่งทดสอบและข้อต่อหุ่นยนต์
ปั๊มดิจิตอลการกระจัด:
การทำงานร่วมกันผ่านหน่วยลูกสูบขนาดเล็กที่ควบคุมได้หลายตัวมันสามารถบรรลุ "การเปิดตามความต้องการ"
มีความสามารถในการตอบสนองแบบไดนามิกที่สูงขึ้นและความแม่นยำในการควบคุมมันเป็นหนึ่งในแนวโน้มการพัฒนาของระบบไฮดรอลิกอัจฉริยะในอนาคต
ระบบควบคุมแบบรวม:
รวมการควบคุมตัวแปรของปั๊มเข้ากับระบบควบคุมเครื่องทั้งหมดเพื่อให้บรรลุการทำงานร่วมกัน
ตัวอย่างเช่นในรถขุดปั๊มเชื่อมโยงกับกลไกบูม, กระบวยและกลไกการถอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประสานงานโดยรวมของการเคลื่อนไหว
3. เทคโนโลยีการกู้คืนพลังงาน
ในระบบไฮดรอลิกแบบดั้งเดิมพลังงานจำนวนมากจะหายไปในรูปแบบของพลังงานความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการชะลอตัวการสืบทอดการเบรก ฯลฯ โดยการแนะนำกลไกการกู้คืนพลังงานประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบโดยรวมสามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพ:
แรงโน้มถ่วงการกู้คืนพลังงานที่มีศักยภาพ:
ในอุปกรณ์เช่นเครนและแพลตฟอร์มยกเมื่อโหลดลดลงมอเตอร์ไฮดรอลิกจะถูกใช้เพื่อย้อนกลับขับปั๊มเพื่อใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแปลงพลังงานที่อาจเกิดขึ้นเป็นที่เก็บพลังงานไฟฟ้าหรือป้อนกลับไปยังกริดพลังงาน
วิธีนี้สามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างมากและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพการทำงานที่มีการบินขึ้นและลงจอดบ่อยครั้ง
การเบรกแบบปฏิรูป:
ในระบบการเดินทางไฮดรอลิกเมื่อยานพาหนะชะลอตัวหรือลงเนินพลังงานแรงดันสูงที่เกิดจากมอเตอร์ไฮดรอลิกจะถูกป้อนกลับไปที่ปั๊มผ่านลูปปิดเพื่อให้ได้พลังงานซ้ำ
คล้ายกับระบบเบรกการกู้คืนพลังงานของยานพาหนะไฟฟ้า
การประหยัดพลังงานที่ช่วยสะสม:
ในระบบที่ทำงานเป็นระยะจะมีการสะสมไฮดรอลิกเพื่อเก็บพลังงานส่วนเกินและปล่อยเมื่อจำเป็นเพื่อลดภาระสูงสุดของปั๊ม
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่มีการเคลื่อนไหวเป็นระยะที่ชัดเจนเช่นเครื่องเจาะเครื่องจักรหล่อตาย ฯลฯ
ระบบไฮบริดไฮดรอลิก:
การรวมข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้าและปั๊มไฮดรอลิกโดยใช้คุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยความเร็วต่ำและแรงบิดสูงของระบบไฮดรอลิกด้วยความเร็วสูง
ใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะพิเศษเช่นรถโดยสารในเมืองและรถบรรทุกขยะ
4. การเสริมพลังอัจฉริยะและดิจิตอล
นอกเหนือจากวิธีการควบคุมการประหยัดพลังงานแบบดั้งเดิมแล้วปั๊มลูกสูบไฮดรอลิกที่ทันสมัยยังต้องพึ่งพาการตรวจจับอัจฉริยะการวิเคราะห์ข้อมูลและการตรวจสอบระยะไกลเพื่อปรับปรุงผลกระทบการประหยัดพลังงานและความแม่นยำในการควบคุม:
การตรวจสอบเงื่อนไขและการบำรุงรักษาทำนาย:
เซ็นเซอร์ฝังตัวรวบรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์เช่นความดันอุณหภูมิการสั่นสะเทือน ฯลฯ ของปั๊มรวมกับอัลกอริทึม AI สำหรับการเตือนความผิดและการประเมินสุขภาพเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานหรือการสูญเสียการหยุดทำงานที่เกิดจากความล้มเหลวอย่างฉับพลัน
การควบคุมระยะไกลและการปรับแบบปรับตัว:
เทคโนโลยี IoT ใช้เพื่อให้ได้การตรวจสอบระยะไกลและการปรับพารามิเตอร์เพื่อให้ปั๊มสามารถปรับสถานะการทำงานให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมและการโหลด
การตรวจสอบคู่แฝดดิจิตอลและการจำลอง:
สร้างแบบจำลองเสมือนจริงของปั๊มเพื่อจำลองประสิทธิภาพภายใต้สภาพการทำงานที่แตกต่างกันและให้การสนับสนุนข้อมูลสำหรับการออกแบบการออกแบบการประหยัดพลังงานและการเพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การควบคุม
ในอนาคตด้วยการรวมเทคโนโลยีไฮดรอลิกเข้ากับเทคโนโลยีสารสนเทศและเทคโนโลยีพลังงานใหม่ปั๊มลูกสูบไฮดรอลิกจะมีบทบาทสำคัญในการผลิตสีเขียวการผลิตอัจฉริยะอุปกรณ์พลังงานใหม่และสาขาอื่น ๆ
