一、引言
HAWE Hydraulik(哈威液压)成立于1949年,总部位于德国慕尼黑,是全球高压液压领域的重要制造商。公司以阀体全钢结构、耐高压、结构紧凑、无泄漏和使用寿命长著称,产品广泛应用于工程机械、机床、船舶、冶金、风电及液压工具等行业。
在HAWE的产品体系中,控制阀占据核心地位。HAWE将液压阀按任务分为方向阀、压力阀、流量阀和截止阀,按结构分为座阀和滑阀,再通过模块化组合构建出从单体阀到复杂阀组的完整控制体系。本文将从系统架构和产品类型两个维度,对HAWE控制阀进行系统梳理。
二、系统架构
2.1 负载传感系统架构
负载传感是HAWE控制阀系统架构的核心原理。LS系统能够根据一个或多个执行元件在任意时刻的需求,自动调节系统压力和流量,从而显著降低能量损耗。
在HAWE的LS架构中,比例方向阀的节流口与定差式压力补偿器配合,构成一个连续可调的2通流量控制阀,实现与负载无关的流量精确控制。采用变量泵的LS系统为闭中心系统,在阀处于中位时泵排量趋近于零,系统处于低压待机状态。这一架构使各执行元件之间的压力和流量可独立调节,互不干扰,特别适用于多执行元件同时动作的移动机械。
2.2 模块化阀组架构
模块化是HAWE控制阀系统架构的另一基石。HAWE方向控制阀可以按照功能需求,逐片组合到一个阀组中,形成高度定制化的控制方案。
HAWE提供多种阀组集成方案:阀组可组合不同阀类型实现复合功能;滑阀式阀组采用模块化分段结构,最多可将10个阀段以3种规格组合在一个控制块中。此外,HAWE还提供BA型和BV型阀组,专为紧凑型泵站设计,与A型连接块具有相同接口尺寸,可直接安装而无需过渡板。
2.3 电液一体化架构
随着数字化需求增长,HAWE将电子控制组件无缝融入液压系列产品中。其电子套件包括EMMA比例插头——可直接插装在阀上,无需额外传感器即可监测阀芯位置;以及PSL型的板载CAN总线版本,仅需一根电缆即可完成连接和全面运行监控。
这一电液一体化架构使比例阀具备了精确的压力、流量和位置调节能力,同时通过总线接口实现与上位控制系统的直接集成,并支持预测性维护和能效优化。
三、产品类型
3.1 比例方向滑阀
比例方向滑阀是HAWE控制阀产品体系的核心,用于连续调节执行元件的运动方向和速度,控制过程与负载无关。
PSL与PSV系列是具代表性的产品。PSL型适用于定量泵系统,PSV型适用于带压力/流量控制器的变量泵系统。两者均基于负载传感原理,各执行元件的流量和负载压力可单独设定。PSL/PSV系列最高工作压力达400 bar,单执行元件最大流量240 L/min。该系列广泛应用于装载起重机、升降工作台、市政车辆、建筑机械、农业和林业机械等领域。
PSLF与PSVF系列是PSL/PSV的扩展版本,适用于更大的流量需求,最高工作压力400 bar,单执行元件最大流量400 L/min,泵侧最大流量1000 L/min,提供单片阀和阀组两种形式。
EDL系列为直动式比例方向滑阀,采用串联连接,最高工作压力320 bar,可用于定量和变量泵系统,并可通过中间板和辅助块灵活扩展附加功能。
MICK系列是HAWE的一款创新型产品,由PSL型比例方向阀和专门设计的8/3分流阀组合而成,通过一个阀段即可为多达三个双作用执行元件供油。该产品最初为混凝土泵臂架控制开发,目前尺寸3的单执行元件流量可达120 L/min,尺寸2适用于60 L/min以下的小型设备。
3.2 方向座阀
座阀是HAWE的传统优势产品,以零泄漏密封和高耐压能力著称。NBVP型方向座阀提供2/2、3/2、3/3和4/3通等多种机能,所有油口均可承受相同压力。WH和WN型为板式安装方向座阀,提供球座式密封结构。这些座阀产品在需要严格保压和安全隔离的场合具有不可替代的优势。
3.3 压力控制阀
HAWE压力控制阀涵盖溢流阀、顺序阀和减压阀等类别。MV、SV和DMV型为直动式压力阀,标准配置阻尼设计。MV型溢流阀最大工作压力可达700 bar(规格4-8),DMV型定差式减压阀在进出口之间产生恒定压差,最大工作压力350-400 bar。这些阀可提供管接式、板式安装和螺纹插装等多种安装形式。
3.4 流量控制阀
流量控制阀用于精确调节液压系统中的流量。SD、SF和SK型流量调节阀支持无级调节,分别通过旋钮、调整螺栓和滚轮操纵,可作为2通或3通流量阀使用。SB和SQ型提供螺纹插装、管接和空心螺栓等多种结构形式,流量范围覆盖1至400 L/min,其中SQ型具有良好的负载无关特性。SE和SEH型为比例流量阀,SE型采用直动式流量孔板,在接近零流量时具有良好的调节性;SEH型采用先导式结构,适用于需要快速响应的动态系统。
3.5 集成阀组与系统解决方案
HAWE不仅提供单体阀,还提供高度集成的阀组和控制块方案。CBA 1型阀组将多种液压功能集成于紧凑阀块中,支持NG 4和NG 6标准连接图,工作压力最高210 bar,流量最大15 L/min,可直接安装于HAWE紧凑型液压动力单元上。BA型和BV型阀组专为紧凑型泵站配套设计,下游接口尺寸可兼容BWN、BWH、VB等多种阀组类型。此外,NZP型中间辅助功能块可在底板和换向阀之间插入,实现减压、缓冲、平衡等附加功能。
四、数字化与智能化趋势
面对工业数字化浪潮,HAWE在传统液压阀的机械优势基础上,持续融入智能化功能。VIPR型智能阀单元是这一方向的代表性成果:它将四个比例座阀以“独立计量”方式布置,集成压力传感器和电子控制系统,可对所有通向工作功能的通道进行监测、评估和独立控制。
VIPR的特殊之处在于其软件定义的灵活性——压力控制还是流量控制由控制系统决定,无需更改硬件;浮动位和再生模式等运行模式可通过软件实现,无需额外阀件或控制块。借助板载传感器和自学习算法,系统在几次试运行后即可自动适应特定需求,缩短调试过程。正如HAWE产品经理所言:“智能液压将经典液压的稳健性和高功率密度与自动化和数字化的优势相结合,为自动化移动应用、电动车辆和工业自动化的未来机器概念奠定了基础。”
五、结语
HAWE控制阀体系以负载传感为技术内核、以模块化集成为工程方法、以电液一体化为发展方向,构建了从比例方向滑阀、方向座阀、压力阀、流量阀到集成阀组的完整产品矩阵。其产品以全钢结构、耐高压(最高700 bar)、紧凑轻量为显著特点,能够适应从工业设备到移动机械、从传统液压到智能电液系统的多样化需求。随着CAN总线、板载传感器和自学习算法的深入应用,HAWE控制阀正从传统的功率控制元件演进为具备感知、通信和自适应能力的智能执行节点,为液压系统的数字化升级提供了坚实的技术基础。
