Электрогидравлика

Известные преимущества электрической и гидравлической технологий наиболее ярко реализуются при их взаимодействии, поэтому электрогидравлическая автоматика имеет впечатляющие перспективы развития.

Современные электрогидравлические приводы обеспечивают ускорения до 80g, скорости до 10 м/с и частоту двойных ходов до 3500 в минуту для силовых вибрационных механизмов.

Один из мировых лидеров электрогидравлики - фирма Atos - ориентируется на цифровую технологию, которая по сравнению с аналоговой позволяет улучшить свойства компонентов (гистерезис, быстродействие, линейность), обеспечить отличную повторяемость, надёжное хранение данных, диагностирование неисправностей, упрощение программирования и прямую связь с промышленным компьютером (ПК).

Рис. 9. Сервоцилиндр AZP фирмы Atos:

1 - цилиндр

2 - пропорциональный гидрораспределитель

3 - драйвер

4 - кабель позиционного датчика обратной связи

5 - кабели питания и соединения с шиной

Линейка цифровой электрогидравлики содержит пропорциональные гидрораспределители, предохранительные и редукционные клапаны, регуляторы расхода, насосы (в том числе с p/Q-регулированием - одновременным управлением давлением и подачей) и сервоцилиндры (рис. 9), а также полный комплект датчиков и электронных устройств управления.

Рис. 10. Сетевая шина Fieldbus

Для связи ПК с различными компонентами электрогидравлики той или иной конкретной машины в единый функциональный комплекс используются сетевые шины Fieldbus и др. (рис. 10), обеспечивающие защиту от электромагнитных помех, стандартизацию протокола, снижение стоимости кабелей, расширение возможностей диагностики и дистанционного обслуживания.

Фирма успешно работает также над созданием электрогидравлики коррозионно-стойкого и взрывобезопасного исполнений для нефтегазовой, трубопроводной, горной и др. отраслей; все изделия сертифицированы в соответствии с международными и национальными стандартами.

Высочайшие характеристики регулирования достигаются при применении дросселирующих гидрораспределителей.

Рис. 11. Однокаскадный дросселирующий гидрораспределитель LSVG-03 фирмы Yuken

Однокаскадные аппараты LSVG-03 фирмы Yuken (рис. 11) с электродинамическим преобразователем «подвижная катушка» имеют р = 35 МПа, Q = 4...40 л/мин, гистерезис ≤ 0, 1% и частоту f = 450 Гц при сдвиге по фазе 90о (± 25% амплитуды); они существенно менее чувствительны к засорению по сравнению с большинством известных аналогов.

Двухкаскадные модели (в том числе со встроенной электроникой) пропускают расходы Q = 750; 900; 1300 или 3800 л/мин (Δ р = 7 МПа), f = 110...85 Гц.

Фирма Moog, имеющая 18-летний опыт поставки гибридных энергосберегающих электро-гидростатических приводов (ЕНА) для авиации, работает над расширением сферы их использования, например, в машиностроительной, энергетической и нефтегазовой отраслях.

Рис. 12. Привод ЕНА фирмы Moog

На выставке в Нюрнберге (ноябрь 2011 г.) демонстрировался прототип привода (рис. 12), содержащий объединённые в едином блоке сервоцилиндр, насос, гидроблок с аппаратурой, аккумулятор, контроллер и программное обеспечение.

ЕНА получает электроэнергию по проводам и преобразует входной сигнал в движение, причём приводной электродвигатель вращается только в процессе выполнения заданной команды и через гидравлическую трансмиссию перемещает шток цилиндра в требуемом направлении.

Отсутствие шариковинтовых передач, редукторов и соединительных трубопроводов позволяет снизить на 40% вес, уменьшить стоимость и износ, повысить надёжность, обеспечить комплектную поставку и полностью исключить загрязнение окружающей среды.

Продолжают совершенствоваться системы управления.

Интерфейс SERCOS фирмы Bosch Rexroth позволяет одновременно управлять электрическими и гидравлическими осями, причём программа управления может контролироваться и изменяться, в том числе по телефону или через Интернет.

Система МАС-8 той же фирмы хорошо адаптирована для управления 32-мя гидравлическими и электрическими осями в режиме online с учётом специфики гидроприводов.