派克漢尼汾業務開發經理 Mitch Eichler 是一名機械工程師，熱衷于將液壓閥應用設計商業化。他分享了自己領域的見解。

• 液壓傳動系統具有高功率密度、大力輸出和易于實現線性運動等優勢，廣泛應用于工業液壓和移動液壓機械。

• 隨著從純機械元件到電液元件的升級，人們對更高水平的性能、準確性和可擴展性的期望也隨之而來。

目前電子與液壓集成的激增和預期增長表明了焦點的轉移。它迫使工業制造商重新審視他們的競爭立場，以便他們能夠找到簡單、安全、經濟、可擴展且易于維護的系統。但這是否也意味著傳統液壓正在穩步走向取代？

隨著投資轉向可再生能源，隨著時間的推移，與高壓液壓系統相關的新技術變得更加適用。例如，電動液壓泵的效率比傳統泵高出 80%。

派克漢尼汾業務開發經理 Mitch Eicher 認為，傳統液壓部件對于需要控制流量、壓力或執行器的系統仍然至關重要。他認為，僅基于所需的力、速度和消耗的能量，使用機電解決方案直接驅動所有部件會占用大量空間，并且成本負擔沉重。

“那些真正需要大力量、高要求的應用仍然主要由液壓閥完成，”Eicher 說道。

總體而言，液壓專家傾向于認為，高功率密度、大力量輸出和易于實現運動的結合使得液壓傳動在工業和移動液壓機械中脫穎而出。

“流體動力的工作方式可以讓您獲得很大的收益——這是一種在小空間內實現非常密集的解決方案，”專門研究液壓閥應用的機械工程師 Eichler 強調道。

建立相互依賴關系

Eichler 表示，關于液壓的非此即彼的爭論支持了一種更偏向學術而非實用的思維方式。在派克漢尼汾的運動系統集團，各個部門共同合作。“現在，你不再是要么選擇液壓、氣動或機電，”他解釋道。“我們將它們視為系統解決方案。我們制造部門的重點是液壓閥，但隨著電氣化的到來，這些閥門變得越來越智能。在某些應用中，它們的控制或某些組件可能會變得更加機電化。”

派克即將推出的 DFplus 控制閥是未來設計。作為派克動態性能最高的閥門，它已經存在 20 年了，專為苛刻的應用而設計，例如通用壓力機、機床和吹塑。下一代 FP 閥將具有多種通信協議，尤其是 IO-Link。功能范圍包括實際值（閥芯位置）、溫度、運行時間和各種錯誤消息。

在這個例子中，重點不是開發全新的液壓閥技術，而是為現有液壓系統帶來新的通信可能性，包括使用手機、桌或計算機通過 NFC（近場通信）對閥門進行編程，以及通過無線方式或通過不同的總線協議進行編程。“這才是我們真正看到的未來，”艾希勒說。

管理復雜性

新技術的引入是簡化了設計特征還是使其復雜化了？在某種程度上，業界正在經歷兩者兼而有之。“在 20 世紀 80 年代末到 21 世紀初，當電液開始變得更加普遍時，閥門的控制主要是機械的，”Eichler 解釋道。

“我通常把它比作瑞士手表，”他補充道。“所有的傳感和邏輯都是通過閥芯、不同的彈簧和孔口以及完成工作的大量機械裝置完成的。這是可行的方法。但現在我們看到系統變得越來越先進，它們也變得越來越簡單。你可以通過關閉閥芯周圍的回路來減少閥門中的零件數量和復雜性，而不是擁有所有這些不同的孔口、閥芯和機械傳感元件。”

無需使用總是提供固定壓力降的補償器（“使閥門流出一定的流量，從而達到一定的系統速度”），只需使用帶有先進電子設備的閥門即可輕松實現這一目標，該閥門可確保達到該流量。“而且，如果您需要進一步打開閥門，它就會這樣做，而不是依靠內部機械部件通過傳統的液壓控制來實現，”Eichler 說。

面向工業 4.0

隨著電子設備的加入，閥門設計也在不斷發展，對機器性能的理解也在不斷進步。Eichler 指出，行業希望變得更智能、更高效、降低成本，并且希望能夠進行更具預測性的維護。

數字和機電一體化技術的協同集成意味著工業閥門能夠更好地監控和執行在線診斷，并提供更高效的控制。這也適用于非公路/公路類型的設備。

考慮自動側裝垃圾處理卡車的效率，駕駛員從卡車側面控制機械臂。舊卡車依靠杠桿操作的方向控制閥驅動。相比之下，較新的機器使用順序閥，或者可能在液壓系統中集成了車載電子設備和先進的傳感功能，只需按一下按鈕或杠桿即可完成操作。“你擺脫了大量軟管和機械連桿，你正在運行電線，你正在按下按鈕，”Eichler 說。

除了新的緊湊設計和生產率提高之外，還帶來了健康和安全方面的好處。自動化減少了體力勞動中的體力壓力，并使操作員遠離危險，Eichler 說。如果“智能”是最終目標，那么支持液壓功能的技術絕不會落后。

“如果制造商試圖做所有事情，讓每個閥門都能感應到我們能想到的任何東西，那么它可能永遠不會成為最終用戶具有成本競爭力的解決方案，”他說。

相反，我們更傾向于與 OEM 及其最終用戶逐案合作，并了解他們收集數據的過程。Eichler 建議提出故障排除問題：“他們將使用它做什么？他們將如何使用它？它在什么層面上很有價值？這是他們需要每分鐘、每小時、每天檢查的東西嗎？”根據應用，所有這些類型的更改都可以內置到不同的閥門中。

“我們希望確保我們不僅僅是為工程師組裝玩具，”Eichler 打趣道。“閥門的裝飾越多越好。有時你需要在閥門中內置這些裝飾，因為它會提醒你跟蹤一些你認為不重要的事情，并告訴你一些關于機器的信息。但最終還是要看尺寸、成本和整體價值主張。”