Van thủy lực sẽ được tận hưởng những lợi ích từ khả năng kết nối

Chúng ta hiện đang trong quá trình chuyển đổi từ công nghệ thủy lực tương tự, cổ điển sang công nghệ dầu kỹ thuật số có thể kết nối. Các nhà sản xuất máy móc của Châu Âu nói riêng đang ngày càng số hóa các thiết kế của họ và mong đợi rằng hệ thống thủy lực có thể được tích hợp liền mạch vào các môi trường kết nối này. Điều này có nghĩa là về mức độ tự động hóa, thủy lực ngang hàng với hệ truyền động cơ điện. Một trong những tính năng quyết định về mặt này là sự tích hợp liền mạch của van thủy lực thông minh vào các cấu trúc liên kết tự động hóa khác nhau thông qua các tiêu chuẩn mở như nhiều giao diện Ethernet.

Bộ điều chỉnh trục đơn thông minh điều chỉnh từ xa các chuyển động thủy lực trong một vòng điều khiển khép kín. Ngoài ra, một bộ điều khiển chuyển động mạnh mẽ được tích hợp vào thiết bị điện tử trên bo mạch của van. Bộ phần này thực hiện so sánh mục tiêu-thực tế tại chỗ và điều chỉnh chính xác đến micromet. Chất lượng điều khiển của hệ thống được xác định độc quyền bởi độ phân giải của hệ thống đo lường. Các bộ điều khiển chuyển động không có tủ chuyển mạch này ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền cưa, máy nghiền giấy và máy công cụ. Ngoài ra, còn có bộ truyền động bơm biến tốc thông minh và bộ điều chỉnh bơm thông minh. Chúng cung cấp khả năng hoàn toàn mới để thay thế các bộ điều chỉnh tiết lưu, vốn được sử dụng chủ yếu từ trước đến nay, bằng các bộ điều khiển dịch chuyển tiết kiệm năng lượng hơn. Bằng cách này, các chức năng đã được thực hiện bởi các van trước đây sẽ được chuyển đến phần mềm.

Việc sản xuất hàng loạt các cảm biến cho ngành công nghiệp ô tô hoặc sản phẩm tiêu dùng đã giảm đáng kể chi phí. Hiện nay, cảm biến ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong thủy lực. Theo quan điểm của chúng tôi, việc tích hợp công nghệ cảm biến loại này vào vỏ van hiện có là bước tiếp theo. Về giám sát tình trạng, các cảm biến có thể thu thập thông tin về chất lượng dầu, nhiệt độ, rung động và các chu kỳ chuyển mạch được thực hiện. Thông qua các thuật toán học sâu, người dùng sau đó có thể phát hiện được độ mòn trước khi nó gây ra sự cố.

Mức độ tự do liên quan đến hình học kết nối đã bị giới hạn bởi các yêu cầu tiêu chuẩn. Ngành thủy lực đã thảo luận rất sâu về chủ đề thủy lực kỹ thuật số cách đây một thời gian. Ý tưởng đã và đang được hình thành là để kiểm soát các luồng theo cách "từng bước" hoặc "có xung nhịp" bằng cách sử dụng các chiến lược đơn hoặc nhiều bit. Trong một số ứng dụng nhất định, điều này có thể tạo thành một lợi thế so với công nghệ biến đổi liên tục.

Không còn là câu hỏi liệu công nghệ van thủy lực có mang lại lợi ích từ khả năng kết nối hay không, mà câu hỏi là khi nào. Các cuộc thảo luận hiện tại xung quanh Công nghiệp 4.0 cho thấy rõ tầm quan trọng của việc xác định tất cả các tính năng và chức năng cần thiết. Khả năng kết nối và giao tiếp tích cực mới chỉ có thể thực hiện được khi các cơ chế và công nghệ cảm biến được tiêu chuẩn hóa giữa các nhà sản xuất khác nhau. Ngay cả trong tương lai, không phải mọi van áp suất cơ-thủy lực đều có thiết bị điện tử kỹ thuật số trên bảng mạch hoặc được kết nối với hệ thống điều khiển hoặc các van khác. Mã QR in chìm với thông tin về cài đặt của nhà sản xuất, mô tả chức năng hoặc thông tin về con dấu thay thế là bước đầu tiên hướng tới khả năng kết nối. Trong lĩnh vực vật liệu và công nghệ sản xuất mới, Rexroth đạt được nhiều cải tiến. In 3D lõi cho vỏ đúc hoặc in trực tiếp làm giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình vận hành van. Ngày nay, việc phải tính đến khả năng phân chia của khuôn lõi trong thiết kế không còn cần thiết nữa nhờ vào việc in lõi. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng các thiết kế kênh cho phép giảm tổn thất áp suất và cải thiện mức tiêu thụ năng lượng. Đối với van có lưu lượng 10.000 lít/phút, việc giảm lực cản dòng chảy từ 10 đến 20 phần trăm làm giảm đáng kể chi phí vận hành.

Với Van IAC (bộ điều khiển trục tích hợp), Bosch Rexroth cung cấp bộ điều khiển chuyển động mà không cần tủ chuyển mạch. Nó đã được tích hợp hoàn toàn vào thiết bị điện tử sử dụng van. Các thành phần có thể được kết nối đầy đủ thông qua các giao diện mở. Điều tương tự cũng áp dụng cho các trục thủy lực trợ động với mạch dầu của riêng chúng. Trong các trục lắp ráp sẵn này, máy bơm, van và xy-lanh tạo thành một cụm mà nhà sản xuất máy chỉ cần kết nối nguồn điện và điểu khiển sự giao tiếp. Chúng sử dụng cùng các công cụ vận hành và giao diện người dùng, tức là tất cả các công nghệ bộ truyền động đều cung cấp giao diện giống nhau. Tuy nhiên, van trợ động cổ điển cũng có thể được cải tiến hơn nữa. Bộ khuếch đại plug-in mới với điều chế độ rộng xung cho các van chuyển mạch của Rexroth làm giảm nhiệt độ bề mặt của các khớp nối từ hơn 80 độ xuống chỉ còn 50 độ. Điều này đặc biệt có ích đối với các dây chuyền cưa mà mùn cưa dễ cháy, tạo thành nguy cơ nổ.

Trong 10 năm nữa, van sẽ cho phép lập kế hoạch dự án dễ dàng hơn, vận hành thoải mái hơn và hoạt động hiệu quả hơn và sẽ cung cấp nhiều thông tin hơn trước khi cần sửa chữa. Nếu cần bảo dưỡng, van có thể đã tự đặt hàng các phụ tùng thay thế.