
哈威油液压技术(上海)有限公司副总经理-营销杨政先生
哈威公司一直秉承“专业”的设计理念,执着地在单一和相对有限的产品领域开发自己特有的产品。从某些方面讲哈威公司经营理念相对保守和传统,并不希望通过公司的买卖运作来发展企业,而是希望通过涉足产品的专业设计和研发为企业打下良好的基石。
哈威(HAWE)液压公司是一家专业致力于生产研发高端液压产品的德国企业。于1949年在德国慕尼黑成立。至今已有65年的液压历史。主要生产液压泵和控制阀及相关电子控制元件。主要应用于矿山机械、工程机械、船舶机械和物流设备等行走设备中。
在上面的介绍中提到了“专业”一词。何谓“专业”?在很多企业的广告中都可以见到这个词汇,就如同“誉满全球”一样虚无缥缈。不过这个词对于哈威来讲却截然不同。哈威液压公司相对于其他国际液压大公司是有所区别的,其产品设计、研发和生产仅专注液压控制元件本身。泛液压产品这个概念包含诸多,包括油缸、马达、液压附件(如蓄能器、管件)等产品,特别是近几年来“合并”、“收购”之风越刮越烈,越来越多的国际大公司分分合合,趋向于走大而全的液压之路。而哈威公司一直秉承“专业”的设计理念,执着地在单一和相对有限的产品领域开发自己特有的产品。从某些方面讲哈威公司经营理念相对保守和传统,并不希望通过公司的买卖运作来发展企业,而是希望通过涉足产品的专业设计和研发为企业打下良好的基石。虽然说现在的市场已经不是“酒香不怕巷子深”的年代,良好的经营运作对于公司的发展至关重要,但是其根本还是需要“酒香”的!
说到有特色这个问题,哈威公司一向引以为豪的一点就是其全系的液压元件,不论从换向阀还是压力阀,不论是流量阀还是单向阀,都是按照统一的哈威理念开发设计的。在每一个产品设计上都有着深深的哈威“烙印”。但是从另一个方面上看,由于全系的产品并非按照“国际标准”来设计开发的,所以有时让客户感觉哈威的产品有些“另类”。但是这样的“另类”并非代表着哈威的产品是在“闭门造车”,而相反哈威的每一件产品研发需求都来自于市场。哈威提出了一个“模块化”的产品设计理念,即基于详细研发设备需求,极为针对性地开发产品。所以经常可以看到产品的名称并非换向阀之谓,而是如夹紧模块、升降模块等功能性的名称(图1、图2)。

除了模块化设计的产品外,哈威的产品另一项明显的优势就是高压设计,对于工程机械类的液压产品,产品普遍工作压力是在400bar(1bar=105Pa)以上。高压设计直接带来的优点就是节能。对于一个液压系统,介质经过各种元件及管路,由于摩擦必然会产生一定的损失。在有限的空间下如何更好地减少这一损失在整个液压系统中的比例,就是现在液压系统的追求。而其中最有效最直接的方法就是增加液压系统的压力。在相同的压力损失下,越高的工作压力,损失压力占比越小。当然增加了压力的同时可以减少流量,较小的流量又同时轻量化了机械结构、执行元件和相应的管路等等,带来的节能效果又是更加广义的。当然在十几年前提出整个系统使用压力大于400bar,对于大部分的工程机械设备来说是不可能的。虽然阀可以达到这样高的压力,但其他的配套产品如:油缸、管件等的压力无法实现,大部分厂家只能望而却步。但是近年来随着整体行业制造水平的不断提升,同时对于节能减重的要求越来越迫切,高压液压系统是工程机械必然之路。哈威公司的高压解决方案也被更多的设计者所认可和应用。
模块化设计和高压设计是哈威产品的基本特征,而从长期发展来看,只有将液压和电子控制充分地融合才是液压的根本发展方向。但是这个话题已在业内讨论了很多年。从宏观的工程机械液压系统的概念上讲,机电液一体化设计已经全面展开了。但是从微观的角度看,电控和液压元件的完全契合还有很大的空间可以发展。
哈威公司正致力于研究“前馈控制”液压系统(图3)。所谓的“前馈控制”本身引用的是一个过程控制的概念。就是通过对于具体工况的观测,掌握在特定工况下的规律信息及需要规避的风险,将诸多的规律信息分析、预测,并找出相应的应对策略,在事件未发生之前采取相应的措施,也就是说前馈控制就是通过工作过程中收集到的信息进行相应地处理,通过分析来不断地改善系统的性能。前馈控制系统是主动的,是带有预判断性的控制过程。

为了实现这一系统,首先需要解决的就是信息的采集,其次是信息的反馈,最终实现系统的优化。这一过程就需要良好的液控与电控的配合。总的来看好像和传统的电控系统并未有太大的区别,但是对于初期的电液控制系统,信息量不大的前提下,所有收集到的测控信息皆可汇集到一个总的控制器中,然后由该控制器经过运算,并下达指令控制所有的液压控制元件。而前馈式控制系统,由于需要更多的控制信息和反馈信息,而数据的处理量将急剧上升。如果所有的信息处理都由一个总处理器来运算,一方面PLC的运行量将不断地增大,另一方面运算速度也会降低。解决这一问题哈威提出的是“权利下放”的策略:将原单一控制器向下延伸成主从控制系统,即将各个被控系统建立独立控制单元,将各独立控制单元连接到主控制器中。比如对于液压系统就可以分为泵源控制单元和阀体控制单元,泵源控制单元除泵以外同时集成控制器和各种传感器,将和泵相关的信息如发动机转速、扭矩等信息一并整合在这个控制模块中。而上传到总控制的信息并非简单的模拟量、脉宽等低级信号,上传的是一件经过泵控PLC处理计算后的系统状态信息信号。对于阀体控制单元也同样是在阀体上直接安装控制器,将和阀体相关的传感器信号也一并接入其中。阀体PLC将处理好的信号直接上传到总控制器中。这样可以大量减少总控制器的运行量。比如一个臂架类产品让臂架直线行走一段距离,需要同时动作2~3个油缸,传统系统需要将所有油缸协调运行的数据全部上传到总部,再由总部下达指令。而现在的这一指令来自于从控制器,即阀体单元上的控制PLC。而总PLC需要发出的指令仅为前行的距离,而反馈的信息仅为实际臂架的运行状态。这样就大大减少了主控制器的运行量,而整体的计算和运行速度将大幅提高。
基于前馈式液压系统基础上的主从控制模式,将会为未来液压系统带来巨大的发展空间。液压系统和电子控制系统的有机结合,以及不断扩展的信息处理技术,由此将液压带进互联网时代。
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