派克汉尼汾业务开发经理 Mitch Eichler 是一名机械工程师，热衷于将液压阀应用设计商业化。他分享了自己领域的见解。

• 液压传动系统具有高功率密度、大力输出和易于实现线性运动等优势，广泛应用于工业液压和移动液压机械。

• 随着从纯机械元件到电液元件的升级，人们对更高水平的性能、准确性和可扩展性的期望也随之而来。

目前电子与液压集成的激增和预期增长表明了焦点的转移。它迫使工业制造商重新审视他们的竞争立场，以便他们能够找到简单、安全、经济、可扩展且易于维护的系统。但这是否也意味着传统液压正在稳步走向取代？

随着投资转向可再生能源，随着时间的推移，与高压液压系统相关的新技术变得更加适用。例如，电动液压泵的效率比传统泵高出 80%。

派克汉尼汾业务开发经理 Mitch Eicher 认为，传统液压部件对于需要控制流量、压力或执行器的系统仍然至关重要。他认为，仅基于所需的力、速度和消耗的能量，使用机电解决方案直接驱动所有部件会占用大量空间，并且成本负担沉重。

“那些真正需要大力量、高要求的应用仍然主要由液压阀完成，”Eicher 说道。

总体而言，液压专家倾向于认为，高功率密度、大力量输出和易于实现运动的结合使得液压传动在工业和移动液压机械中脱颖而出。

“流体动力的工作方式可以让您获得很大的收益——这是一种在小空间内实现非常密集的解决方案，”专门研究液压阀应用的机械工程师 Eichler 强调道。

建立相互依赖关系

Eichler 表示，关于液压的非此即彼的争论支持了一种更偏向学术而非实用的思维方式。在派克汉尼汾的运动系统集团，各个部门共同合作。“现在，你不再是要么选择液压、气动或机电，”他解释道。“我们将它们视为系统解决方案。我们制造部门的重点是液压阀，但随着电气化的到来，这些阀门变得越来越智能。在某些应用中，它们的控制或某些组件可能会变得更加机电化。”

派克即将推出的 DFplus 控制阀是未来设计。作为派克动态性能最高的阀门，它已经存在 20 年了，专为苛刻的应用而设计，例如通用压力机、机床和吹塑。下一代 FP 阀将具有多种通信协议，尤其是 IO-Link。功能范围包括实际值（阀芯位置）、温度、运行时间和各种错误消息。

在这个例子中，重点不是开发全新的液压阀技术，而是为现有液压系统带来新的通信可能性，包括使用手机、桌或计算机通过 NFC（近场通信）对阀门进行编程，以及通过无线方式或通过不同的总线协议进行编程。“这才是我们真正看到的未来，”艾希勒说。

管理复杂性

新技术的引入是简化了设计特征还是使其复杂化了？在某种程度上，业界正在经历两者兼而有之。“在 20 世纪 80 年代末到 21 世纪初，当电液开始变得更加普遍时，阀门的控制主要是机械的，”Eichler 解释道。

“我通常把它比作瑞士手表，”他补充道。“所有的传感和逻辑都是通过阀芯、不同的弹簧和孔口以及完成工作的大量机械装置完成的。这是可行的方法。但现在我们看到系统变得越来越先进，它们也变得越来越简单。你可以通过关闭阀芯周围的回路来减少阀门中的零件数量和复杂性，而不是拥有所有这些不同的孔口、阀芯和机械传感元件。”

无需使用总是提供固定压力降的补偿器（“使阀门流出一定的流量，从而达到一定的系统速度”），只需使用带有先进电子设备的阀门即可轻松实现这一目标，该阀门可确保达到该流量。“而且，如果您需要进一步打开阀门，它就会这样做，而不是依靠内部机械部件通过传统的液压控制来实现，”Eichler 说。

面向工业 4.0

随着电子设备的加入，阀门设计也在不断发展，对机器性能的理解也在不断进步。Eichler 指出，行业希望变得更智能、更高效、降低成本，并且希望能够进行更具预测性的维护。

数字和机电一体化技术的协同集成意味着工业阀门能够更好地监控和执行在线诊断，并提供更高效的控制。这也适用于非公路/公路类型的设备。

考虑自动侧装垃圾处理卡车的效率，驾驶员从卡车侧面控制机械臂。旧卡车依靠杠杆操作的方向控制阀驱动。相比之下，较新的机器使用顺序阀，或者可能在液压系统中集成了车载电子设备和先进的传感功能，只需按一下按钮或杠杆即可完成操作。“你摆脱了大量软管和机械连杆，你正在运行电线，你正在按下按钮，”Eichler 说。

除了新的紧凑设计和生产率提高之外，还带来了健康和安全方面的好处。自动化减少了体力劳动中的体力压力，并使操作员远离危险，Eichler 说。如果“智能”是最终目标，那么支持液压功能的技术绝不会落后。

“如果制造商试图做所有事情，让每个阀门都能感应到我们能想到的任何东西，那么它可能永远不会成为最终用户具有成本竞争力的解决方案，”他说。

相反，我们更倾向于与 OEM 及其最终用户逐案合作，并了解他们收集数据的过程。Eichler 建议提出故障排除问题：“他们将使用它做什么？他们将如何使用它？它在什么层面上很有价值？这是他们需要每分钟、每小时、每天检查的东西吗？”根据应用，所有这些类型的更改都可以内置到不同的阀门中。

“我们希望确保我们不仅仅是为工程师组装玩具，”Eichler 打趣道。“阀门的装饰越多越好。有时你需要在阀门中内置这些装饰，因为它会提醒你跟踪一些你认为不重要的事情，并告诉你一些关于机器的信息。但最终还是要看尺寸、成本和整体价值主张。”