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十年前的数字液压文章共参考

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发表于 2022-1-18 21:36:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Use 于 2022-1-18 21:39 编辑

用数字液压技术推进中国工业的数字化革命
国家发明专利新型数字液压缸介绍  
杨世祥(13801290652)
前言:
中国的工业化和国防现代化必须走跨越式的发展道路,在计算机技术、数字技术和信息技术高速发展的今天,中国必须迅速采用这些先进技术,武装和改造我们的传统产业,促进中国工业的数字化革命,那么怎样实现这一目标呢?
1.用数字液压技术推进中国工业的数字化革命
国家发明专利新型数字液压缸介绍  
杨世祥(13801290652)

1.        工业自动化的两大基础技术
国家工业自动化依靠两大基础技术,即电传动技术和流体传动技术,在大量的工业主机和自动化作业线中,液压传动和液压控制技术被极为广泛的采用,可以这样说,发达国家利用这两大技术完成了他们的工业革命。
2.        中国液压技术的现状
液压技术60年代初引入我国。该技术是中国工业化和高水平主机不可缺少的重要技术,因而一直得到国家的高度重视,仅“八五”期间,国家即投入近十亿的专项资金,引进国外的技术和装备,组建了中国几大液压集团,到目前为止,国内已有近千家液压件厂,已经初具规模,形成了数百亿的产值,为中国的工业化贡献着力量,但是也必须看到,由于种种原因,中国缺少自主创新能力,液压技术与世界的差距仍然很大,其高端产品仍由外国公司垄断,占领着中国的高端市场,这对中国的发展极为不利。
3.        数字液压技术在中国的诞生
随着计算机技术、数字技术的快速发展,液压技术必然要与这两大技术相结合,这是发展方向,为此,全世界进行了广泛的研究,但到目前为止,仍未取得突破性进展。而中国发明人对该技术进行了长达40年以上的持续研究,终于取得全面突破,开发出了一系列领先世界的数字液压新专利并获得成功应用,为该领域打下了坚实的基础。中国,也将是世界数字液压的奠基国。
4.        突破中国工业化的两大瓶颈障碍
中国要实现现代化,必须要完成工业化,中国工业化存在着两大瓶颈障碍:
(1)资金瓶颈:目前,自动控制的高端产品,包括PLC、DCS、传感器、液压阀等绝大部份由外国公司掌握,中国要实现自动化必须大量引进和购买这些产品,
(2)人材瓶颈:要实现工业自动化,首先须要大量高水平的人材,才能设计出各种各样的自动化主机、自动化作业线。由于传统液压和控制技术的复杂性和高门槛,使得高水平的人才难于培养。而数字液压极为简单,一般高中生经过短期培训,即可迅速掌握液压和自控两大高端技术,突破人才瓶颈障碍。
5.        工业性应用实践的突破
实践是检验真理的唯一标准,数字液压系列产品研制成功后,进行了多领域的工业性应用考核,已经成功的应用到东31洲际导弹装弹机构、运载火箭自动燃料加注装置、海军核潜艇六自由度运动平台,以及冶金、石油、水电、机械等数十个领域中。
6.        实现跨越式发展的历史机遇
中国的工业化不必跟着外国的发展亦步亦趋,完全应该紧跟现代技术的飞跃进步,利用现在已经高速发展的数字技术、计算机技术和信息技术,跨越国外模拟技术发展历程,直接大规模采用数字技术,实现中国工业的数字化革命。而数字液压系列产品的出现,正好能够满足这一要求。
7.        应用前景
由于数字油缸是一个功能集成的万能液压基础元件,它代替了传统液压产业中的大部份阀件,几乎具有现有液压系统的所有功能,是液压控制领域的一次革命,因而传统液压产业中能够应用的领域都能应用,并且还能开拓许多新的应用领域。
8.        是用高新技术改造传统产业的有力法宝
数字液压系列产品所表现出来极高的性价比、极方便的使用程度和高度的可靠性,决定了它能迅速进入国民经济各领域,必将促进一系列新型数控液压主机、新装备的诞生,并能在各种自动化领域中得到广泛应用。
10. 提高中国各行各业的自主创新能力
数字液压缸及其智能控制器是一个十分容易掌握的基础级自动化元器件,用它与传统的设备配套可以产生许许多多的新型数控主机和新型数控装备,还能派生出成百上千的实用专利,大大提升中国各行各业的自主创新能力
11。参与世界竞争
该技术已经获得国家发明专利,具有独立知识产权和国际领先水平,它不但在国内具有极大的市场前景,在国际上也有极大的竞争力。     
北京亿美博科技有限公司:  电话:010-63331966   2010.12.

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 楼主| 发表于 2022-1-18 21:45:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 Use 于 2022-1-18 21:49 编辑

这是十年前写的文章,但还不过时,只是数字液压家族又增加了数字泵、数字液压马达、数字伺服阀、数字传感器、免调式数字伺服系统等等,几乎覆盖了传统液压的所有应用领域,该技术已经得到国家支持,纳入了强基项目,正快速发展中,欢迎朋友们讨论并提出各种问题,一起探讨共同提高!
  • TA的每日心情
    开心
    2022-5-12 08:28
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2022-1-19 06:58:19 | 显示全部楼层
    数字液压缸内部实质上是阀控缸机液伺服系统,外部控制接口是广大电器工程师熟悉的电器伺服电机控制(含步进电机控制),这两点从根本上决定了它的优缺点!说白了机液伺服的缺点它有,同时电器伺服的优点它也有,这一切决定了它在应用方面的优势和劣势。不要盲目贬低,也不要夸大其词。
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     楼主| 发表于 2022-1-19 23:24:46 | 显示全部楼层
    ludongyan6810 发表于 2022-1-19 06:58
    数字液压缸内部实质上是阀控缸机液伺服系统,外部控制接口是广大电器工程师熟悉的电器伺服电机控制(含步进 ...

    看来阁下很内行,能否指出数字液压的具体缺点,我们好进一步改进,谢谢

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     楼主| 发表于 2022-1-20 13:55:45 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Use 于 2022-1-20 14:03 编辑

    其实,数字液压最典型的产品确实就是数字缸,这是典型的机液反馈的伺服系统,一看机械反馈,很容易给人们带来一个错觉,认为不如电反馈来的快,这其实是早期的机液伺服都是外反馈,中间环节多、反馈间歇大,传动链长带来的结果。而内反馈的数字缸恰恰克服了这个缺点,反馈速度超级快,是任何电反馈无法比拟的,并且,数字缸有一个超级优点,就是微动性好,高精度数字缸能实现微米级运动控制,而这一点是传统伺服液压非常难实现的,所以就出现了用最高水平的MOOG伺服阀轧制极薄手撕钢太钢攻关十年才获成功,习主席2020亲自前往太钢参观。而我们2017年在包钢一家民营企业投产的20辊轧机却一次成功的轧出了难度更大的硅钢手撕钢,超过了世界权威日本日金的水平,就是数字缸的微动性优良的原因。所以时代在变,过去的结论也必须跟着时代的进步而发生变化。这才是技术进步带来的改变。
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     楼主| 发表于 2022-1-22 14:18:14 | 显示全部楼层
    张海平教授对数字液压中的数字有独特的见解,发表的“数字液压之我思“文章缺乏核心液压部分,希望补上液压部分就完善了,也欢迎讨论这个十年前的文章,也欢迎批评。

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     楼主| 发表于 2022-1-23 11:57:16 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Use 于 2022-1-23 12:08 编辑



    精通伺服液压的朋友一看机液伺服就往往嗤之以鼻,就陷入机液伺服慢、不如电液伺服快和手段丰富,表面上看确实如此,但仔细思考一下却未必,这里举一个简单的例子:MOOG阀为什么频响最高?他的反馈杆——铍青铜是机械反馈还是电反馈?显然是机械反馈。比例伺服阀都是装传感器电反馈,它的频响与MOOG阀相差一个数量级,这就是一个最好的比较例子。思路决定出路,数字液压就是抓住了快的核心,并且数字化的优点,把液压技术中的许多疑难问题给解决了,并且具备了数字化、网络化和智能化的优势,价格大幅度下降,使用门槛大幅度下降,性价比大幅度提高,给传统液压赋予了新的活力!

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     楼主| 发表于 2022-5-14 17:35:05 | 显示全部楼层
    机液伺服系统在早期大行其道,当时都是外反馈齿轮齿条系统,间隙大、死区大,结构大,磨损严重,但简单实用,获得广泛使用。但后来各种电传感器出现了,各种控制手段也多了,控制理论也越来越完善了,电闭环开始高速发展,尤其是MTS传感器出现后,将传感器安装到油缸内部,其优势更为明显,再加上搞频响伺服法和高水平控制器的出现,电反馈大闭环几乎是一统天下。机液伺服系统没有任何新的发展,变成了落后的代名词。这也是是事实。但现在的电液伺服系统是从电磁铁技术发展起来的,它是模拟技术,它的控制原理是必须有一条引导现,这是瞎子出门摸盲道的原理,为了让瞎子走的快和好,就必须配备高频响伺服阀、高精度位置传感器、高速采样、高速运算、高水平现场调试,高水平维护等一些列高端液压元件和产品,从而推高了价格高度和使用难度,并且传统模拟液压与数字化和网络化、联手困难,这也为智能化带来了障碍,所以液压数字化40年前就提上了日程,但一直难获进展。而数字缸确实将传感器、闭环控制等全部装在油缸肚子里了,克服了传统伺服高价、难调试、难维护等各种难题,并且实现了数字化,他几乎克服了传统机械伺服的所有缺点,充分发挥了数字技术的所有优点,并且做到了即装机用免调试,让高水平的伺服液压走下了神坛,实现了真正的价廉物美的高度统一。也为液压数字化走出了一条新路1

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     楼主| 发表于 7 天前 | 显示全部楼层
    要想智能化必先数字化,这是所有搞自控都知道的一个共识,而液压数字化是德国率先在70年代初提出来的,已经快半个世纪了,伺服液压式最高水平的液压,所有的高水平主机都必须使用伺服液压,而主机水平的高低,绝大部分表现在控制水平上,我国的大国重器中的液压几乎全部都是进口产品。其大部分利润都被液压拿走,所以才有高端液压是中国的锁喉之痛的说法。而传统的伺服液压早在70年前就基本定型了,70年来一直难获新的进展,70年来都是在完善和更精益求精,由于更加的精益求精,其结果是价格越来越贵,一套高水平的轧钢机板厚控制系统,引进一套高达上千万,中国钢铁工业世界第一,而引进的这些设备一直掐着中国的脖子,所以中国真正感受到高端液压是中国必须攻克的难题。20年发展路线图、投资数百亿就是在这种背景下出台的。难度之大、时间准备之长,可想而知。而数字液压的出现却展现出了完全的新路,在这条道路上几乎没有任何障碍,既没有材料障碍、也没有制造障碍、更没有使用障碍,更没有价格障碍,唯一大伙怀疑的是性能障碍,而为了验证它的性能,我们在各行各业进行试用,上肢航空航天、下至深海机器人、终至冶金、机械、石油、水利、水电、军工等等领域都取得非常优良的业绩,尤其在冶金领域20辊轧机上的成功应用,全面超越了世界顶级权威产品MOOG阀,才让我们对数字液压有了全新的认识,我们才开始思索如此简单价廉的数字液压为什么有如此优秀的性能?经过仔细对比我们才发现这就是液压数字化特性带来的巨大优势,因为液压数字化把传统的液压瞎子的眼睛治好了,变成了正常液压,才实现了指哪打哪得精确速度控制和位置控制,这是传统伺服液压几乎是永远做不到的,这就是本质区别。
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