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液壓閥的發(fā)展經(jīng)歷了如圖16所示發(fā)展歷程，從最開始手動控制只有油路切換功能的液壓閥到采用數(shù)字信號能夠進行壓力流量閉環(huán)控制的可編程閥再到流量離散化的數(shù)字閥，這些元件的產(chǎn)生是液壓、機械、電子、材料、控制等學科交叉發(fā)展的結果。而液壓閥的智能化與數(shù)字化又增進了工業(yè)設備及工程機械的自動化、控制智能化、能量利用效率。



圖16 液壓閥的發(fā)展歷程Fig.16 Development of hydraulic valve

數(shù)字閥的發(fā)展和應用可以使從事液壓領域工作的技術人員和研究人員從復雜的機械結構和液壓流道中解放出來，專注于液壓功能和控制性能的實現(xiàn)。與傳感器及控制器相結合，可以通過程序與數(shù)字閥的組合簡化現(xiàn)有復雜的液壓系統(tǒng)回路。模塊化的數(shù)字閥需要其參數(shù)、規(guī)格與接口統(tǒng)一，讓液壓系統(tǒng)的設計與電路設計一樣標準化。

數(shù)字閥的重要應用就是利用其高頻特性達到快速啟閉的開關效果或者生成相對連續(xù)的壓力和流量。目前，采用新形式、新材料的電-機械執(zhí)行器，降低閥芯質量和合理的信號控制方式，使得數(shù)字閥的頻響提高，應用范圍越來越廣。然而，對于高壓力、大流量系統(tǒng)，普遍存在電-機械轉換器推力不足、閥芯啟閉時間存在滯環(huán)等問題。因此，在確保數(shù)字閥穩(wěn)定性的情況下如何提高響應，尤其是在高壓大流量的液壓系統(tǒng)中的使用一直是數(shù)字閥的研究重點。

隨著人類社會責任感的提高，工業(yè)界能量利用效率、對環(huán)境的影響都是亟需關注的問題。不能做到節(jié)能減排的工業(yè)必將會被替代和淘汰。相對而言，液壓傳動的效率并不高，但這也恰恰說明其具有較大的提升空間。與新型的控制方式與電子技術相結合，數(shù)字閥工作的過程可以監(jiān)控其工作端的壓力流量參數(shù)、減少背壓、根據(jù)工況反饋調(diào)節(jié)泵參數(shù)甚至發(fā)動機的參數(shù)，以達到節(jié)能效果。

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