拉展后续 | 山东临工执行总经理、总工程师迟峰揭秘：液压系统效率提升的三大关键领域

迟峰表示，液压系统中剩余的最大效率提升集中在三个他认为最有前景的关键领域：液压系统架构优化、智能控制和电气化。

“泵和液压马达机械结构已经达到相对成熟的阶段。然而，通过改进系统架构，减少节流损失、溢流损失和压力耦合损失仍是现有传统产品的核心关注点。”；“在系统控制过程中，执行器的负载特性可以与泵和液压马达的效率特性结合，实时优化运行，确保泵和液压马达保持在高效率运行范围内。液压动力源电气化也为液压部件实现变速和可变排水量控制提供了更直接的方式。”

他还指出，随着智能人工智能自学习能力在机器层面的发展，系统将能够自动分析运行期间的压力-流量耦合损耗，并据此优化机器控制。

他解释道：“这不仅能减少操作员技能差异在联合移动中造成的损失，还能提升整体系统效率。”

（临工SDLG E6505H挖掘机）

能量回收也是许多制造商关注的重点，尤其是在高周期应用中，如挖掘机或装载机。但能量回收能走多远呢？

“挖掘机的能量回收主要依赖两种方法：回转制动和动臂下降，”迟峰说。“”回转制动通常能回收约6–10%的能量，而动臂下放则可回收约8–12%。挖掘机持续电气化使能源回收更易于实施，并在实际应用中更有效。”

与2023年举办的上届CONEXPO相比，迟峰表示电气化在液压系统中的重要性显著提升。

“泵和阀门控制正日益向完全电子化发展。同时，电气化机械平台实现了泵的可变速控制优化。这使得机器功能能够越来越多地由软件定义，操作行为也可定制，有助于满足不同应用场景和操作员偏好的需求。”

迟峰表示，这种电气化带来了三大变化：

·泵的选择：更注重功率密度和响应速度，电子控制的可变泵成为主流解决方案。

·控制策略：设计者从以液压为主的控制转向电液协调，实现基于需求的能源供应和能量回收。

·热管理：电驱动系统与液压系统的热负荷耦合，需要系统级的热平衡设计以提升整体能效。

他还指出，他们确实看到电液执行器（EHA）正在逐步取代传统液压系统，用于辅助功能如风扇驱动和转向辅助，以及部分中低功率系统。

“然而，在重型、高冲击和高频运行场景下，传统的高功率液压系统依然保持明显优势。他说：“未来，我们期待电液系统与传统液压系统共存并互补。”

软件和控制系统正从辅助角色转变为主导角色，迟峰表示。过去，效率提升主要依赖于优化机械结构。但如今，电液系统能够实时识别操作条件，并动态匹配泵的排量与负载需求，以满足不同工作场景的需求。

迟峰解释道：“许多功能需求现在由软件定义，包括联合运动时的液压联轴器和解耦控制、多功能操作中压力流联轴器损耗的优化，以及基于部件效率特性的泵和液压马达的变速和可变排量控制。”

除此之外，像临工集团这样的公司正在设计用于预测性维护而非被动服务的液压系统。

他说：“通过将传感器嵌入关键液压部件，我们可以实时监测压力、温度、流量和污染水平等参数。”“结合边缘计算和云端AI模型，这使我们能够为设备构建健康档案。因此，维护可以从被动维修转向预测性维护，提高机器可用性并降低生命周期运营成本。”

迟峰为当今及未来设计工程师提供了更多可期待的领域。他还有其他想法：

关于劳动力短缺推动效率——“劳动力短缺是重要驱动力，但提高生产力仍是竞争的核心来源。这两个因素共同加速了自动化的需求。我们的自动化战略旨在同时应对这两大挑战，让机器更智能，设备更高效。”

关于采矿与建筑中的首选电力解决方案——“这种分歧已经开始显现。采矿业越来越倾向于电气化和自主化，以降低每吨材料成本，而建筑行业则更加多元化，适应不同的工作条件和能源基础设施。这一趋势对液压系统提出了更高的要求。因此，我们正在开发模块化、可配置的液压平台，既能保持性能，又实现不同动力平台间的兼容性。”

关于柴油、电池电动、混合动力或氢动力系统的模块化液压平台——“这是我们当前的关键研发方向之一。我们正在开发一种可扩展且可适应的模块化液压平台，能够快速集成多种动力系统，包括柴油、电池电动、混合动力和氢能。这种方法有助于缩短开发周期，降低系统复杂性，并提升跨平台组件的通用性。”

关于2036年液压的作用——“当今广泛接受的一个假设是液压系统本质复杂，难以深度集成电子控制系统。我们认为，十年后这种观点将显得过时。液压系统将变得更加智能、简单且可编程，演变成机器数字架构的集成部分，而非仅仅是'黑匣子'。”

谈及他对2040年全新机器驱动的设想——“这很可能是一个高度集成、智能的电液系统，具备自适应能力：

·具有自我感知、自我决策和自我执行能力的执行器

·智能能源流管理

·AI驱动的实时控制策略优化，

·与机器操作系统无缝集成，支持基于云的车队协调和管理。”

转自：Hydraulics 静液压传动 

编辑 | 刘皆
主编 | 李晓
监制 | 郭少华