【i前沿】Q22：我们的泵控制怎么了？丨Peter A.深度解读2016（下）

技术创新之路是否有迹可循？所谓的激进式创新是否是莽撞的？...

渐进式创新与激进式创新该如何看待呢？且看Peter A. 在2016年的会议报告中是如何阐述的。

文稿翻译丨液压创新社

编辑校对丨李春光   编辑排版丨马艳双

Jan Lux 先生还展示了降低这些损失可能性，例如通过电动执行机构和现代电子控制的手段来实现。但是，在一个产品周期的成熟阶段，这些改进通常会被其他副作用所抵消：这就是所谓的水床效应。

例如：它对降低排量控制的损失是有效的，其成本却是原有的两倍或者三倍。为了更好的了解有关泵控制的问题，我们必须回到最开始，回到变量斜盘泵的基础所在。这个剖面或多或少展示了开式泵的一个解决方案。最重要的组成部分是：

• 转子；
• 斜盘；
• 偏置柱塞和弹簧；
• 伺服柱塞；
• 控制阀。

泵的控制可以通过两个串联阻尼来简化。

泵控制的本质是分压器，类似于昔日电子行业的低效率电阻分压器。现在，让我们详细的观察一下，以便更好的了解泵的内部到底发生了什么。斜盘围绕所示轴旋转运动。

红色箭头代表转子所有柱塞的合力。这个力在斜盘上产生一个转动力矩。当泵旋转时，力上下移动。结果，斜盘上的转矩不仅很高,而且是动态的。对于一个相当小的40cc泵，在300bar压力下使用，这时单方向转矩已经达到200 Nm。在这种变转矩驱动下斜盘开始振荡。同时，如同你所看到的，这种震荡是异常大的。为了能控制泵，将振荡幅度减到最小，有各种不同的选择：

• 你可以增大斜盘和滑动轴承之间的摩擦力；
• 或者你可以增大控制液阻，将伺服活塞直径加倍，使其作为减震器之用。

但是，无论你选择什么样的解决方案，所有这一切都产生摩擦力，结果导致能量损耗，效率降低。此外，更糟糕的是，泵控制中始终有流量损失。

阻尼和流量损失这两种影响对效率产生很大的负作用，在最佳点上，这种损失通常高达5%。但是通常操作条件下，这些损失通常达到10%至20%，甚至更高。很显然，这种情况需要解决。我们需要一个解决方案，在降低控制系统损失的情况下不会影响泵的动态特性，或者斜盘轴承的耐久性以及泵成本的暴增。

无论什么样的解决方案，它都不是一个渐进式创新。这将是前进一大步，是一个激进的创新。变量浮杯泵无疑是这样一个激进的创新。浮杯原理的特性是由一组相似的镜像结构构成。它有两个斜盘, 按照相反的方向摆动。斜盘几乎达到100%的轴向静压力平衡。因此，和滑动轴承间的摩擦力很小。此外，在新设计中，阻尼和控制功能是分开的。只需对控制功能进行优化，而无需考虑阻尼结构影响。

由于和斜盘轴承间的摩擦力很小，所以控制装置可以设计的很小。因此，只需要提供很少量的控制油就能改变斜盘倾角。伴随新的设计我们实现了：

• 很大程度降低轴承负载；
• 较小的振幅；
• 任何操作条件下，新控制都是快速稳定的；
• 但最重要的是，我们设法消除了当前泵控制的损失。

在上一年度，我就曾就创新问题进行过多次讨论。经常会有人告诉我，或者我应该说，经常有人警告我，液压行业是一个非常保守的行业，即使有可能实现任何创新，也是非常困难的。但是，相比民用航空制造业，还有哪个行业比这更为保守吗？然而，这个行业也在不断的创新。在过去的100年间，至少有四次激进的技术变革。在过去的30年里，只有液压泵马达行业，什么事情都没有发生。让我们最后再观察一下我们所比喻的荷兰岛房屋，这间房子是气候变化最开始的受害者之一。

自从房子建造以来，海平面上升了约25厘米。暴风雨已经侵蚀了这座被遗弃的岛。

引用到流体传动行业中来说就是：在过去的一个世纪中，我们的市场已经发生了改变，曾经使用过的完美的解决方法—斜盘原理，已经不适合新环境了。这是荷兰岛不久后的照片。以泵行业来说：这可能是你几年内将会看到的情况。

做点什么吧！你还在等什么呢？

参考文献

【1】Improving pump control. 10.ifk dresden, march9,2016

#2016 Peter A. #将分2期连载在【i前沿】栏目中：我们的泵控制怎么了？丨Peter A.深度解读2016（上）我们的泵控制怎么了？丨Peter A.深度解读2016（下）

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