Con il continuo miglioramento della meccanizzazione agricola, i raccoglitori di cotone sono attrezzature chiave per la raccolta del cotone e le loro prestazioni e affidabilità influiscono direttamente sui benefici dell'industria del cotone. Questo articolo esplorerà profondamente le soluzioni di applicazione innovative delle pompe chiuse a pistone assiale di Rexroth A4VG nel sistema idraulico dei raccoglitori di cotone e analizzano le loro caratteristiche tecniche, i vantaggi della configurazione del sistema e gli effetti effettivi dell'applicazione. A partire dalle caratteristiche dell'ambiente di lavoro dei raccoglitori di cotone, l'articolo approfondirà il modo in cui la pompa a pistone assiale idraulico A4VG soddisfa i requisiti multipli dei pickers di cotone per alta pressione, flusso di grandi dimensioni, risposta rapida, risparmio energetico e protezione ambientale e introduce le sue soluzioni di configurazione ottimizzate nel sistema di trasmissione di viaggio e il sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone. Allo stesso tempo, esploreremo anche come la tecnologia di controllo intelligente della pompa A4VG può migliorare il livello di automazione dei raccoglitori di cotone, nonché i punti chiave di manutenzione, per fornire un riferimento tecnico completo per i progettisti di raccolta di cotone e gli ingegneri di manutenzione.
Requisiti speciali e sfide del sistema idraulico per raccoglitore di cotone
Come importante raccolto in contanti nel mondo, la raccolta meccanizzata del cotone è diventata una tendenza inevitabile nello sviluppo dell'agricoltura moderna. Come la più grande base di produzione di cotone cinese, la produzione dello Xinjiang ha raggiunto 5 milioni di tonnellate nel 2019 e il tradizionale metodo di raccolta del cotone manuale non può più soddisfare le esigenze della piantagione su larga scala. Come attrezzatura principale per la raccolta del cotone, il sistema idraulico del raccoglitore di cotone affronta un ambiente di lavoro estremamente duro e requisiti di prestazione. Questi requisiti speciali pongono sfide tecniche estremamente elevate per la pompa a pistone assiale idraulico.
L'ambiente di lavoro estremo è la sfida principale affrontata dal sistema idraulico dei raccoglitori di cotone. La stagione della raccolta del cotone è generalmente concentrata a settembre e ottobre e il periodo della finestra di raccolta è solo circa un mese e mezzo. Una volta che il cotone è umido a causa delle precipitazioni, influirà direttamente sul prezzo di qualità e di vendita del cotone. Questa pressione temporale richiede ai raccoglitori di cotone di lavorare continuamente giorno e notte e qualsiasi fallimento meccanico causerà enormi perdite economiche. Allo stesso tempo, i raccoglitori di cotone lavorano in un ambiente polveroso e la temperatura di lavoro cambia notevolmente (da bassa temperatura alla mattina presto ad alta temperatura a mezzogiorno). Inoltre, il clima secco e le condizioni di polvere nel Xinjiang hanno presentato requisiti estremamente elevati sulle prestazioni di sigillatura e dissipazione del calore del sistema idraulico.
Le caratteristiche del carico di lavoro dei raccoglitori di cotone rappresentano anche un grave test sul sistema idraulico. I moderni raccoglitori di cotone di solito pesano dozzine di tonnellate e devono iniziare frequentemente, fermarsi, girare e arrampicarsi quando si lavorano in campi di cotone. Queste condizioni di lavoro creano enormi carichi di impatto sul sistema di trasmissione di viaggio. Il sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone affronta cambiamenti di carico più complessi: densità irregolare di piante di cotone, detriti dura occasionali e movimento alternativo ad alta velocità delle dita di raccolta del cotone causerà drastiche fluttuazioni della pressione nel sistema idraulico. I sistemi di pompe di misurazione tradizionali sono inefficienti in tali condizioni di carico variabili, con gravi perdite di energia e difficoltà nel fornire una potenza regolare.
Dal punto di vista dell'architettura del sistema, il sistema idraulico di un raccoglitore di cotone di solito deve soddisfare più requisiti funzionali contemporaneamente: il sistema di trasmissione di viaggio richiede una regolamentazione di velocità in collaborazione ad ampio raggio e un controllo preciso; Il sistema di lavoro per picker di cotone richiede una fornitura di flusso grande stabile; e sistemi ausiliari come lo sterzo e i ventilatori hanno requisiti elevati per la velocità di risposta. Questo requisito di integrazione multifunzionale rende estremamente complesso la progettazione del sistema idraulico e la distribuzione dell'energia e la corrispondenza della pressione tra i sottosistemi diventano problemi chiave.
L'efficienza energetica e la pressione ambientale sono anche fattori che devono essere considerati nella progettazione di moderni raccoglitori di cotone. Con l'aumento dei prezzi del carburante e il rafforzamento delle norme sulle emissioni, come ridurre la perdita di energia dei sistemi idraulici e migliorare l'efficienza complessiva è diventato al centro dei produttori di attrezzature. Studi hanno dimostrato che il tasso di utilizzo energetico dei tradizionali sistemi di pompe quantitative sui raccoglitori di cotone è spesso inferiore al 40%e la maggior parte dell'energia viene sprecata sotto forma di calore, il che non solo aumenta il consumo di carburante, ma fa aumentare la temperatura del sistema e accelera l'invecchiamento dei sigilli.
In risposta a queste sfide, le pompe chiuse a pistone assiale della serie A4VG Rexroth sono diventate una scelta ideale per i sistemi idraulici per raccoglitori di cotone con la loro alta pressione, un flusso grande, una variabile in collaborazione, una risposta rapida e un'alta efficienza e un risparmio energetico. Questa serie di pompe adotta una struttura variabile a pistone assiale della piastra swash, che è appositamente progettata per la trasmissione idrostatica a circuito chiuso. Il flusso è proporzionale alla velocità di trasmissione e allo spostamento e può essere regolato in modo acceso. La sua massima pressione di lavoro può raggiungere 40 MPa, la pressione di picco è di 45 MPa, la gamma di spostamento copre 28-250 ml/R e la gamma di velocità è 2400-4250R/min, che può soddisfare completamente i requisiti di potenza di varie condizioni lavorative dei raccoglitori di cotone.
Nei seguenti capitoli analizzeremo in dettaglio le caratteristiche tecniche della pompa a pistone assiale idraulico A4VG e spiegheremo il suo schema di configurazione ottimizzato nel sistema di viaggio e sul sistema di lavoro di Cotton Picker, mostrando come questa tecnologia idraulica avanzata può fornire una soluzione di potenza affidabile ed efficiente per moderni raccoglitori di cotone.
Caratteristiche tecniche della pompa variabile pistone assiale A4vg
Come pompa di spostamento a pistone assiale a pistone a piastra per swash ad alte prestazioni, la serie Rexroth A4VG rappresenta oggi il livello avanzato della tecnologia di trasmissione idraulica per i macchinari di costruzione. Il suo concetto di progettazione unico e un squisito processo di produzione lo rendono particolarmente adatto per applicazioni in condizioni di lavoro dure come i raccoglitori di cotone. Una profonda comprensione delle caratteristiche tecniche di questa pompa a pistone assiale idraulico è di grande significato per ottimizzare la progettazione del sistema idraulico dei raccoglitori di cotone.
Il design strutturale innovativo è il vantaggio fondamentale delle pompe della serie A4VG. La pompa adotta un design di alloggiamento integrale con una pompa di carica incorporata, una struttura compatta e un minor numero di parti di tenuta, che non solo riduce il peso ma migliora anche significativamente il rapporto potenza-peso. Il blocco della valvola integrato configurato nella parte posteriore dell'alloggiamento della pompa integra tutti i moduli di funzione di controllo richiesti per il sistema chiuso, tra cui la valvola di sicurezza ad alta pressione, la valvola a senso unico, la valvola di interruzione della pressione, il circuito di controllo dell'angolo della piastra di swash e il circuito di controllo della pressione di reimpostazione dell'olio. Questo design altamente integrato semplifica notevolmente il layout delle tubazioni del sistema, riduce potenziali punti di perdita e migliora l'affidabilità del sistema. Vale particolarmente la pena ricordare che la coppia di lamiera di swash della pompa A4VG adotta un grande design del cuscinetto a rulli ad angolo di cono, che ha una forte capacità di carico assiale e una durata di servizio notevolmente migliorata. Questo design della durabilità è particolarmente importante per le attrezzature come i raccoglitori di cotone che devono funzionare continuamente a lungo.
La tecnologia avanzata di controllo variabile consente alla pompa A4VG di adattarsi in modo flessibile alle varie condizioni di lavoro dei raccoglitori di cotone. Questa serie di pompe offre una varietà di opzioni di controllo, tra cui la variabile idraulica HD, il servo manuale di controllo idraulico HW, il controllo idraulico DA correlato alla velocità, il controllo idraulico DG ed EZ, il controllo elettrico EP. Nelle applicazioni per selezionatore di cotone, il controllo proporzionale elettrico EP è particolarmente comunemente usato. Può regolare accuratamente lo spostamento della pompa attraverso i segnali elettrici per ottenere un'integrazione senza soluzione di continuità con il sistema di controllo del veicolo. Il regolatore di potenza della pompa A4VG adotta un meccanismo di regolazione iperbolico basato sul principio dell'equilibrio della coppia, che sostituisce il tradizionale metodo di regolazione della molla e elimina teoricamente la perdita di potenza. Questo design non solo migliora l'efficienza dell'utilizzo dell'energia, ma rende anche la risposta variabile più veloce e più fluida, che è particolarmente adatta alle frequenti cambi di velocità del sistema di viaggio per selezionatore di cotone.
L'eccellente pressione e le caratteristiche del flusso sono un'altra caratteristica notevole della pompa A4VG. La pressione di lavoro nominale di questa serie di pompe può raggiungere 40 MPa, la pressione di picco può raggiungere 45 MPa e l'intervallo di spostamento va da 28 ml/r a 250 ml/r. La serie A4VG40 aggiornata ha aumentato il livello di pressione a una pressione di picco di 500 bar, con prestazioni ancora più potenti. L'ampia gamma di parametri operativi consente ai progettisti di selezionare flessibili modelli in base ai requisiti di alimentazione di diversi tipi di raccoglitori di cotone. La portata della pompa A4VG è proporzionale alla velocità di guida e allo spostamento e può essere regolata in modo acceso. Quando l'angolo della piastra di swash è zero, anche la portata di uscita è zero. All'aumentare dell'angolo della piastra di swash, la portata può aumentare costantemente al valore massimo. Questa funzione consente al raccoglitore di cotone di ottenere una variazione di velocità in modo coerente dalla velocità operativa stazionaria alla massima, migliorando notevolmente il comfort dell'operatore e l'efficienza del lavoro.
Meccanismi di protezione multipla di sicurezza assicurano il funzionamento affidabile della pompa A4VG nelle dure condizioni di lavoro del raccoglitore di cotone. La pompa è dotata di due valvole di soccorso sul lato dell'olio ad alta pressione per proteggere il sistema di trasmissione idrostatica dal sovraccarico. Queste valvole di soccorso funzionano anche come valvole di rifornimento dell'olio per impedire al sistema di succhiare l'aria. La valvola di interruzione della pressione incorporata può limitare la massima pressione di lavoro del sistema. Quando la pressione raggiunge il valore impostato, la valvola di interruzione cambierà l'angolo della piastra di swash per ridurre lo spostamento della pompa, limitando così la pressione continuando a salire. Vale la pena notare che la pressione impostata della valvola di sicurezza è generalmente più alta di 30 bar di quella della valvola di taglio. Questo design differenziato non solo garantisce il risparmio energetico del sistema durante il normale funzionamento, ma fornisce anche un margine di protezione sufficiente per gli shock di pressione. Per applicazioni come i raccoglitori di cotone con drastiche variazioni di carico, questa protezione a pressione multilivello è cruciale.
Le prestazioni ottimizzate di gestione termica consentono alla pompa A4VG di soddisfare le esigenze del funzionamento continuo a lungo termine del raccoglitore di cotone. La pompa ausiliaria incorporata della pompa non solo fornisce il reintensione dell'olio necessario per il sistema chiuso, ma guida anche parte dell'olio caldo al serbatoio dell'olio attraverso la valvola di lavaggio per ottenere un raffreddamento continuo del sistema. La gamma di viscosità di lavoro della pompa A4VG è progettata per essere 16-36 mm²/s (a temperatura operativa) e l'intervallo di viscosità limitante è di 5-1600 mm²/s. Può adattarsi a varie condizioni di lavoro da -40 ℃ a freddo inizio a 115 ℃ temperatura alta. Quando si utilizza la tenuta dell'albero del fluorobber, la temperatura dell'alloggiamento della pompa può adattarsi all'intervallo da -25 ℃ a +115 ℃; In ambienti di temperatura più bassi, è possibile selezionare guarnizioni dell'albero di gomma di nitrile (adattabili a -40 ℃ a +90 ℃). Questa ampia adattabilità della temperatura consente al raccoglitore di cotone di funzionare in modo affidabile in un ambiente con una grande differenza di temperatura tra giorno e notte nello Xinjiang.
Il concetto di progettazione modulare offre opzioni di configurazione altamente flessibili per il sistema idraulico di cotone picker. La pompa A4VG può essere facilmente collegata in serie con la pompa ausiliaria per diversi meccanismi di lavoro per ottenere una rapida risposta dei meccanismi di lavoro tra cui il motore dello stantuffo MCR. Nelle applicazioni di cotone selezionatore, la pompa variabile ad alta pressione della serie A4 viene spesso utilizzata in combinazione con il motore variabile della serie A6 per formare un sistema di trasmissione di viaggio, che espande notevolmente la gamma di regolamentazione della velocità del viaggio idrostatico; Mentre il sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone può utilizzare la pompa variabile a media pressione della serie A10 con il motore quantitativo della serie A2 per garantire l'uscita stabile del sistema di raccolta del cotone. Questa combinazione modulare consente ai progettisti di sistemi di selezionare la combinazione più adatta di componenti idraulici in base ai requisiti delle diverse funzioni, ottimizzando i costi complessivi garantendo al contempo le prestazioni.
Tabella: Parametri tecnici principali della pompa variabile a pistone assiale A4VG Rexroth
Categoria dei parametri
Indicatori tecnici
Vantaggi dell'applicazione di cotone picker
Caratteristiche di pressione
Pressione nominale 40 MPA, pressione di picco 45MPA (la serie A4VG40 può raggiungere 500 bar)
Soddisfare i requisiti di funzionamento a carico pesante dei raccoglitori di cotone e far fronte a carichi di impatto improvvisi
Gamma di spostamenti
28-250 ml/r
Adattarsi alle esigenze dei raccoglitori di cotone di diversi livelli di potenza
Gamma di velocità
2400-4250R/min
Abbinato direttamente al motore diesel, non è richiesto alcun meccanismo di riduzione aggiuntivo
Metodo di controllo
Controllo idraulico HD, manuale idraulico HW, velocità DA/DG correlata, controllo elettronico EZ/EP, ecc.
Adattamento flessibile a vari requisiti di controllo, automazione facile da realizzare
Pressione di carica
Modalità EP/EZ/HW/HD 20BAR, Modalità DA/DG 25BAR (quando N = 2000R/min)
Garantire il funzionamento affidabile dei sistemi chiusi e prevenire la cavitazione
Temperatura operativa
-40 da ℃ a +115 ℃ (a seconda del materiale di tenuta)
Adattarsi alle condizioni climatiche estreme nello Xinjiang
Queste caratteristiche tecniche della pompa a pistone assiale idraulico A4VG lo rendono una scelta ideale per risolvere le difficili sfide affrontate dai sistemi idraulici per picker di cotone. Di seguito esploreremo specificamente come trasformare questi vantaggi tecnici in soluzioni ad alte prestazioni in applicazioni pratiche dei raccoglitori di cotone.
Applicazione della pompa A4VG nel sistema di trasmissione di viaggio di cotone
Il sistema di trasmissione di viaggio del raccoglitore di cotone è la parte fondamentale del suo sistema idraulico, che è direttamente correlato alla manovrabilità, all'efficienza operativa e al consumo di carburante dell'intera macchina. Il sistema di trasmissione idrostatica chiusa (HST) composto da pompa variabile a pistone assiale A4VG Rexroth A4VG e motore variabile A6VM fornisce una soluzione di trasmissione di viaggio efficiente e affidabile per moderni raccoglitori di cotone. Questa configurazione avanzata sfrutta a pieno titolo della modifica della velocità e delle caratteristiche di adattamento della potenza della pompa a pistone assiale idraulico, abbinando perfettamente le complesse condizioni di lavoro di viaggio del raccoglitore di cotone.
Il principio di base del sistema di trasmissione idrostatica chiusa costituisce la base della guida di viaggio per raccolta di cotone. In questo sistema, la pompa variabile A4VG funge da fonte di alimentazione, convertendo l'energia meccanica del motore in energia idraulica, guidando il motore variabile A6VM per ruotare attraverso la tubazione ad alta pressione e il motore converte quindi l'energia idraulica in energia meccanica e infine guida le ruote attraverso il dispositivo di riduzione. Il vantaggio fondamentale del sistema è che la velocità della ruota può essere regolata in modo coerente modificando l'angolo della piastra di swash (cioè, lo spostamento) della pompa A4VG e la direzione del flusso del liquido può essere modificata agevolmente oscillando la piastra di swash oltre la posizione centrale, realizzando così la commutazione in avanti e indietro del selettore di cotone. Questo metodo di trasmissione elimina il tradizionale cambio meccanico, semplifica notevolmente la catena di trasmissione e migliora l'affidabilità del sistema.
La configurazione tipica del sistema di viaggio di solito include una o due pompe di spostamento variabile A4VG che guidano quattro motori a spostamento variabile A6VM. Nella configurazione multi-pompa, gli assi anteriori e posteriori possono essere guidati in modo indipendente e ogni pompa è responsabile della guida di due motori su un asse. Questo layout non solo fornisce una migliore distribuzione della trazione, ma raggiunge anche uno sterzo regolare attraverso la funzione "differenziale elettronico". Il metodo di controllo DA (correlato alla velocità) o EP (proporzionale elettrico) della pompa A4VG è particolarmente adatto a questa applicazione. Il controllo DA può regolare automaticamente lo spostamento della pompa in base alla velocità del motore per garantire che il motore funzioni sempre nel miglior punto operativo; Mentre il controllo EP può controllare accuratamente la velocità di viaggio attraverso segnali elettrici, che è facile da integrare con il sistema di controllo automatico del veicolo.
La pressione del sistema e la progettazione del flusso sono parametri chiave della soluzione di trasmissione. Considerando che il raccoglitore di cotone ha un grande peso morto (di solito 20-30 tonnellate) e deve funzionare in campi di cotone morbidi, la pressione di lavoro del sistema è generalmente impostata nell'intervallo di 350-400 bar. La valvola di taglio della pressione sulla pompa A4VG deve essere impostata leggermente superiore alla normale pressione di lavoro (di solito al 10-15% più alta), in modo che quando si incontra una maggiore resistenza, il sistema può ridurre automaticamente lo spostamento per mantenere la pressione impostata ed evitare lo stallo del motore. Il design del flusso deve essere calcolato e determinato in base alla velocità di viaggio massima e allo spostamento del motore richiesto. In generale, la domanda di flusso del sistema di viaggio di grandi raccoglitori di cotone è compresa tra 200-300 litri/min. Il modello di sfuggita di grandi dimensioni della pompa A4VG 250ml/R può soddisfare i requisiti di flusso della maggior parte dei raccoglitori di cotone.
La capacità di gestire carichi di shock è un indicatore importante per valutare l'affidabilità di un sistema di viaggio di un raccoglitore di cotone. Il terreno irregolare dei campi di cotone e la grande massa del raccoglitore di cotone genereranno gravi carichi di shock durante il viaggio. La valvola di sicurezza ad alta pressione della pompa A4VG (di solito impostata 30 bar più alta della valvola di taglio) può assorbire efficacemente questa scossa di pressione e proteggere il sistema dai danni. Allo stesso tempo, la valvola di rifornimento dell'olio incorporato nella pompa garantisce che il sistema non venga risucchiato vuoto durante le improvvise cambi di direzione e mantengono uno stato di lavoro stabile. Applicazioni pratiche hanno dimostrato che il sistema di viaggio dotato della pompa A4VG funziona bene in condizioni di lavoro tipiche come iniziare su una pendenza di 5-7 ° e attraversare un fossato di alta cresta di 30 cm. La fluttuazione della pressione del sistema è controllata all'interno di un intervallo sicuro e risponde rapidamente.
Il recupero dell'energia e l'ottimizzazione dell'efficienza sono importanti considerazioni nella progettazione di moderni sistemi di viaggio per raccoglitori di cotone. Il sistema chiuso composto dalla pompa A4VG e il motore A6VM ha un naturale vantaggio nel recupero dell'energia: quando si scende in discesa o rallentano, la ruota spinge la pompa a ruotare attraverso il motore. In questo momento, il sistema può passare automaticamente alla "condizione di lavoro della pompa" e convertire l'energia meccanica in energia idraulica per lo stoccaggio. Al fine di prevenire il fenomeno "slittando" (ovvero il motore cambia accidentalmente nella condizione di lavoro della pompa e fa perdere il controllo al sistema), il sistema è dotato di uno speciale blocco di valvole anti-slip per garantire una frenata affidabile nello stato di parcheggio. Inoltre, la regolazione variabile della pompa A4VG si basa sul principio di bilanciamento della coppia. In teoria, non vi è alcuna perdita di potenza e l'efficienza del sistema può essere migliorata del 3-5% rispetto al tradizionale metodo di regolazione della molla.
La progettazione del circuito di dissipazione del calore e di lavaggio è fondamentale per garantire che il sistema di viaggio possa funzionare in modo affidabile a lungo. Un potenziale problema dei sistemi idraulici chiusi è che la circolazione continua dell'olio caldo provoca l'aumento della temperatura. La pompa di rifornimento integrata della pompa A4VG non solo rielabora l'olio fresco al sistema, ma conduce anche parte dell'olio caldo al serbatoio per il raffreddamento attraverso la valvola di lavaggio. Nelle applicazioni di raccolta di cotone, il flusso di lavaggio è generalmente impostato sul 10-15% del flusso totale del sistema. Con un radiatore di olio idraulico dedicato, la temperatura dell'olio può essere controllata all'interno dell'intervallo ideale (60-80 ° C). Se la temperatura dell'alloggiamento del motore risulta essere anormalmente alta (come la combustione del sensore nel caso), di solito è causata dal blocco del tubo di scarico dell'olio o dal flusso di lavaggio insufficiente. Controllare se il tubo di scarico dell'olio non è ostacolato e verifica il valore di impostazione della valvola di lavaggio in tempo.
L'integrazione di controllo intelligente è l'ultima direzione di sviluppo per migliorare le prestazioni dei sistemi di viaggio per picker cotone. Collegando la pompa A4VG EP controllata elettronicamente al controller del veicolo, è possibile realizzare una varietà di funzioni avanzate: regolazione automatica della velocità in base al GPS, ottimizzando automaticamente la velocità in avanti in base alla densità dell'impianto di cotone; Controllo della corrispondenza dell'energia del motore per garantire che il motore funzioni sempre nella migliore zona economica; Il controllo adattivo della pendenza, aumentando automaticamente la distribuzione della coppia quando si va in salita, ecc. L'ultima valvola a cartuccia HIC di Rexroth può anche integrare la funzione di comunicazione Canbus, che semplifica notevolmente la complessità del cablaggio e del design, elimina il problema di apertura del nucleo della valvola attraverso il controllo dell'esatto chiuso e migliora l'accuratezza del controllo. Queste funzioni intelligenti riducono significativamente l'intensità operativa dell'operatore e migliorano la qualità del funzionamento e l'efficienza.
Tabella: guasti comuni e soluzioni della pompa A4VG nel sistema di viaggio per picker cotone
Fenomeno di faglia
Possibili cause
Soluzione
Debolezza e riduzione della velocità di camminata
L'impostazione della valvola di taglio della pressione è troppo bassa o il nucleo della valvola è bloccato
Controllare e ripristinare la pressione di taglio; Pulire o sostituire il nucleo della valvola
La temperatura del sistema è troppo alta
Flusso di lavaggio insufficiente; La pressione di rifornimento è troppo bassa
Regolare l'apertura della valvola di lavaggio; Controllare la pompa di rifornimento dell'olio e la valvola di overflow
Grande shock di commutazione
La piastra di swash è offset da zero posizione; C'è aria nel circuito dell'olio di controllo
Ricalibrare la posizione zero; Avvia e controlla il sigillo del circuito dell'olio di controllo
Aumento anormale del rumore
Il filtro di aspirazione dell'olio è intasato; La viscosità dell'olio è improprio
Sostituire l'elemento filtro; Controllare il tipo di olio e la temperatura
Gravi fluttuazioni della pressione
La valvola di scarico ad alta pressione è instabile; C'è aria nel sistema
Controllare la molla della valvola di rilievo e il nucleo della valvola; esaurire il sistema
La pratica ha dimostrato che il sistema di viaggio per picker di cotone utilizzando la pompa variabile a pistone assiale A4VG presenta vantaggi significativi rispetto ai tradizionali sistemi di pompaggio meccanico o di pompaggio quantitativo: la modifica della velocità di cottura consente alla velocità operativa di abbinare accuratamente la densità della pianta di cotone, migliorando la qualità della raccolta; La caratteristica adattiva di potenza riduce il consumo di carburante del 15-20%; Il numero di componenti di trasmissione è ridotto di oltre il 50%, riducendo i costi di manutenzione. Questi vantaggi rendono la pompa del pistone assiale idraulico A4VG la soluzione di trasmissione di potenza preferita per i raccoglitori di cotone moderni ed efficienti. Nel prossimo capitolo, esploreremo l'applicazione ottimizzata di questa serie di pompe nel sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone.
Schema di configurazione della pompa A4VG nel sistema di lavoro della macchina di raccolta del cotone (testa di raccolta del cotone)
Il sistema di lavoro del raccoglitore di cotone è principalmente responsabile della guida della testa di raccolta del cotone per eseguire l'effettiva operazione di raccolta del cotone e le sue prestazioni influiscono direttamente sull'efficienza della raccolta e sulla qualità del cotone. A differenza del sistema di viaggio, la domanda di energia idraulica nel sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone si concentra maggiormente sulla produzione stabile e sulla risposta rapida piuttosto che sulla regolazione della velocità ad ampio raggio. La combinazione della pompa del pistone assiale A4VG e della pompa variabile a media pressione della serie A10VG fornisce una soluzione di alimentazione ottimizzata per il sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone. Questa configurazione fornisce il gioco completo alla densità di potenza elevata e alle caratteristiche di controllo precise della pompa a pistone assiale idraulico, garantendo che la testa di raccolta del cotone possa funzionare in modo stabile ed efficiente in varie condizioni di lavoro.
Le caratteristiche di carico del sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone determinano i principi di selezione dei componenti idraulici. La testa di raccolta del cotone è generalmente composta da più parti di lavoro: mandrini di raccolta rotanti, dischi di rimozione del cotone alternativi, ventilatori di trasporto e sistemi di lubrificazione. Questi componenti insieme costituiscono un sistema di carico complesso, le cui caratteristiche includono: velocità relativamente stabile ma grandi cambiamenti nella domanda di coppia (quando si incontrano aree di piante di cotone dense); l'esistenza di shock periodici (quando i mandrini di raccolta incontrano rami di cotone più spessi); e la necessità che più attuatori lavorino insieme. Alla luce di queste caratteristiche, il sistema di lavoro di solito adotta la soluzione di pompa variabile a media pressione A10VG combinata con motore quantitativo A2FM, che migliora la resistenza all'impatto e ottimizza il costo-efficacia. Per i grandi raccoglitori di cotone, è possibile selezionare la configurazione della pompa A4VG in serie con pompa di ingranaggi ad alta pressione per guidare rispettivamente diversi meccanismi di lavoro per ottenere una distribuzione accurata del flusso.
Le strategie di regolazione della pressione e del flusso sono il nucleo della progettazione del sistema di lavoro. Il sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone di solito funziona nella gamma di pressione di 250-300 bar, che è inferiore al livello di pressione del sistema di deambulazione. Questa differenza di design deriva dalle caratteristiche del meccanismo di lavoro: i mandrini di raccolta e i dischi di stripping di cotone richiedono un flusso grande piuttosto che una pressione estremamente elevata. La valvola di taglio della pressione sulla pompa A4VG dovrebbe essere impostata in base alla coppia di lavoro massima della testa di raccolta del cotone, che di solito è di circa il 10% superiore alla normale pressione di lavoro. La domanda di flusso dipende dalle dimensioni e dalla velocità della testa di raccolta del cotone. In generale, ogni riga di mandrini di raccolta richiede un flusso di circa 40-60 litri/min e la domanda di flusso totale di un raccoglitore di cotone a sei fili può raggiungere 250-350L/min. Selezionando ragionevolmente lo spostamento della pompa A4VG (come modelli da 125 ml/r o 180 ml/r), si può garantire che sia fornito un flusso sufficiente alla velocità economica del motore per evitare inutili perdite di energia.
La resistenza agli urti e la protezione del sovraccarico sono considerazioni di progettazione chiave per il sistema idraulico della testa di raccolta del cotone. Durante il processo di raccolta del cotone, la testa di raccolta del cotone incontrerà inevitabilmente oggetti duri (come pacciame residuo, pietre o rami di cotone più spessi). Questi carichi improvvisi causano scosse di pressione nel sistema idraulico. La valvola di sicurezza ad alta pressione (valvola di sicurezza) della pompa A4VG può rispondere rapidamente a questo impatto e aprire lo scarico quando la pressione supera il valore impostato per proteggere il sistema dai danni. Vale la pena notare che la pompa variabile della serie A10VG aggiornata ha una resistenza di shock particolarmente migliorata. Anche se incontra gli shock istantanei causati dal bloccmento del meccanismo di lavoro, può comunque funzionare stabilmente, riducendo notevolmente il tasso di fallimento meccanico. Inoltre, il sistema può anche essere dotato di un accumulatore come tampone di energia ausiliario per ulteriori fluttuazioni di pressione liscia.
Il controllo collaborativo multi-meccanismo riflette la natura avanzata del sistema idraulico dei moderni raccoglitori di cotone. Un raccoglitore di cotone efficiente deve coordinare accuratamente più parametri come la velocità del mandrino, la corsa del disco di stripping di cotone e il trasporto di flusso d'aria, e questi meccanismi sono generalmente guidati dallo stesso sistema idraulico. La combinazione della pompa A4VG e della valvola a cartuccia HIC fornisce una soluzione ideale per questo: la valvola a cartuccia può essere abbinata liberamente con il nucleo della valvola e il corpo della valvola può anche integrare la funzione di comunicazione Canbus, che semplifica notevolmente la complessità del cablaggio e del design. Attraverso la tecnologia di controllo a circuito chiuso, il sistema elimina il problema del ritardo di apertura del nucleo della valvola, migliora notevolmente l'accuratezza di apertura, evita la miserazione e alla fine raggiunge un controllo preciso dell'estremità del carico. Questa configurazione consente la testa di raccolta del cotone per regolare automaticamente i parametri di lavoro in base alle condizioni della pianta di cotone, migliorando l'efficienza della raccolta riducendo al contempo il tasso di impurità.
La distribuzione dell'ottimizzazione dell'energia è un mezzo importante per migliorare l'efficienza complessiva dei raccoglitori di cotone. Quando si guida la testa di raccolta del cotone, il tradizionale sistema di pompa quantitativa emette ancora a flusso completo anche se la portata richiesta diminuisce e il flusso in eccesso ritorna al serbatoio dell'olio attraverso la valvola di overflow, con conseguente spreco di energia. La pompa variabile A4VG può regolare automaticamente la portata di uscita in base alle esigenze effettive per ottenere "alimentazione dell'olio su richiesta". Quando alcuni meccanismi di lavoro non richiedono temporaneamente la portata massima (ad esempio, la ventola può ridurre la velocità quando si gira la macchina), la pompa ridurrà automaticamente lo spostamento e ridurrà il consumo di energia. Le misurazioni effettive mostrano che questo sistema variabile può risparmiare energia del 20-30% rispetto al sistema quantitativo tradizionale. Per i raccoglitori di cotone che lavorano più di dieci ore al giorno, questo significa considerevoli risparmi di carburante.
Il design della gestione termica è fondamentale per garantire che la testa di raccolta del cotone possa funzionare a lungo. A differenza del sistema di viaggio, i componenti idraulici del sistema di lavoro della testa di raccolta del cotone sono generalmente concentrati nella parte anteriore della macchina, con spazio limitato e cattive condizioni di dissipazione del calore. La pompa di rifornimento dell'olio incorporato della pompa A4VG non solo fornisce il necessario rifornimento dell'olio per il sistema chiuso, ma conduce anche parte dell'olio caldo al serbatoio dell'olio per il raffreddamento attraverso la valvola di lavaggio. Nel sistema di prelievo di cotone, il flusso di lavaggio è generalmente impostato sul 15-20% del flusso totale, che è superiore alla proporzione del sistema di viaggio per far fronte a sfide di dissipazione del calore più gravi. Allo stesso tempo, la viscosità dell'olio di sistema deve essere mantenuta nel raggio di lavoro ottimale (16-36 mm²/s). Nell'ambiente ad alta temperatura nello Xinjiang in estate, è possibile selezionare olio idraulico con un grado di viscosità leggermente più elevato (come l'ISO VG68) per mantenere una buona lubrificazione e proprietà di sigillatura.
Il monitoraggio intelligente e la diagnosi dei guasti sono la tendenza di sviluppo dei moderni sistemi di lavoro per raccoglitori di cotone. Installando sensori di pressione e temperatura sulla pompa A4VG e negli attuatori chiave, lo stato di lavoro del sistema può essere monitorato in tempo reale. Quando si verifica una situazione anormale (come un improvviso calo di pressione può indicare una rottura della pipeline e un aumento della temperatura può indicare un blocco dell'elemento di filtro), il sistema allarmerà automaticamente e richiederà la possibile causa del guasto. Questo monitoraggio intelligente riduce notevolmente il rischio di tempi di inattività non pianificati, il che è particolarmente importante per i coltivatori di cotone che sono pressati per il tempo durante la stagione del raccolto. Le ultime pompe controllate elettronicamente supportano anche le funzioni di diagnosi remota e il personale del servizio tecnico può analizzare i parametri del sistema attraverso la rete, fornire una guida accurata sulla manutenzione e ridurre i tempi di gestione degli errori.
I casi di applicazione effettivi hanno dimostrato le prestazioni eccellenti della pompa A4VG nel sistema di prelievo di cotone. Dopo aver usato un raccoglitore di cotone a sei file dotato di una pompa A4VG180EP, una grande fattoria nello Xinjiang ha aumentato la sua efficienza operativa del 25% rispetto ai modelli tradizionali, ridotto il consumo di carburante del 18% e ha migliorato significativamente la qualità della raccolta (il tasso di impurità è stato ridotto di 2 punti percentuali). Soprattutto quando si tratta di campi di cotone irregolari, il sistema variabile può adattarsi automaticamente ai cambiamenti di carico, mantenere una velocità stabile del mandrino ed evitare la raccolta incompleta o il danno da cotone causato da fluttuazioni di velocità. Feedback del supervisore delle attrezzature agricole: "Dato che il passaggio al raccoglitore di cotone guidato dalla pompa a pistone assiale idraulico A4VG, non solo è migliorata l'efficienza operativa, ma la chiave è che durante la stagione della raccolta tesa, la macchina non ha quasi gravi fallimenti, che ci ha acquistato un tempo prezioso."
Il sistema di lavoro della testa di cotone è la parte fondamentale del raccoglitore di cotone per svolgere la sua funzione di raccolta e le sue prestazioni influiscono direttamente sulla qualità e l'efficienza della raccolta del cotone. La pompa variabile a pistone assiale di Rexroth A4VG fornisce una soluzione di potenza ideale per i moderni raccoglitori di cotone con eccellente adattabilità del carico, controllo preciso del flusso e durata affidabile. Nel prossimo capitolo, discuteremo i punti di installazione, messa in servizio e manutenzione di questo sistema per aiutare gli utenti a dare un gioco completo ai suoi vantaggi delle prestazioni.
Punti di installazione, messa in servizio e manutenzione
Come componente centrale del sistema idraulico di cotone selezionatore, la qualità dell'installazione, il livello di accuratezza e la manutenzione della pompa variabile del pistone assiale A4VG influenzano direttamente le prestazioni del sistema e la durata della pompa. L'installazione e la messa in servizio corrette possono dare pieno gioco ai vantaggi tecnici di questa pompa a pistone assiale idraulica, mentre la manutenzione scientifica può garantire il suo funzionamento affidabile durante la stagione delle operazioni di cotone. Questa sezione introdurrà in dettaglio i punti chiave dell'installazione, della messa in servizio e della manutenzione della pompa A4VG nelle applicazioni di raccolta di cotone, fornendo una guida pratica per gli utenti.
Le specifiche e le precauzioni di installazione sono la base per garantire il funzionamento a lungo termine e affidabile della pompa A4VG. L'installazione della pompa dovrebbe seguire rigorose principi di allineamento meccanico: l'albero di uscita del motore principale e l'albero di trasmissione della pompa idraulica devono essere collegati da un accoppiamento flessibile e i due alberi devono essere installati allo stesso livello, con un errore di coassialità non più di 0,1 mm. La staffa di montaggio deve avere una rigidità sufficiente per evitare deformazioni o vibrazioni durante il funzionamento. È particolarmente importante notare che la pompa idraulica deve essere installata al di sotto del serbatoio dell'olio, il diametro interno del tubo di ingresso della pompa dovrebbe essere maggiore o uguale al diametro interno della porta di aspirazione della pompa e la pressione di aspirazione della porta di aspirazione deve essere maggiore o uguale a una pressione assoluta di 0,8 bar (può essere temporaneamente ridotta a 0,5 bar durante l'avvio a freddo). Per attrezzature mobili come i raccoglitori di cotone, è necessario prestare particolare attenzione al layout della pipeline: il tubo ad alta pressione dovrebbe avere un raggio di piegatura e una lunghezza libera sufficienti per evitare lo stretching eccessivo quando la macchina gira; La conduttura dovrebbe essere lontana dalle fonti di calore e dalle parti in movimento per evitare l'usura e il surriscaldamento.
La selezione dell'olio e il controllo dell'inquinamento sono la chiave per il sano funzionamento dei sistemi idraulici. La pompa A4VG ha requisiti rigorosi sulla viscosità dell'olio. L'intervallo di viscosità di lavoro ottimale è di 16-36 mm²/s (a temperatura di lavoro) e l'intervallo di viscosità limitante è di 5-1600 mm²/s. La differenza di temperatura tra giorno e notte nello Xinjiang è grande. La temperatura del sistema può arrivare fino a 80 ℃ durante il giorno in estate e la temperatura può scendere al di sotto di 0 ℃ dopo l'arresto di notte. Pertanto, è necessario selezionare l'olio idraulico anti-astina con un indice di viscosità più elevato (come ISO VG68). La pulizia dell'olio è particolarmente importante per le pompe a pistoni assiali. Si consiglia di soddisfare gli standard ISO 4406 18/16/13 o superiore. In ambienti polverosi come i raccoglitori di cotone, si dovrebbe prestare particolare attenzione alla protezione dell'ombra del serbatoio dell'olio e il blocco del filtro di aspirazione dell'olio deve essere controllato regolarmente. Quando si rivolge a fare rifornimento di una nuova macchina per la prima volta o si cambia l'olio dopo la revisione, il sistema dovrebbe essere scaricato in anticipo per garantire che tutti i tubi e i componenti siano puliti all'interno.
Il processo di debug e le impostazioni dei parametri determinano le prestazioni di lavoro della pompa A4VG. Prima del debug, assicurarsi che il sistema sia stato adeguatamente riempito di olio ed esaurito. La pompa può essere brevemente attivata più volte per aiutare a esaurire l'aria. Il debug include principalmente i seguenti passaggi chiave: Regolazione della pressione di riempimento dell'olio (20 bar per la modalità EP/EZ/HW/HD, 25 bar per la modalità DA/DG, misurata a n = 2000R/min); Impostazione della valvola di interruzione della pressione (a seconda dei requisiti di sistema, generalmente 10-15% superiore alla pressione di lavoro massima); Impostazione della valvola di sicurezza (circa 30 bar in più rispetto alla valvola di interruzione). Per le pompe EP controllate elettronicamente, è anche necessario calibrare la relazione tra la corrente di controllo e l'angolo della piastra di swash per garantire che la corrente completa corrisponda allo spostamento massimo e alla corrente zero corrisponde allo spostamento zero (o spostamento minimo). Durante il processo di debug, la pressione del sistema, il flusso e le variazioni di temperatura devono essere attentamente monitorate e la macchina deve essere arrestata e controllata immediatamente se si riscontrano anomalie. Il sistema multi-pompa unico per i raccoglitori di cotone deve anche prestare attenzione alla corrispondenza della pressione tra le pompe per evitare distribuzione del carico irregolare.
L'ispezione giornaliera e la manutenzione preventiva possono ridurre significativamente il tasso di fallimento delle pompe A4VG. I seguenti controlli devono essere eseguiti prima di ogni operazione: se il livello dell'olio è all'interno dell'intervallo normale; se l'indicatore differenziale di pressione degli allarmi dell'elemento filtro di aspirazione dell'olio; se vi è perdite nei giunti del tubo; Se la temperatura dell'alloggiamento della pompa e del motore è anormale. Dopo ogni 250 ore di lavoro o una stagione operativa, l'olio idraulico e l'elemento filtro devono essere sostituiti e la contaminazione dell'olio deve essere controllata. Presta particolare attenzione al controllo della sigillatura della conduttura dell'ingresso dell'olio della pompa di rifornimento dell'olio. L'ingresso dell'aria è una causa comune di danni precoci alla pompa dello stantuffo. Per le attrezzature di lavoro stagionali come i raccoglitori di cotone, il sistema idraulico dovrebbe essere avviato e gestito regolarmente nella stagione non operativa (almeno una volta al mese) per evitare che i sigilli deformino e falliscano a causa di statici a lungo termine.
La diagnosi di guasti comuni e le capacità di risoluzione dei problemi possono ridurre significativamente i tempi di inattività. Problemi tipici che la pompa A4VG può incontrare nelle applicazioni di raccolta di cotone includono: pressione insufficiente del sistema (controllare le impostazioni della valvola di spegnimento e della valvola di sicurezza e verificare se il pistone di controllo è bloccato); rumore eccessivo (verificare se la pressione di aspirazione è sufficiente, se la viscosità dell'olio è appropriata e se l'accoppiamento è ben allineato); e temperatura eccessiva (controllare l'impostazione del flusso di lavaggio, se il radiatore è bloccato e se l'olio è ossidato). Il caso mostra che durante la fase di debug, un raccoglitore di cotone ha avuto un problema con la temperatura di alloggiamento del motore troppo elevato, causando l'ending del sensore. Dopo l'ispezione, è stato scoperto che il diametro del tubo di scarico dell'olio era troppo piccolo, con conseguente back pressione eccessiva. Il problema è stato risolto dopo aver sostituito il tubo con un diametro maggiore. Quando si incontrano guasti complessi, dovrebbero essere controllati passo dopo passo in base al principio di "da semplice a complesso": controllare prima l'elemento olio e filtro, quindi verificare il segnale elettrico e infine smontare e ispezionare le parti meccaniche.
La sostituzione regolare dei componenti chiave è una misura efficace per prevenire fallimenti improvvisi. I cuscinetti e le guarnizioni della pompa A4VG sono parti di consumo. Si consiglia di sostituirli ogni 6.000 ore di lavoro o 3 anni (a seconda di quale evento si verifichi per primo). Gli ingranaggi e le piastre laterali della pompa di rifornimento dell'olio sono anche al centro dell'usura. Il gioco finale deve essere controllato regolarmente e sostituito quando supera il valore consentito (di solito 0,1-0,15 mm). Per le apparecchiature ad alta intensità come i raccoglitori di cotone, si consiglia di smantellare e ispezionare il meccanismo variabile della pompa dopo ogni stagione operativa, pulire il pistone di controllo e il nucleo della valvola e impedire ai sedimenti di causare l'attacco. Quando si sostituiscono le guarnizioni, è necessario prestare attenzione alla compatibilità del materiale: il fluorobber (FKM) è adatto per ambienti da -25 ℃ a +115 ℃, mentre la gomma di nitrile (NBR) può essere utilizzata per -40 ℃ a +90 ℃ ma ha una scarsa resistenza ad alta temperatura. La regione dello Xinjiang è fredda in inverno. Se il raccoglitore di cotone deve funzionare in un ambiente a bassa temperatura, è necessario selezionare un tipo di pompa con sigillo NBR o un kit di tenuta a bassa temperatura deve essere appositamente ordinato.
La manutenzione professionale e il supporto tecnico sono essenziali per la gestione di guasti complessi. Quando la pompa A4VG è gravemente usurata (come la piastra di distribuzione è tesa, la testa a sfera dello stantuffo cade, ecc.) O le prestazioni sono significativamente ridotte, un centro di riparazione professionale eseguirà riparazioni professionali. Il centro di riparazione ha attrezzature speciali e accessori originali per garantire la qualità della riparazione. Vale la pena notare che ci sono alcuni rischi nel disassemblare la pompa ad alta pressione da soli e riparazioni improprie possono causare danni secondari. Gli utenti di Cotton Picker possono stabilire un accordo di manutenzione preventivo con gli agenti locali, condurre ispezioni del sistema prima della stagione operativa e ricevere un supporto tecnico prioritario durante la stagione operativa. Con lo sviluppo della tecnologia Internet of Things, alcune nuove pompe A4VG supportano già funzioni di diagnosi remota e gli esperti possono analizzare i parametri di sistema attraverso la rete e fornire una guida accurata di manutenzione.
La formazione dell'operatore è un investimento morbido per garantire il funzionamento stabile a lungo termine del sistema. I conducenti di raccolta di cotone e il personale di manutenzione dovrebbero ricevere una formazione di conoscenza idraulica di base, comprendere il principio di lavoro e la composizione del sistema della pompa A4VG ed essere in grado di identificare i primi segni di fallimento. Il contenuto di formazione chiave include: caratteristiche del suono e delle vibrazioni del normale funzionamento; gamma normale di letture degli strumenti; Passaggi di trattamento di emergenza, ecc. La pratica ha dimostrato che un team operativo ben addestrato può ridurre oltre il 30% dei guasti del sistema idraulico e adottare misure corrette nella fase iniziale del problema per impedire a piccoli problemi di svilupparsi in gravi guasti.
Seguendo l'installazione di cui sopra, i punti di commissionamento e manutenzione, gli utenti di Cotton Picker possono dare un gioco completo ai vantaggi delle prestazioni di Rexroth A4VG Pistone Assiale Pistone Pompa variabile, garantire un funzionamento affidabile dell'attrezzatura durante la stagione della raccolta del cotone e massimizzare l'efficienza operativa e i benefici economici.
Analisi dei benefici economici e tendenze di sviluppo futuro
L'applicazione della pompa variabile a pistone assiale A4VG nei raccoglitori di cotone non solo comporta il miglioramento delle prestazioni tecniche, ma produce anche benefici economici significativi. Allo stesso tempo, con lo sviluppo della meccanizzazione e dell'intelligenza agricola, anche la tecnologia idraulica della pompa a pistone assiale è in continua evoluzione, fornendo maggiori possibilità per il futuro aggiornamento dei raccoglitori di cotone.
L'analisi del ritorno sull'investimento è l'indicatore economico primario per la valutazione di soluzioni di sistema idraulico. Sebbene il costo iniziale di acquisto della pompa di spostamento variabile a pistone assiale A4VG sia superiore a quello di un tradizionale sistema di pompa di spostamento fisso, il costo totale di proprietà (TCO) è inferiore quando vengono presi in considerazione i vari benefici che offre. I dati dell'applicazione effettivi mostrano che i raccoglitori di cotone che utilizzano la pompa A4VG possono ottenere un risparmio di carburante del 15-25% rispetto ai sistemi tradizionali, principalmente a causa della caratteristica di "fornitura di carburante su richiesta" della pompa di spostamento variabile che evita la limitazione e le perdite di overflow. Prendendo un raccoglitore di cotone a sei file come esempio, ogni stagione operativa (circa 45 giorni) può risparmiare da 30.000 a 50.000 yuan in costi di carburante. Allo stesso tempo, il sistema di trasmissione a variazione continua riduce i componenti di trasmissione meccanica, riduce i costi di manutenzione di circa il 30%e riduce le perdite di tempo fermo causate da guasti del cambio. Ancora più importante, l'elevata affidabilità della pompa A4VG garantisce la disponibilità delle attrezzature durante la stretta stagione di raccolta ed evita il deterioramento della qualità del cotone causata dai tempi di inattività (il prezzo del cotone umido può essere ridotto del 10-15%). Calcoli completi mostrano che i raccoglitori di cotone che utilizzano la pompa A4VG possono di solito recuperare l'investimento iniziale aggiuntivo entro 1-2 stagioni operative.
Neanche una qualità di raccolta migliorata non dovrebbe essere ignorata. Il controllo preciso del flusso della pompa A4VG mantiene stabile la velocità della testa di raccolta del cotone e può mantenere un effetto di raccolta coerente anche quando la densità delle piante di cotone cambia. La pratica ha dimostrato che rispetto ai sistemi tradizionali, il raccoglitore di cotone guidato da una pompa variabile può ridurre il contenuto della spazzatura di 1-2 punti percentuali e aumentare il tasso di raccolta del 3-5%. Per un campo di cotone con una resa di 350 kg per mu, ciò significa ulteriori 17,5 kg di cotone per mu, che, a 7 yuan per kg, aumenta il reddito di circa 122 yuan per mu. Una fattoria di grandi o medie dimensioni ha di solito più di 5.000 mu di campi di cotone, e questo da solo può aumentare le entrate di oltre 600.000 yuan. Inoltre, la riduzione del contenuto della spazzatura riduce anche il costo dei successivi processi di pulizia e migliora la competitività del mercato del cotone.
L'aumento del valore residuo delle attrezzature è un vantaggio nascosto di investimenti a lungo termine. I raccoglitori di cotone dotati di sistemi idraulici avanzati sono più popolari nel mercato di seconda mano e il loro tasso di ritenzione del valore è superiore del 10-15% a quello dei modelli tradizionali. Ciò è principalmente dovuto al fatto che la pompa A4VG ha una durata di design di oltre 10.000 ore e i componenti idraulici di base possono rimanere in buone condizioni anche dopo più stagioni operative. I sistemi di trasmissione meccanica tradizionali di solito richiedono una revisione del cambio e della frizione dopo lo stesso periodo di utilizzo, il che aumenta le preoccupazioni degli acquirenti di seconda mano. Pertanto, sebbene l'investimento iniziale sia più elevato, il costo effettivo di un raccoglitore di cotone con una pompa A4VG può essere inferiore durante l'intero ciclo di vita.
L'intelligenza e il controllo elettronico sono le principali direzioni per il futuro sviluppo della pompa A4VG. Con il progresso dell'Agricoltura 4.0, i raccoglitori di cotone si stanno muovendo verso la guida autonoma e la regolazione intelligente. Le ultime pompe EZ ed EZ di Rexroth EZ ed EP forniscono una piattaforma ideale per questa tendenza, che può essere perfettamente integrata con il controller del veicolo tramite il bus CAN o i segnali analogici. I futuri raccoglitori di cotone intelligenti potrebbero rendersi conto delle seguenti funzioni: rilevamento in tempo reale della densità delle piante di cotone in base alla visione macchina macchina, alla regolazione automatica della velocità in avanti e alla velocità della testa di raccolta del cotone; Generazione di mappe di rendimento basata su GPS per ottimizzare il piano di impianto per l'anno successivo; Monitoraggio remoto e manutenzione predittiva e avviso precoce prima che si verifichi un guasto. L'interfaccia di controllo digitale della pompa A4VG fornisce supporto di base per queste funzioni intelligenti, trasformando il raccoglitore di cotone da un semplice strumento di raccolta a un nodo di dati per l'agricoltura intelligente.
Alta pressione e leggero continueranno ad approfondire. La nuova serie A4VG40 ha aumentato il livello di pressione a 500 bar, che è dell'11% superiore alla generazione precedente di prodotti. Una maggiore pressione del sistema significa che le dimensioni e il peso dei componenti possono essere ridotti alla stessa potenza, il che è particolarmente importante per i raccoglitori di cotone che devono bilanciare la qualità del lavoro e la passabilità. In futuro, con l'avanzamento della tecnologia dei materiali e della tecnologia di tenuta, la pressione di lavoro della pompa A4VG dovrebbe essere ulteriormente migliorata, mentre il peso può essere ridotto ottimizzando il canale di flusso interno e utilizzando materiali in lega leggera. Questa tendenza leggera ad alta pressione consentirà ai raccoglitori di cotone di ridurre la compattazione del suolo mantenendo la loro capacità operativa, che è particolarmente adatta al modello di conservazione del terreno promosso nello Xinjiang.
Il recupero di energia e la potenza ibrida sono le direzioni all'avanguardia per migliorare l'efficienza energetica. Quando i tradizionali raccoglitori di cotone rallentano e freno, l'energia cinetica viene convertita in energia termica attraverso l'attrito e sprecata. I sistemi futuri potrebbero integrare dispositivi di recupero energetico più avanzati. Quando il raccoglitore di cotone scende in discesa o decelera, l'energia cinetica viene convertita in energia idraulica immagazzinata nell'accumulatore attraverso il gruppo di pompaggio del motore idraulico e rilasciata di nuovo durante l'accelerazione o l'arrampicata. Un ulteriore sviluppo è il sistema ibrido idraulico, che combina in modo intelligente il motore diesel, l'accumulatore idraulico e il motore elettrico per selezionare automaticamente la fonte di alimentazione ottimale in base alle condizioni di lavoro. Come piattaforma a pompa variabile matura, la pompa A4VG è facilmente integrata con questi nuovi sistemi energetici per fornire una soluzione di potenza più ecologica per i raccoglitori di cotone.
Il monitoraggio delle condizioni e le tecnologie di manutenzione predittiva miglioreranno in modo significativo la disponibilità delle apparecchiature. Integrando i sensori di vibrazione, temperatura e pressione sulla pompa A4VG, combinata con l'analisi dei big data e gli algoritmi di intelligenza artificiale, lo stato di salute della pompa può essere valutato in tempo reale e la durata di servizio rimanente può essere prevista. Questa tecnologia è particolarmente adatta per attrezzature stagionali come i raccoglitori di cotone. Gli utenti possono organizzare accuratamente la manutenzione preventiva in bassa stagione per evitare tempi di inattività inaspettati nei momenti critici della raccolta. I prodotti Smart Pump attualmente in fase di sviluppo avranno queste funzioni di monitoraggio integrate e caricheranno i dati sulla piattaforma cloud tramite comunicazione wireless, rendendo comodo per gli utenti e i produttori di apparecchiature per tenere traccia dello stato delle apparecchiature.
La progettazione modulare e standardizzata ridurrà i costi di complessità e manutenzione del sistema. In futuro, la pompa A4VG può adottare un design più modulare, standardizzando componenti come gruppi di valvole di controllo e pompe di rifornimento dell'olio, che gli utenti possono combinarsi in modo flessibile in base alle loro esigenze. Questo design rende la manutenzione in loco più conveniente, poiché solo il modulo difettoso deve essere sostituito anziché l'intero gruppo di pompe, accorciando notevolmente i tempi di manutenzione e riducendo l'inventario dei pezzi di ricambio. Allo stesso tempo, le interfacce standardizzate facilitano lo scambio di componenti di diversi produttori e migliorano la flessibilità della catena di approvvigionamento. Per gli utenti di Cotton Picker, questo significa tempi di inattività più brevi e costi di manutenzione più bassi.
L'adattabilità ambientale diventerà una considerazione importante. Man mano che le normative ambientali diventano sempre più rigorose, le prestazioni ambientali dei sistemi idraulici hanno ricevuto più attenzione. Le future pompe A4VG miglioreranno ulteriormente le prestazioni di tenuta e ridurranno i rischi di perdite; Ottimizzare i percorsi di flusso interno per ridurre le perdite di energia; e adattarsi a media ecologici come olio idraulico biodegradabile. Per i raccoglitori di cotone che operano in aree ecologicamente fragili come lo Xinjiang, i sistemi idraulici ecologici possono ridurre il potenziale inquinamento al suolo e alle colture e migliorare l'immagine di mercato dei prodotti agricoli.
L'applicazione della pompa variabile a pistone assiale A4VG nei raccoglitori di cotone ha dimostrato i suoi vantaggi tecnici ed economici e le tendenze di sviluppo future rafforzano ulteriormente questa posizione. Con lo sviluppo della meccanizzazione agricola, dell'intelligenza e della protezione ambientale, i sistemi idraulici ad alte prestazioni diventeranno la configurazione standard dei raccoglitori di cotone avanzati, fornendo un solido supporto tecnico per lo sviluppo di alta qualità dell'industria del cotone. Per i produttori e gli utenti di Cotton Picker, la comprensione precoce e l'adozione di queste tecnologie avanzate otterranno un vantaggio nella concorrenza del mercato feroce.
Questo articolo discute in modo completo le applicazioni chiave e i vantaggi tecnici della pompa variabile del pistone assiale A4VSO nel settore della forgiatura. Come prodotto di riferimento nel campo delle pompe idrauliche a pistone assiale, la serie A4VSO è diventata l'elemento di alimentazione centrale del sistema idraulico delle moderne apparecchiature di forgiatura con le sue eccellenti prestazioni ad alta pressione, controllo variabile flessibile e design di lunga durata. L'articolo analizza in dettaglio il principio di lavoro, le caratteristiche tecniche, i punti di selezione e i casi di applicazione specifici della pompa A4VSO nel processo di forgiatura e fornisce consulenza professionale su installazione e manutenzione e previsioni sulle tendenze di sviluppo della tecnologia futura, fornendo un riferimento tecnico completo per i produttori di attrezzature per la forgiatura e gli utenti finali.
1. Requisiti speciali dell'industria della forgiatura per l'energia idraulica
Come mezzo importante per la formazione dei metalli, la tecnologia di forgiatura ha una posizione insostituibile nei settori della produzione automobilistica, aerospaziale, attrezzature militari, ecc. Con lo sviluppo dell'industria 4.0 e della produzione intelligente, le moderne attrezzature di forgiatura hanno portato a termine requisiti più elevati per i sistemi idraulici: alta pressione e grande flusso, controllo preciso, ottimizzazione dell'efficienza energetica e stabilità affidabile. Questi rigorosi requisiti tecnici rendono difficile per i sistemi di pompa quantitativa tradizionali soddisfarli e la tecnologia della pompa a pistoni a spostamento variabile è diventata la soluzione migliore con i suoi vantaggi unici.
è diventata la fonte di alimentazione preferita per i sistemi idraulici nel settore della forgiatura con la sua progettazione avanzata della pompa di spostamento variabile a pistone assiale a pistone. Questa serie di pompe non solo può sostituire completamente i prodotti importati delle stesse specifiche, ma hanno anche prestazioni eccezionali in parametri di intercambiabilità, affidabilità e prestazioni. La sua pressione di lavoro nominale è fino a 350 bar (35 MPA) e la pressione di picco può raggiungere 400 bar (40 MPA), che è particolarmente adatto per scenari di applicazione ad alta pressione e ad alto flusso come presse per forgiature e macchine per il timbro.
Questo articolo introdurrà sistematicamente le caratteristiche tecniche della pompa di spostamento variabile a pistone assiale A4VSO, analizzerà profondamente le sue soluzioni di applicazione specifiche nelle apparecchiature di forgiatura e forniranno suggerimenti professionali di selezione e manutenzione per aiutare i lettori a comprendere appieno questa soluzione idraulica efficiente.
2.Caratteristiche tecniche della pompa variabile a pistone assiale A4VSO
2.1 Struttura di base e principio di lavoro
La serie A4VSO è una pompa di spostamento variabile a pistone assiale a piastra di swash, progettata per un azionamento idraulico ad alta efficienza a circuito aperto. Il suo principio di lavoro centrale si basa sulla piastra di swash che guida più stanchi e cilindri disposti assialmente per ruotare insieme e il movimento alternativo degli stampicanti rispetto al corpo del cilindro realizza l'aspirazione e lo scarico dell'olio.
Mentre la piastra swash ruota con il gruppo stantuffo:
1.Processo di aspirazione dell'olio: lo spazio formato dallo stantuffo e il cilindro aumenta, formando una pressione negativa per succhiare l'olio
2.Processo di scarico dell'olio: lo spazio formato dallo stantuffo e dal corpo del cilindro è ridotto e l'olio viene schiacciato in olio ad alta pressione per la produzione
3.Controllo variabile: lo spostamento della pompa può essere regolato in modo coerente modificando l'inclinazione della piastra di swash per ottenere un controllo del flusso preciso
Questo principio di lavoro unico offre alla pompa A4VSO significativi vantaggi come struttura compatta, dimensioni radiali ridotte, piccola inerzia e alta efficienza volumetrica ed è particolarmente adatto per i requisiti dell'applicazione dei sistemi ad alta pressione.
2.2 Parametri tecnici chiave e vantaggi delle prestazioni
Le pompe a pistoni assiali idrauliche A4VSO forniscono una varietà di specifiche di spostamento da 40 a 1000 ml/giri, tra cui spostamenti di medie dimensioni come 180, 250 e 355 sono particolarmente adatti per le applicazioni dell'attrezzatura di forgiatura. Le sue principali funzionalità di prestazione includono:
·Prestazioni ad alta pressione: pressione di lavoro nominale 350 bar, pressione di picco fino a 420 bar, soddisfacendo le condizioni di lavoro estreme di forgiatura
·Controllo variabile efficiente: fornisce un controllo della tensione costante DR/DRG, controllo di potenza costante iperbolico LR, controllo proporzionale elettrico EO2 e altre forme variabili
·Design di lunga durata: cuscinetti a rulli completi di livello aviazione ad alta precisione e coppia di attrito a piastra per scarpe scorrevoli a scorrimento appositamente ottimizzato estendono in modo significativo la durata di servizio
·Funzionamento a basso rumo
·Alta densità di potenza: eccellente rapporto di potenza/peso, riduzione dell'occupazione dello spazio dell'attrezzatura
·Adattabilità media: olio minerale o olio idraulico resistente al fuoco di glicole HFC può essere utilizzato per soddisfare le esigenze di diverse condizioni di lavoro
Tabella: Serie A4VSO Specifiche di spostamento principale e parametri delle prestazioni
Specifica (ML/R)
Velocità massima (RPM)
Portata massima (L/min)
Potenza massima (KW)
Coppia massima (NM)
125
1800
225
131
696
180
1800
324
189
1002
250
1500
375
219
1391
355
1500
532
310
1976
2.3 Tecnologia di controllo variabile avanzata
Le pompe a pistoni assiali idrauliche A4VSO forniscono una varietà di modalità di controllo variabili, che possono essere selezionate in modo flessibile in base a diversi requisiti di processo di forgiatura:
1.DR/DRG Controllo della pressione costante: quando la pressione del sistema raggiunge il valore impostato, la pompa riduce automaticamente lo spostamento per mantenere una pressione costante, che è particolarmente adatta per i processi di forgiatura che richiedono una pressione stabile.
2.Controllo di potenza costante iperbolico LR: regolare automaticamente lo spostamento in base al carico, in modo che la pompa funzioni sempre sulla curva di potenza ottimale, migliorando l'efficienza energetica
3.Controllo proporzionale elettrico EO2: controllo preciso dello spostamento attraverso segnali elettrici, integrazione senza soluzione di continuità con sistema PLC, adatto a linee di forgiatura intelligenti con alto grado di automazione
4.Controllo della pressione idraulica HD: regola automaticamente in base alle variazioni di pressione del sistema per mantenere la migliore corrispondenza tra pressione e flusso
Queste tecnologie di controllo variabile avanzate consentono alla pompa A4VSO di abbinare accuratamente i requisiti di alimentazione di ogni fase del processo di forgiatura, evitando gli sprechi di energia e riducendo significativamente i costi operativi del sistema.
2.4 Design per adattabilità ad ambienti speciali
Mirando al duro ambiente di workshop di forgiatura, come ad alta temperatura e polvere elevata, la pompa A4VSO è appositamente progettata con una varietà di caratteristiche di adattabilità:
·Versione multimediale resistente alla fiamma: il tipo F2 è ottimizzato per i media glicole dell'acqua HFC, non è richiesto alcun lavaggio del cuscinetto esterno, semplificare la progettazione del sistema
·Sigillo rafforzato: guarnizione dell'albero PTFE rafforzato e un design speciale per estendere l'adattabilità media e la durata di servizio
·Adattabilità ad alta temperatura: la piastra della valvola ottimizzata e il design delle coppie di attrito garantisce un funzionamento stabile in ambiente ad alta temperatura
·Tolleranza all'inquinamento: sebbene il livello di pulizia dell'olio sia necessario per essere NAS9, la tolleranza alla contaminazione accidentale è migliorata attraverso un design speciale.
Queste caratteristiche consentono alla pompa del pistone assiale idraulico A4VSO di funzionare in modo affidabile in vari ambienti di produzione di forgiatura e ridurre i tempi di inattività non pianificati.
3. Applicazione tipica di A4VSO nelle apparecchiature di forgiatura
Esistono molti tipi di attrezzature di forgiatura con diversi requisiti di processo. La pompa variabile a pistone assiale A4VSO è diventata una fonte di alimentazione ideale per vari sistemi idraulici di macchinari di forgiatura a causa delle sue caratteristiche flessibili e variabili e ad alta pressione e prestazioni di flusso elevato. I seguenti analizzano diversi scenari di applicazione tipici.
3.1 Sistema idraulico di forgiatura
Le presse di forgiatura richiedono una pressione istantanea estremamente elevata e un controllo di movimento preciso. Le pompe A4VSO sono generalmente configurate nei seguenti modi in tale apparecchiatura:
·Selezione della pompa principale: Specifiche A4VSO250 o A4VSO355, controllo della pressione costante DR, fornendo una fonte di olio ad alta pressione stabile
·Progettazione del sistema: più pompe sono collegate in parallelo per soddisfare la domanda istantanea ad alto flusso attraverso l'assistenza degli accumulatori
·Controllo della pressione: la pressione di lavoro è generalmente impostata nell'intervallo di 280-320 bar, regolato in base al processo di forgiatura specifico
·Design di risparmio energetico: l'utilizzo del controllo di controllo della potenza costante LR o il controllo sensibile al carico riduce automaticamente lo spostamento quando la corsa al minimo diminuisce rapidamente
Una grande società di forgiatura utilizza una pressa di forgiatura da 8.000 tonnellate guidata da un gruppo di pompaggio A4VSO355DR, che consente di risparmiare energia del 35% rispetto al sistema di pompa a sfattizzazione fissa originale e migliora l'accuratezza e la ripetibilità della forgiatura.
3.2 Unità di potenza idraulica per la linea di produzione di stampa
La linea di produzione di stamping del pannello automobilistico ha requisiti speciali per il sistema idraulico: corsa al minimo rapida, timbratura di precisione a bassa velocità e ripetibilità elevata. I vantaggi di A4VSO in tali applicazioni includono:
·Risposta rapida: la piastra swash ha un breve tempo di regolazione per soddisfare i requisiti dei cicli di stampaggio ad alta velocità
·Controllo del flusso preciso: il controllo proporzionale elettrico EO2 raggiunge un perfetto coordinamento con valvola servo
·Integrazione del sistema: la struttura dell'albero passante è facile da combinarsi con la pompa del cambio per fornire pressione e flusso differenziati per diverse funzioni
·Pressione stabile: buone caratteristiche di interruzione della pressione per evitare fluttuazioni di pressione al momento della timbratura
Le moderne linee di stampa usano spesso la pompa A4VSO180EO2 in combinazione con un sistema di controllo dei servi per ottenere una precisione di controllo della posizione a livello millimetro, risparmiando al contempo di più del 25% di energia rispetto ai sistemi tradizionali.
3.3 Sistema idraulico di forgiatura multi-stazione
Le presse per forgiature multi-stazione devono fornire energia a più attuatori contemporaneamente e i carichi di ciascuna stazione variano notevolmente. Caratteristiche tipiche dell'applicazione delle pompe A4VSO in tali apparecchiature:
·Combinazione multi-pompa: 3-4 gruppi di pompe A4VSO125 o A4VSO180 vengono utilizzati per servire diverse workstation
·Controllo indipendente: ogni pompa può essere impostata con diversi valori di interruzione della pressione per abbinare accuratamente le esigenze di ciascuna stazione
·Distribuzione del flusso: bilanciare automaticamente il carico di ciascuna pompa tramite il controllo di potenza costante LR per ottimizzare il consumo di energia totale
·Progettazione ridondante: un backup e una configurazione di backup garantisce una produzione continua e le prestazioni del sistema rimangono coerenti durante la commutazione
Dopo che una macchina per la forgiatura multi-stazione di cuscinetti ha adottato quattro unità di pompa A4VSO125LR, il tasso di utilizzo dell'apparecchiatura è aumentato dall'85% al 93% e il tasso di fallimento è diminuito del 40%.
3.4 Applicazione di attrezzature di forgiatura speciale
Oltre alle attrezzature di forgiatura convenzionali, le pompe a pistoni assiali idrauliche A4VSO sono ampiamente utilizzate in varie attrezzature di forgiatura speciali:
·Sistema idraulico di forgiatura isotermica: la pressione stabile deve essere mantenuta a lungo. Il controllo DR di A4VSO garantisce che la fluttuazione della pressione sia inferiore a ± 2bar.
·Pressa di forgiatura in polvere: la levigatezza dell'azione è estremamente elevata e le caratteristiche a basso rumore e flusso liscio di A4VSO sono una corrispondenza perfetta
·Attrezzature per forgiature per stampo multidirezionale: i cilindri idraulici multipli lavorano insieme e la risposta rapida di A4VSO garantisce l'accuratezza della sincronizzazione dei movimenti
·Martello forgiato ad alta velocità: la domanda di flusso istantanea è grande e A4VSO è dotato di un accumulatore di grande capacità per fornire un flusso di picco
Queste applicazioni speciali dimostrano pienamente l'adattabilità tecnica e l'affidabilità delle prestazioni della pompa A4VSO, consolidando la sua posizione di base nel settore della forgiatura.
Tabella: configurazione tipica di A4VSO in diverse apparecchiature di forgiatura
Tipo di dispositivo
Specifiche consigliate
Metodo di controllo
Vantaggi chiave
Impostazioni di pressione tipiche
Forgiatura della stampa
A4VSO355
Dr/drg
Stabilità ad alta tensione, lunga vita
300-350 bar
Linea di produzione di timbratura
A4VSO180
Eo2
Risposta rapida e controllo preciso
250-300 bar
Pressa di forgiatura multi-stazione
A4VSO125
Lr
Potenza adattivo, alta efficienza energetica
200-280 bar
Attrezzatura di forgiatura speciale
fatto su misura
Varie combinazioni
Adattamento professionale a requisiti di processo speciali
Personalizzato per processo
4. Punti di selezione della pompa A4VSO e di progettazione del sistema
La corretta selezione e la progettazione del sistema sono la chiave per garantire le migliori prestazioni della pompa di spostamento variabile a pistone assiale A4VSO nelle apparecchiature di forgiatura. Questa sezione fornisce una guida di selezione professionale e suggerimenti tecnici.
4.1 Principi di selezione delle specifiche di spostamento
I seguenti fattori devono essere considerati quando si seleziona la specifica di spostamento della pompa A4VSO:
Requisiti di flusso: calcolare i requisiti di flusso massimo in base alla dimensione del cilindro idraulico e alla velocità operativa e seleziona una pompa in grado di soddisfare i requisiti a 1500-1800 giri / min.
oFormula di calcolo: Q = (A × V) / 600 (L / min)
oDove A è l'area efficace del cilindro idraulico (cm²), V è la velocità di lavoro (mm/s)
Requisiti di pressione: confermare la massima pressione di lavoro e la pressione di picco dell'apparecchiatura per garantire che non superi i limiti di 350 bar e il picco 400bar della pompa.
Abbinamento di alimentazione: verificare se l'alimentazione del motore dell'unità è sufficiente per evitare il sovraccarico
oFormula di calcolo della potenza: P = (P × Q) / (600 × η) (KW)
oDove p è pressione (bar), q è la portata (l/min) e η è efficienza complessiva (di solito 0,85-0,9)
Considerazioni sul sistema di lavoro: per il lavoro ad alto carico continuo, scegli una dimensione più grande e per il lavoro intermittente, scegliere in base alle esigenze effettive.
Per la maggior parte delle apparecchiature di forgiatura, da A4VSO125 a A4VSO355 sono specifiche comuni, tra le quali A4VSO250 è considerata la "specifica universale" che bilancia il flusso, la pressione e i fattori di costo.
4.2 Linee guida per la selezione dei metodi di controllo variabile
A4VSO fornisce una varietà di metodi di controllo variabili, ciascuno con le proprie caratteristiche, la selezione dovrebbe essere combinata con i requisiti del processo di forgiatura:
1.DR/DRG Controllo della pressione costante:
oScenari applicabili: processi di forgiatura e mantenimento della pressione che richiedono una pressione stabile
oVantaggi: pressione stabile, buon effetto di risparmio energetico
oNota: quando più pompe sono collegate in parallelo, il valore di cut-off di pressione deve essere impostato accuratamente
2.Controllo di potenza costante iperbolico LR:
oScenari applicabili: occasioni in cui il carico cambia notevolmente, ma la potenza totale deve essere limitata
oVantaggi: adattarsi automaticamente al caricamento e proteggere la fonte di alimentazione
oNota: non adatto per scenari che richiedono un controllo preciso della pressione
3.Controllo proporzionale elettrico EO2:
oScenari applicabili: sistemi con alta automazione e devono essere integrati con PLC
oVantaggi: controllo preciso, può realizzare strategie di controllo complesse
oNota: è necessario abbinare il sistema di controllo elettronico, il costo è relativamente alto
4.Controllo combinato:
oCombinazione comune: DRG+LR realizza una tensione costante e una doppia protezione della potenza costante
oScenari applicabili: apparecchiature chiave con requisiti elevati per la sicurezza del sistema
Per la maggior parte delle applicazioni di forgiatura, il controllo DR può soddisfare le esigenze di base; Si consiglia l'attrezzatura di fascia alta per utilizzare il controllo EO2 per ottenere una gestione dell'energia più intelligente.
4.3 Punti chiave nella progettazione del sistema idraulico
Quando si progetta un sistema idraulico per la creazione di attrezzature attorno a una pompa A4VSO, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti aspetti:
Design del circuito dell'olio:
·Quando viene utilizzato il tramit-drive, possono essere collegate più pompe in serie per fornire fonti di petrolio indipendenti per diverse funzioni
·Il diametro della conduttura dell'ingresso dell'olio è sufficiente per garantire che la pressione di ingresso dell'olio non sia inferiore a 0,2 bar
·La linea di scarico dell'olio viene riportata separatamente al serbatoio dell'olio per evitare la contropressione che colpisce la guarnizione dell'alloggiamento della pompa
Selezione dei componenti ausiliari:
·Selezionare un filtro di ingresso dell'olio con una precisione di filtrazione di βₓ75 per garantire che il livello di pulizia dell'olio sia NAS9
·Si consiglia di utilizzare filtri ad alta pressione con βₓ ≥200 e una pressione nominale del 20% superiore alla pressione massima del sistema.
·La capacità dell'accumulatore viene calcolata in base alla domanda di flusso istantanea, di solito il 20-30% del flusso principale della pompa.
Protezione della sicurezza:
·Il sistema è dotato di una valvola di sicurezza e l'impostazione della pressione è superiore del 5-10% rispetto alla pressione di interruzione della pompa.
·Allarme di monitoraggio della temperatura, avviso quando la temperatura dell'olio supera 65 ℃, protezione da arresto a 80 ℃
·Monitoraggio online del livello dell'olio e contaminazione, manutenzione preventiva
Design a risparmio energetico:
·Il sistema multi-pompa utilizza una combinazione di pompe di diverse specifiche per soddisfare i requisiti di flusso di diverse condizioni di lavoro
·Prendi in considerazione la combinazione dell'unità di frequenza variabile con una pompa di spostamento variabile per ridurre ulteriormente il consumo di energia
·Per recuperare l'energia potenziale verso il basso della pressa di forgiatura, è possibile utilizzare la tecnologia di regolazione secondaria
4.4 Considerazioni speciali per i sistemi di fluidi idraulici resistenti al fuoco
L'attrezzatura di forgiatura in ambienti ad alta temperatura o infiammabile richiede spesso l'uso di oli idraulici resistenti al fuoco come il glicole d'acqua HFC. Al momento, i seguenti punti dovrebbero essere annotati quando si seleziona la pompa A4VSO:
·Scegli pompe F o F2 appositamente progettate per adattarsi alle caratteristiche dei media HFC
·Il modello F2 non richiede il lavaggio del cuscinetto esterno, semplificare la progettazione del sistema
·La pressione di lavoro deve essere ridotta di circa il 10% e la velocità del 15-20%.
·Il serbatoio del carburante è progettato con un volume più grande del 30% per migliorare la dissipazione del calore
·Seals e tubi devono essere compatibili con i media glicole d'acqua
Una pompa A4VSO selezionata correttamente può ottenere prestazioni e durata simili all'olio minerale nel mezzo HFC, fornendo energia idraulica sicura e affidabile per seminari di forgiatura ad alta temperatura.
5. Installazione, messa in servizio e manutenzione
L'installazione corretta, la messa in servizio standardizzata e la manutenzione scientifica sono la chiave per garantire il funzionamento stabile a lungo termine della pompa variabile a pistone assiale A4VSO nelle apparecchiature di forgiatura. Questa sezione fornisce una guida tecnica professionale.
5.1 Specifiche e precauzioni di installazione
Installazione meccanica:
·Adottare l'accoppiamento elastico per garantire la deviazione assiale ·L'albero della pompa non è soggetto a forza radiale e la staffa di montaggio ha una rigidità sufficiente·Per le pompe a trazione attraverso, il carico aggiuntivo sulle pompe successive non supera il valore consentito.·Il diametro del tubo di ingresso dell'olio è sufficiente e la portata non supera 1,2 m/s·La porta di scarico dell'olio viene restituita al serbatoio dell'olio separatamente e la pendenza in aumento del gasdotto è 5 ° per evitare il blocco dell'aria·La contropressione di perdita di olio non deve superare 0,15 milioni, altrimenti influenzerà la sensibilità del meccanismo variabile servo.·Il cavo della valvola del solenoide proporzionale è ben schermato e tenuto lontano dalla linea di alimentazione.·Il segnale di controllo corrisponde alla tensione di alimentazione e la polarità è corretta·Grounding affidabile per evitare interferenze elettromagnetiche
Nelle moderne operazioni di estrazione del carbone, i motori a pistoni assiali idraulici sono componenti di potenza di base e le loro prestazioni determinano direttamente l'efficienza di lavoro e l'affidabilità dei macchinari di mining di carbone. I motori variabili a pistone assiale della serie A6VM sono diventati la soluzione di guida preferita per l'attrezzatura di mining di carbone di fascia alta in patria e all'estero a causa della loro eccellente densità di potenza, intervallo di regolamentazione ad ampio velocità e durata eccezionale. Questo articolo analizzerà in modo completo le caratteristiche tecniche dei motori della serie A6VM, esplorerà profondamente i loro scenari di applicazione in attrezzature di mining a carbone chiave come macchine per il mining di carbone, macchine a tunneling e trasportatori di raschietti, spiegano sistematicamente i loro vantaggi per il risparmio energetico rispetto ai motori tradizionali e forniscono raccomandazioni scientifiche di selezione e manutenzione. Infine, attende con impazienza le prospettive di sviluppo di questa tecnologia nella costruzione di miniere intelligenti.
Introduzione: requisiti fondamentali dei sistemi idraulici per le attrezzature di miniera di carbone
Come componente importante della struttura energetica globale, l'efficienza mineraria e la sicurezza del carbone sono sempre state al centro del settore. Con la crescente profondità dell'estrazione del carbone e l'ambiente operativo sempre più complesso, sono stati posti requisiti più elevati su macchinari e attrezzature per il mining di carbone: produzione ad alta potenza, regolazione precisa della velocità, alta affidabilità e risparmio energetico e protezione ambientale sono diventati i quattro indicatori fondamentali delle moderne attrezzature di mining a carbone. In questo contesto, il sistema di trasmissione idraulica è diventato il metodo di trasmissione di potenza preferito per vari tipi di macchinari di mining a carbone a causa dei suoi vantaggi come alta densità di potenza, layout flessibile e forte resistenza all'impatto.
Come attuatore chiave del sistema idraulico, le prestazioni del motore a pistone assiale idraulico influiscono direttamente sulle prestazioni dell'intera macchina. I motori quantitativi tradizionali spesso affrontano problemi come l'intervallo di regolazione a velocità stretta, la bassa efficienza e la frequente manutenzione in condizioni di lavoro dure nelle miniere di carbone, che limitano seriamente le prestazioni complete dell'attrezzatura. I motori variabili a pistone assiale della serie A6VM risolvono perfettamente questi punti deboli attraverso la progettazione innovativa dell'asse elicoidale e la tecnologia di controllo avanzata, fornendo soluzioni di alimentazione efficienti e affidabili per le attrezzature di mine di carbone.
Questo articolo introdurrà i principi tecnici e le caratteristiche del prodotto dei motori della serie A6VM, analizzerà in dettaglio le loro applicazioni tipiche in vari tipi di attrezzature di mining di carbone, dimostreranno i loro vantaggi per il risparmio energetico attraverso dati comparativi e fornirà una guida pratica di selezione e manutenzione. Infine, non vedrà l'ora di essere le loro prospettive di sviluppo nelle miniere intelligenti, fornendo un riferimento completo per i produttori, utenti e tecnici delle apparecchiature di mining di carbone.
Analisi della tecnologia motoria a pistone assiale della serie A6VM Rexroth
Panoramica delle serie di prodotti e parametri di base
Linea di prodotto a motore variabile ad alta pressione progettata per condizioni di carico pesante, coprendo un intervallo di specifiche da 28 a 1000, che può soddisfare le esigenze delle apparecchiature di mining a carbone di diversi livelli di potenza. Questa serie adotta un concetto di progettazione modulare e può essere divisa in due categorie in base alla pressione nominale: la pressione nominale dei motori con specifiche da 28 a 200 è 400 bar e la pressione di picco può raggiungere 450 bar; Mentre la pressione nominale dei prodotti con specifiche da 250 a 1000 è di 350 bar e la pressione di picco è di 400 bar. Questo design ad alta pressione consente alla serie A6VM di produrre una coppia maggiore allo stesso volume, che è particolarmente adatto per applicazioni per macchinari di mining di carbone con spazio limitato ma elevati requisiti di potenza.
L'intervallo di spostamento è un altro vantaggio significativo della serie A6VM, le sue caratteristiche variabili in coda consentono di regolare continuamente lo spostamento all'interno dell'intervallo da VG MAX a VG min (= 0). Prendendo il modello A6VM140 come esempio, lo spostamento massimo può raggiungere 171,8 cm³ e lo spostamento minimo può essere regolato a 0. Questo ampio intervallo di regolazione consente a un singolo motore di adattarsi alle esigenze di varie condizioni operative delle apparecchiature di mining a carbone, semplificando notevolmente la progettazione del sistema di trasmissione. In termini di caratteristiche di velocità, l'intervallo di velocità nominale di questa serie di motori in condizioni di VG Max è di 2500-4450 giri / min (a seconda delle diverse specifiche) e la velocità massima può raggiungere 8400 giri / min al minimo spostamento, dimostrando eccellenti prestazioni ad alta velocità.
Struttura centrale e principio di lavoro
La serie A6VM adotta un gruppo di rotore dello stantuffo conico assiale con un design dell'asse inclinato. Questa struttura ha una maggiore densità di potenza e una durata più lunga rispetto al tradizionale design piastra inclinato. I suoi componenti di base includono corpo cilindro, stantuffo, piastra di valvola, asse inclinata e meccanismo variabile, ecc. Tutte le coppie di attrito sono ottimizzate e dotate di sistemi di cuscinetti di alta qualità per garantire prestazioni stabili nell'ambiente duro delle miniere di carbone.
Principio di lavoro, quando l'olio ad alta pressione entra nella cavità dello stantuffo attraverso la piastra di distribuzione, spinge lo stantuffo a muoversi assialmente. A causa della certa inclinazione dell'asse inclinato, il movimento lineare dello stantuffo viene convertito nel movimento rotazionale dell'albero principale. Regolando l'inclinazione dell'asse inclinato, lo spostamento del motore può essere modificato per ottenere una regolazione in modo coerente della velocità di uscita e della coppia. L'esclusiva progettazione di meccanismi variabili della serie A6VM lo fa rispondere rapidamente e ha una precisione di controllo elevata e può corrispondere alle mutevoli requisiti di carico delle attrezzature di miniera di carbone in tempo reale.
Vale la pena ricordare che il motore A6VM adotta un design di rotazione bidirezionale, che può facilmente raggiungere la commutazione in avanti e inversa. Questa funzione è particolarmente importante nelle apparecchiature di mining a carbone che richiedono frequenti invertiti (come la testa di taglio di una roadheader). Allo stesso tempo, la progettazione simmetrica della sua struttura interna garantisce la coerenza delle prestazioni in condizioni di lavoro in avanti e inversa, evitando il problema della degradazione delle prestazioni inversa causata dalla progettazione unidirezionale dei motori tradizionali.
Evidenzia caratteristiche e vantaggi tecnici
Serie A6VM I motori a pistoni assiali idraulici hanno molti vantaggi tecnici nelle applicazioni di miniera di carbone:
L'elevata densità di potenza è una delle caratteristiche più notevoli della serie A6VM. Ottimizzando il percorso del flusso idraulico e utilizzando materiali ad alta resistenza, questa serie di motori raggiunge un'uscita di coppia estremamente elevata in dimensioni compatte. Prendendo il modello A6VM200 come esempio, può produrre fino a 1550 Nm di coppia alla pressione nominale e pesa solo 78 kg. Questo eccellente rapporto potenza-peso lo rende una scelta ideale per le attrezzature di mining a carbone con spazio limitato.
L'ampia gamma di controllo consente all'A6VM di soddisfare i doppi requisiti di alta velocità e alta coppia di attrezzature di mining a carbone. Nelle operazioni di estrazione del carbone, le attrezzature spesso devono passare frequentemente tra condizioni a bassa velocità e ad alta torque (come il taglio del carbone duro) e le condizioni ad alta velocità e a bassa torreque (come un rapido spostamento). I motori tradizionali a spostamento fisso devono utilizzare cambi complessi per raggiungere questo requisito, mentre il motore a spostamento variabile A6VM può raggiungere questo requisito semplicemente regolando lo spostamento, semplificando notevolmente il sistema di trasmissione e migliorando l'affidabilità.
Eccellenti caratteristiche di partenza e basso momento di inerzia consentono alla serie A6VM di funzionare bene nelle frequenti condizioni di partenza delle apparecchiature di mining a carbone. I macchinari per il mining a carbone spesso devono iniziare istantaneamente e resistere a carichi improvvisi. I motori tradizionali sono soggetti a problemi come la difficoltà nell'avvio o l'impatto eccessivo. A6VM riduce significativamente la coppia di attrito iniziale ottimizzando la struttura e il sistema di cuscinetti dello stantuffo. Allo stesso tempo, ha un piccolo momento di inerzia e una velocità di risposta rapida, garantendo l'avvio regolare dell'attrezzatura in condizioni di carico pesante.
Il design robusto e resistente rende l'A6VM particolarmente adatto al duro ambiente delle miniere di carbone. Il suo alloggio è realizzato in ghisa ad alta resistenza, le coppie di attrito chiave sono appositamente trattate e il sistema di cuscinetti è rinforzato per resistere alla polvere, all'umidità e alle vibrazioni nell'ambiente della miniera di carbone. Le applicazioni pratiche hanno dimostrato che, con una manutenzione adeguata, la durata del motore A6VM nelle attrezzature della miniera di carbone può raggiungere 1,5-2 volte quella dei motori tradizionali, riducendo notevolmente i tempi di inattività delle attrezzature e la manutenzione.
Tabella: confronto dei parametri tecnici di alcuni modelli di serie Rexroth A6VM
modello
Spostamento vg max (cm³)
Pressione nominale (barra)
Pressione di picco (barra)
Velocità nominale (RPM)
Coppia (nm)
Peso (kg)
A6VM55
85.2
400
450
3900
610
36
A6VM107
115.6
400
450
3550
828
46
A6VM160
171.8
350
400
3100
1230
62
A6VM200
216.5
350
400
2900
1550
78
Analisi delle applicazioni tipiche di A6VM nelle attrezzature per le miniere di carbone
Sistema di trasmissione della macchina per il mining a carbone
Come attrezzatura principale della moderna faccia mineraria completamente meccanizzata, le prestazioni della miniera di miniera di carbone influiscono direttamente sull'efficienza di produzione e sulla sicurezza delle miniere di carbone. Con la sua produzione di coppia elevata e la capacità di regolazione della velocità precisa, il motore a pistone assiale idraulico della serie A6VM è diventata la scelta di azionamento ideale per la trazione e il taglio delle parti della macchina di mining di carbone di fascia alta.
Nel sistema di trazione di Shearer, il motore A6VM viene generalmente utilizzato insieme a un riduttore per guidare il Shearer per muoversi lungo la faccia di lavoro. La complessità delle condizioni geologiche della miniera di carbone richiede che il sistema di trazione sia in grado di regolare la velocità e la coppia in tempo reale in base alle variazioni di carico. Le caratteristiche variabili Stepless di A6VM consentono al Shearer di ridurre automaticamente la velocità e aumentare la coppia in condizioni di carbone duro e aumentare la velocità e la produttività in condizioni di carbone morbido. I dati dell'applicazione effettivi mostrano che il sistema di trazione Shearer che utilizza il motore A6VM è più efficiente del 15% -20% rispetto alla tradizionale soluzione motoria quantitativa, in particolare nel volto di lavoro in cui lo spessore della cucitura del carbone varia notevolmente, il suo vantaggio adattivo è più evidente.
L'unità di sezione di taglio ha requisiti più rigorosi sul motore, che devono resistere a forti carichi di impatto e frequenti rotazione in avanti e inversa. Il design ad alta densità di potenza della serie A6VM gli consente di fornire una coppia sufficiente per guidare il tamburo in uno spazio limitato. Il suo robusto sistema di cuscinetti e il gruppo di stanturi ottimizzati possono assorbire efficacemente le vibrazioni e l'impatto durante il processo di taglio. Un test comparativo in una grande miniera di carbone ha mostrato che la sezione di taglio della macchina di estrazione del carbone utilizzando il motore A6VM160 ha funzionato continuamente per 800 ore senza guasti in condizioni di carbone dure, mentre motori concorrenti simili hanno richiesto una manutenzione ogni 500 ore in media.
Applicazione delle parti chiave della macchina noiosa del tunnel
Le strade di carbone Mine Road affrontano condizioni di lavoro più complesse e devono soddisfare i doppi requisiti di rottura efficiente della roccia e posizionamento preciso. I motori della serie A6VM hanno prestazioni eccellenti nella testa di taglio, nel meccanismo di carico e nel meccanismo di viaggio della roadheader.
L'unità di taglio è la funzione core della macchina noiosa del tunnel, che richiede al motore di fornire un'uscita di coppia alta e stabile. I modelli A6VM107 e A6VM140 vengono spesso utilizzati per il taglio delle macchine noiose di tunnel di medie dimensioni. La loro vasta gamma di regolazione della velocità consente agli operatori di regolare la velocità di taglio in tempo reale in base alla durezza della formazione di roccia, che non solo protegge i denti di taglio ma migliora anche l'efficienza del filmato. Soprattutto quando si incontrano guasti o rocce rigide, il motore può ridurre automaticamente la velocità e aumentare la coppia per evitare il sovraccarico e l'arresto dell'attrezzatura. I dati dell'applicazione di un progetto di tunneling del carbone mostrano che la noiosa macchina del tunnel che utilizza il motore A6VM ha un tasso di guasto inferiore del 40% e un aumento del 25% delle riprese mensili rispetto alla tradizionale soluzione di trasmissione elettrica.
Nel meccanismo di viaggio della roadheader, la stabilità a bassa velocità e le precise caratteristiche di controllo del motore A6VM sono completamente utilizzate. Le condizioni dei tunnel della miniera di carbone sono complesse, che richiedono alla testata di essere in grado di eseguire un posizionamento preciso a livello millimetro. L'A6VM può ottenere un funzionamento stabile a bassa velocità di 0,1R/min attraverso un sistema di controllo a circuito chiuso, soddisfacendo completamente i requisiti di posizionamento precisi. Allo stesso tempo, le sue caratteristiche di risposta rapida consentono agli operatori di regolare la posizione della roadheader in modo tempestivo per garantire la qualità della formazione della carreggiata.
Trasportatore di raschietto e sistema di supporto idraulico
Il trasportatore di scraper è un'attrezzatura chiave per il trasporto di carbone nella faccia di lavoro della miniera di carbone e il suo sistema di guida deve funzionare continuamente ad alto carico. I motori della serie A6VM si comportano bene nella testa e nella coda di trasportatori di raschietti pesanti, in particolare grandi modelli di spostamento come A6VM200 e A6VM250, che possono fornire una coppia di partenza sufficiente per superare la resistenza dell'avvio a pieno carico.
Rispetto alle tradizionali unità motorie, i trasportatori di raschietti che utilizzano motori a pistoni assiali idraulici A6VM hanno tre vantaggi principali: in primo luogo, le prestazioni di protezione da sovraccarico sono buone. Quando la catena del trasportatore è bloccata, l'aumento della pressione nel sistema idraulico ridurrà automaticamente la velocità del motore per evitare danni alle attrezzature; In secondo luogo, la distribuzione dell'alimentazione è flessibile. Quando vengono guidati più motori, la potenza di ciascun punto di trasmissione può essere automaticamente bilanciata; In terzo luogo, la caratteristica del soft start riduce in modo significativo l'impatto della catena e estende la durata dell'attrezzatura. La pratica dell'applicazione in una miniera con una capacità di decine di milioni di tonnellate mostra che la durata della catena del trasportatore di raschietto guidato idraulico è superiore al 30% più lunga di quella dell'unità elettrica e il costo di manutenzione annuale è ridotto di circa 150.000 yuan.
Nel sistema di supporto idraulico, il motore A6VM viene utilizzato principalmente per la funzione di movimento rapido del telaio. Le moderne facce minerarie completamente meccanizzate richiedono che il supporto possa muoversi rapidamente con la macchina per il mining del carbone. I motori quantitativi tradizionali sono difficili da bilanciare la velocità di spinta e l'accuratezza del posizionamento. Il motore variabile A6VM può ottenere una combinazione perfetta di movimento del telaio ad alta velocità e posizionamento preciso attraverso la regolazione dello spostamento, migliorando significativamente l'efficienza di avanzamento del volto di lavoro. I dati di monitoraggio mostrano che il sistema di supporto che utilizza il motore A6VM ha una velocità di spostamento del telaio più alta del 20% rispetto alla soluzione tradizionale e che l'accuratezza del posizionamento può raggiungere ± 10 mm, che soddisfa completamente i requisiti della superficie di lavoro automatizzata.
Altre applicazioni di apparecchiature ausiliarie della miniera di carbone
Oltre alle apparecchiature core di cui sopra, i motori a pistoni assiali idraulici A6VM sono ampiamente utilizzati in vari tipi di attrezzature ausiliarie della miniera di carbone. Per le piattaforme di perforazione delle miniere di carbone, i modelli di piccoli e medi spostamenti come A6VM55 e A6VM80 forniscono energia rotazionale ideale. Le loro prestazioni ad alta velocità soddisfano i requisiti di perforazione di diverse formazioni rocciose, mentre il controllo variabile consente la regolazione automatica dei parametri durante il processo di perforazione.
Il gruppo di pompaggio di trasmissione idraulica del sistema di drenaggio della miniera di carbone utilizza spesso anche il motore A6VM come fonte di alimentazione. Le condizioni idrologiche nelle miniere di carbone sono complesse, il volume di scarico varia notevolmente e i tradizionali set di pompe a velocità fissa sono inefficienti. La pompa a motore variabile A6VM può regolare la velocità della pompa in tempo reale in base alle variazioni del livello dell'acqua, mantenere la migliore efficienza di lavoro e ottenere un significativo effetto di risparmio energetico. Il caso di ristrutturazione di una stazione di pompaggio delle acque centrali della miniera di carbone ha mostrato che dopo aver adottato il sistema variabile idraulico, il risparmio annuo di elettricità ha raggiunto 450.000 kWh e il periodo di rimborso degli investimenti è stato inferiore a 2 anni.
Inoltre, i motori A6VM sono anche utilizzati nei dispositivi passeggeri sopraelementari della miniera di carbone, frantoi, stazioni di carico e altre attrezzature e la loro affidabilità e adattabilità sono state ampiamente riconosciute dagli utenti delle miniere di carbone. Con il miglioramento dell'automazione e dell'intelligenza delle miniere di carbone, le precise caratteristiche di controllo dei motori della serie A6VM svolgeranno un ruolo maggiore e forniranno soluzioni di potenza di alta qualità per la costruzione di mine intelligenti.
Tabella: configurazioni tipiche dell'applicazione della serie A6VM in diverse attrezzature per la miniera di carbone
Tipi di attrezzatura per il mining a carbone
Modello A6VM consigliato
Vantaggi chiave
Effetti tipici dell'applicazione
Parte di taglio della macchina per le miniere di carbone
A6VM160, A6VM200
Alta densità di coppia, resistenza agli shock
Il taglio dell'efficienza è aumentata del 20% e il tasso di fallimento ridotto del 35%
Meccanismo di viaggio noioso tunnel noioso
A6VM107, A6VM140
Stabilità a bassa velocità, controllo preciso
Accuratezza del posizionamento ± 5 mm, l'efficienza del filmato è aumentata del 25%
Trasportatore di raschietto
A6VM200, A6VM250
Soft Start, protezione da sovraccarico
La vita a catena è estesa del 30%e il costo di manutenzione annuale è ridotto di 150.000
Sistema di movimento di supporto idraulico
A6VM80, A6VM107
Risposta rapida, controllo della velocità variabile
La velocità di spostamento del rack è aumentata del 20%e l'accuratezza del posizionamento è ± 10 mm
Impianto di perforazione minerario
A6VM55, A6VM80
Regolazione variabile ad alta velocità
L'efficienza di perforazione è aumentata del 30% e la durata della punta del trapano estesa
Vantaggi per il risparmio energetico e analisi tecnica ed economica del motore variabile A6VM
Confronto del consumo di energia con motori tradizionali di spostamento fisso
Come settore che consuma ad alta energia, il miglioramento dell'efficienza energetica delle attrezzature nell'estrazione del carbone è direttamente correlata ai costi di produzione e alle emissioni di carbonio. RexRoth A6VM Series Assial Piston Motors utilizzano una tecnologia variabile avanzata per ottenere significativi effetti di risparmio energetico rispetto ai tradizionali motori a spostamento fisso, che si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
Il carico di regolamentazione adattiva è il meccanismo di risparmio energetico di base di A6VM. Le condizioni di carico delle apparecchiature di mining a carbone variano notevolmente. L'efficienza dei tradizionali motori a spostamento fisso diminuisce bruscamente a carichi parziali. Tuttavia, A6VM può regolare lo spostamento per mantenere il motore funzionante nell'intervallo ad alta efficienza. Prendendo il sistema di trazione della macchina di miniera di carbone come esempio, quando il carico diminuisce, l'A6VM aumenta automaticamente lo spostamento e riduce la velocità per mantenere la pressione di lavoro nell'area ad alta efficienza, mentre il motore a velocità fissa fa diminuire la pressione e la diminuzione dell'efficienza. I dati misurati effettivi mostrano che in condizioni di lavoro tipiche, l'efficienza media del sistema variabile A6VM è superiore del 18% -25% a quella del sistema quantitativo e il risparmio annuale di elettricità può raggiungere decine di migliaia di kWh.
Nessuna perdita di overflow è un altro importante punto di risparmio energetico. L'attrezzatura per miniera di carbone richiede spesso diverse combinazioni di velocità e coppia. Il sistema tradizionale regola il flusso attraverso la limitazione della valvola proporzionale, che fa sì che l'olio ad alta pressione traborga attraverso la valvola di overflow, con conseguente spreco di energia. L'A6VM adotta il principio di regolazione della velocità volumetrica e regola la velocità modificando lo spostamento del motore. Il flusso del sistema è accuratamente abbinato alla domanda di carico e le perdite di limitazione e di overflow vengono sostanzialmente eliminate. Il caso di modifica di un trasportatore di raschietto di miniera di carbone mostra che dopo aver adottato il sistema variabile A6VM, la temperatura dell'olio idraulico è ridotta di una media di 15-20 ℃ e il consumo di energia del sistema di raffreddamento è ridotto del 40%, il che dimostra pienamente il suo effetto di risparmio energetico.
La funzione di corrispondenza di potenza consente al sistema A6VM di regolare dinamicamente la potenza di uscita in base alle condizioni di lavoro effettive. I requisiti di alimentazione delle attrezzature di estrazione del carbone variano notevolmente nelle diverse fasi di lavoro. Ad esempio, una roadheader richiede un'alta potenza durante il taglio, ma solo a bassa potenza durante il posizionamento. Il sistema A6VM monitora le variazioni di carico attraverso i sensori e regola lo spostamento del motore e la pressione del sistema in tempo reale per evitare gli sprechi di energia causati da "un grande cavallo che tira un piccolo carrello". Le statistiche mostrano che questa corrispondenza di energia intelligente può ridurre il consumo di energia dell'intera macchina del 20%-30%. Sullo sfondo dell'aumento dei prezzi dell'energia, questo vantaggio ha un valore economico significativo.
Confronto completo con i sistemi di trasmissione elettrica
I motori a pistoni assiali idraulici mostrano vantaggi unici in condizioni di lavoro speciali nelle miniere di carbone:
Capacità di sovraccarico, il motore A6VM ha un vantaggio naturale. La capacità di sovraccarico del motore elettrico di solito non è più di 1,5 volte il valore nominale e la durata è breve, mentre il motore idraulico può facilmente resistere a 2-2,5 volte il sovraccarico istantaneo, che è cruciale per le apparecchiature di mining a carbone che portano carichi di impatto. Ad esempio, quando la macchina di estrazione del carbone incontra una ganga del carbone duro, il sistema A6VM può aumentare automaticamente la pressione e la coppia per evitare l'arresto delle apparecchiature, mentre il motore elettrico può innescare un arresto protettivo, influenzando l'efficienza di produzione.
La sicurezza a prova di esplosione è la considerazione principale per le attrezzature per la miniera di carbone. Il sistema idraulico è intrinsecamente sicuro, senza rischio di scintille elettriche ed è particolarmente adatto per ambienti di miniera di gas alto. Il motore A6VM adotta un design completamente chiuso con un livello di protezione fino a IP67, che soddisfa completamente le esigenze di polvere e acqua del duro ambiente delle miniere di carbone. Al contrario, i motori a prova di esplosione sono di dimensioni elevate, costi e complessi da mantenere e non hanno vantaggi in alcune condizioni di lavoro.
Flessibilità del sistema, unità idraulica ha un valore insostituibile. Il sistema A6VM trasmette l'alimentazione attraverso le condutture, ha un layout flessibile ed è facile da ottenere la sincronizzazione e la distribuzione di energia a punti multi-drive, che è particolarmente adatto per apparecchiature come i trasportatori di raschiatori a lunga distanza. Tuttavia, l'unità elettrica richiede un motore indipendente e un sistema di controllo per ciascun punto di trasmissione, che richiede grandi investimenti e controllo complesso. Un test comparativo di una grande miniera di carbone ha mostrato che su una superficie di lavoro superiore a 300 metri, il costo totale di proprietà di un trasportatore di raschietto a guida idraulica è inferiore del 15% -20% a quello di un'unità elettrica.
Analisi dei costi del ciclo di vita
Dal punto di vista operativo a lungo termine, il sistema motorio a pistone assiale idraulico A6VM ha un'efficienza economica superiore, che si riflette principalmente nei seguenti aspetti:
Investimento iniziale, il costo dei sistemi idraulici di fascia alta è paragonabile a quello delle unità motori a prova di esplosione, ma considerando che i sistemi idraulici possono semplificare i componenti di trasmissione meccanica (come riduttori, frizioni, ecc.), Il costo complessivo è spesso più competitivo. Soprattutto per le attrezzature ad alta potenza, il vantaggio di densità di potenza dei sistemi idraulici li rende più preziosi nell'ambiente della miniera di carbone sotterranea limitata dallo spazio.
I costi energetici operativi sono una parte importante dei costi del ciclo di vita. Come accennato in precedenza, il sistema variabile A6VM può risparmiare energia del 15% -25% rispetto ai sistemi idraulici tradizionali e al 10% -15% di energia rispetto alle unità motorie a velocità fissa. Assumendo una faccia di mining di carbone di medie dimensioni che consuma 2 milioni di kWh di elettricità all'anno come esempio, l'uso del sistema A6VM può risparmiare da 200.000 a 500.000 kWh di elettricità all'anno, equivalente a una fattura elettrica da circa 100.000 a 250.000 yuan (calcolata a 0,5 yuan per kWh), con benefici economici significativi.
Costi di manutenzione, la serie A6VM ha ridotto significativamente la frequenza e i costi di manutenzione grazie al suo design robusto e alla lunga vita. Le statistiche mostrano che nelle stesse condizioni operative, l'intervallo di revisione del motore A6VM è 1,5-2 volte quello dei motori ordinari e il consumo di pezzi di ricambio è ridotto di oltre il 30%. Inoltre, la progettazione modulare del sistema idraulico rende la manutenzione in loco più conveniente e riduce i tempi di inattività delle attrezzature.
I benefici economici indiretti apportati dal miglioramento dell'efficienza della produzione sono ancora più considerevoli. La risposta rapida e il controllo preciso del sistema A6VM consentono alle apparecchiature di estrazione del carbone di funzionare a parametri ottimali, migliorando l'efficienza mineraria e il tasso di recupero delle risorse. Casi di applicazione multipli hanno dimostrato che l'efficienza delle macchine per il mining del carbone utilizzando il sistema idraulico A6VM è aumentata del 10%-15%e il filmato mensile delle macchine a tunneling è aumentata del 20%-25%. Questi benefici nascosti spesso superano di gran lunga i benefici diretti di risparmio energetico.
Tabella: confronto dei costi del ciclo di vita completo del sistema idraulico A6VM e delle tecnologie alternative (prendendo come esempio le miniere di carbone)
Articoli di costo
Sistema idraulico A6VM
Sistema idraulico quantitativo tradizionale
Sistema di trasmissione a prova di esplosione
Osservazione
Costo di investimento iniziale (diecimila yuan)
120-150
100-130
130-160
Contiene un sistema di controllo dell'unità completa
Costo del consumo di energia annuo (10.000 yuan)
45-55
55-70
50-65
Calcolato in base a 6000 ore di funzionamento all'anno
Costo di manutenzione annuale (10.000 yuan)
8-12
12-18
10-15
Compresi i costi di manodopera e pezzi di ricambio
Ciclo di revisione (ore)
8000-10000
5000-6000
6000-8000
È ora di revisionare prima
Tasso di utilizzo dell'attrezzatura (%)
85-90
75-85
80-88
Prendi in considerazione il fallimento e i tempi di riparazione
Costo totale in 5 anni (10.000 yuan)
290-370
350-450
320-410
Investimento iniziale + 5 anni di funzionamento e manutenzione
Nota: i dati nella tabella sono la media del settore e i valori specifici variano a seconda delle condizioni della miniera e della configurazione delle apparecchiature
Guida alla selezione e alla manutenzione del motore A6VM
Metodi di selezione scientifica e parametri chiave
La corretta selezione è il prerequisito per garantire che il motore del pistone assiale idraulico si svolga in modo ottimale nelle apparecchiature di mining di carbone. Ci sono molti modelli nella serie A6VM, che devono essere scientificamente selezionati in base alle condizioni specifiche dell'applicazione, principalmente considerando i seguenti parametri:
La selezione dello spostamento è un lavoro di base e deve essere calcolato in base alla coppia massima e alla pressione di lavoro richieste dall'attrezzatura. La formula è: spostamento VG = (2π × T)/(ΔP × ηm), dove T è la coppia di carico (nm), ΔP è la differenza di pressione di lavoro (bar) e ηm è l'efficienza meccanica (di solito 0,9-0,95). L'attrezzatura da mining a carbone spesso affronta carichi improvvisi e si consiglia di lasciare un margine di coppia del 10%-15%. Ad esempio, la coppia di carico massima di una determinata testa di taglio di roadheader è di 950 nm e la pressione di lavoro del sistema è di 350 bar. Si calcola che Vg≈ (2 × 3,14 × 950)/(350 × 0,93) ≈183cm³, quindi è più appropriato scegliere il modello A6VM200 (VG MAX = 216,5 cm³).
La gamma di velocità deve soddisfare sia i requisiti di velocità minima che massima dell'apparecchiatura. La serie A6VM può raggiungere la velocità massima al minimo spostamento e fornisce una coppia massima ma la velocità più bassa al massimo spostamento. Quando si seleziona un modello, è necessario verificare se la velocità del motore a VG MAX soddisfa i requisiti a bassa velocità dell'apparecchiatura e se la velocità di VG MIN soddisfa i requisiti ad alta velocità. È particolarmente importante notare che le attrezzature di mining a carbone funzionano a lungo tempo a bassa velocità e ad alta torque. È necessario garantire che la curva di efficienza del modello selezionato in questa condizione sia relativamente piatta per evitare il surriscaldamento causato da un forte calo di efficienza.
La modalità di controllo dipende dal grado di automazione dell'apparecchiatura. A6VM offre una varietà di opzioni di controllo: il tipo HD è un controllo proporzionale idraulico, adatto alla maggior parte delle apparecchiature di mining a carbone; Il tipo di EP è il controllo proporzionale elettrico, che è facile da collegare al sistema di automazione; Il tipo EZ ha un interruttore neutro, adatto a occasioni in cui è richiesto un controllo di posizione preciso. Per le moderne attrezzature di mining intelligente, si consiglia di scegliere il tipo EP o EZ per facilitare il monitoraggio remoto e la regolazione intelligente. Ad esempio, un progetto di mining a carbone intelligente utilizza il motore A6VM200EP2D/63W2, che è collegato al sistema di controllo attraverso il bus CAN per ottenere l'ottimizzazione automatica dei parametri di taglio.
L'interfaccia di installazione e il modulo di estensione dell'albero devono corrispondere alla struttura meccanica dell'apparecchiatura. La serie A6VM offre una varietà di opzioni di estensione della flangia e dell'albero, tra cui ISO, standard SAE e interfacce personalizzate speciali. L'attrezzatura da mining a carbone è spesso esposta a vibrazioni forti. Si consiglia di utilizzare le interfacce della flangia SAE con una migliore rigidità e utilizzarle con supporti che assorbono gli shock. Il modulo di estensione dell'albero deve considerare i requisiti di trasmissione della coppia. Si consiglia di utilizzare alberi di spline per grandi occasioni di coppia e alberi a chiave piatta per coppie piccole e medie.
Punti chiave di configurazione del sistema e precauzioni
Il motore a pistone assiale idraulico A6VM è inseparabile dalla ragionevole configurazione del sistema. Nelle domande di miniera di carbone, dovrebbe essere prestata particolare attenzione ai seguenti punti:
La pulizia dell'olio è un fattore chiave che colpisce la vita di A6VM. Le miniere di carbone sono polverose, quindi il sistema idraulico deve essere dotato di filtri ad alta precisione. Si consiglia di impostare un filtro da 10μM con β≥75 nell'ingresso dell'olio e un filtro da 20 μM con β≥75 nel ritorno dell'olio. L'esperienza pratica mostra che la contaminazione dell'olio provoca oltre il 70% dei guasti motori A6VM, quindi deve essere preso sul serio. Per gli ambienti sotterranei della miniera di carbone ad alta polvere, prendi in considerazione l'aggiunta di un sistema di filtrazione offline per filtrare regolarmente l'olio nel serbatoio.
La linea di scarico dell'olio è spesso trascurata ma è cruciale. A6VM richiede che la pressione posteriore dello scarico dell'olio di alloggiamento non superi 0,5 bar e che il tubo di scarico dell'olio torni direttamente al serbatoio dell'olio e sia inserito al di sotto del livello dell'olio. A causa delle limitazioni di spazio, le attrezzature di mining a carbone utilizzano spesso più motori per condividere una linea di scarico dell'olio, che può facilmente portare a danni eccessivi di back pressione e guarnizione dell'olio. Si consiglia di impostare un tubo di scarico dell'olio separato per ciascun motore A6VM o utilizzare un tubo comune con un diametro sufficientemente grande (almeno lo stesso diametro della porta di scarico dell'olio del motore). Il caso di miglioramento di una macchina per tunneling mineraria mostra che dopo aver ottimizzato la linea di scarico dell'olio, la durata del portatore del motore A6VM è stata estesa di 3 volte.
Il sistema di raffreddamento deve essere calcolato e determinato in base alla generazione di calore effettiva. L'efficienza totale di A6VM può raggiungere oltre il 90% quando si lavora nella zona ad alta efficienza, ma l'efficienza può scendere a circa l'80% in condizioni a bassa velocità e ad alta torque e il 10% -20% della potenza verrà convertito in calore. La temperatura ambiente sotterranea nelle miniere di carbone è elevata e le condizioni di dissipazione del calore sono scarse, quindi deve essere configurato un dispositivo di raffreddamento della capacità sufficiente. Si consiglia di installare un sensore di temperatura dell'olio per il monitoraggio in tempo reale. Quando la temperatura dell'olio supera i 65 ° C, dovrebbe essere emesso un allarme e quando supera i 70 ° C, la macchina deve essere chiusa per l'ispezione. L'esperienza pratica mostra che un buon controllo della temperatura può estendere l'intervallo di manutenzione dei motori A6VM del 30%-50%.
Le misure anti-vibrazione sono particolarmente importanti per le apparecchiature di mining di carbone. Sebbene l'A6VM abbia un design robusto e durevole, una forte vibrazione a lungo termine influenzerà comunque la sua vita. Si consiglia di utilizzare supporti per l'assorbimento degli shock durante l'installazione e tutti i tubi di collegamento devono utilizzare transizioni flessibili per evitare connessioni rigide. Soprattutto per parti di vibrazioni ad alta frequenza come la parte di taglio della macchina per il mining del carbone, è possibile considerare l'aggiunta di un accumulatore idraulico per assorbire le pulsazioni di pressione. I dati di monitoraggio di una miniera di carbone hanno mostrato che le perfette misure anti-vibrazioni hanno ridotto il tasso di fallimento del motore A6VM in un forte ambiente di vibrazione del 60%.
Best practice di manutenzione
La manutenzione scientifica può massimizzare la durata della durata del motore a pistone assiale idraulico A6VM. I punti di manutenzione nell'ambiente di miniera di carbone includono:
Gli articoli di ispezione giornaliera dovrebbero includere: livello dell'olio, temperatura dell'olio, qualità dell'olio; temperatura dell'alloggiamento del motore (non dovrebbe superare 80 ℃); rumore o vibrazione anormale; perdita ad ogni connessione. Si consiglia di adottare il metodo in quattro fasi di "Look, Ascolta, tocco e misura": guarda il colore e la schiuma dell'olio; Ascolta se il suono di corsa è uniforme; Toccare la temperatura dell'alloggiamento per vedere se è anormale; e misurare se la pressione e il flusso del sistema sono normali. È meglio condurre una rapida ispezione delle attrezzature per la miniera di carbone ogni turno e registrare i parametri chiave per facilitare la scoperta dei primi segni di fallimento.
di manutenzione regolare dovrebbe essere determinato in base alle condizioni di lavoro effettive. Si consiglia generalmente di sostituire il filtro dell'olio di ritorno ogni 500 ore di lavoro; Prendi campioni per testare la contaminazione dell'olio e il contenuto di umidità ogni 2000 ore; e condurre un'ispezione completa dell'usura interna del motore ogni 4000 ore. L'ambiente sotterraneo delle miniere di carbone è duro e il ciclo di manutenzione può essere appropriatamente ridotto. Durante la manutenzione, è necessario prestare particolare attenzione all'usura di coppie di attrito chiave come pioli, piastre di distribuzione e cuscinetti e parti che superano il valore consentito devono essere sostituite in tempo. L'esperienza di manutenzione di una grande miniera di carbone mostra che insistere sulla manutenzione preventiva può estendere l'intervallo di revisione del motore A6VM a più di 10.000 ore.
La diagnosi dei guasti richiede un pensiero sistematico. I guasti comuni di A6VM includono: difficoltà nell'avvio (possibilmente a causa dell'eccessiva viscosità dell'olio o dell'assunzione d'aria del sistema); coppia di uscita insufficiente (probabilmente a causa dell'eccessiva perdita interna o della pressione di controllo insufficiente); rumore anormale (probabilmente a causa di danni al cuscinetto o inceppamento dello stantuffo). Durante la diagnosi, dovrebbe essere condotta un'analisi completa di parametri multipli come pressione, flusso e temperatura per evitare il giudizio errata. Ad esempio, le possibili ragioni per una temperatura motoria eccessiva includono: viscosità dell'olio improprio, raffreddamento insufficiente, perdita interna eccessiva, funzionamento di sovraccarico, ecc., Che devono essere controllati uno per uno. Si raccomanda che le imprese di mining di carbone siano dotate di apparecchiature di test idrauliche di base, come manometri, misuratori di flusso, termometri a infrarossi, ecc. Per migliorare l'efficienza della diagnosi di guasti.
La gestione dei pezzi di ricambio è fondamentale per ridurre i tempi di inattività. Le miniere di carbone hanno elevati requisiti per la continuità della produzione. Si consiglia di immagazzinare i seguenti pezzi di ricambio a. I pezzi di ricambio devono essere conservati in un ambiente pulito e asciutto e la precisione dimensionale e la qualità della superficie devono essere controllate prima dell'installazione. Promemoria speciale: gli accessori di diversi modelli di A6VM non possono essere miscelati. Anche le parti con un aspetto simile possono avere lievi differenze. L'uso forzato porterà a un fallimento precoce. La lezione di una miniera di carbone mostra che l'uso di accessori non originali riduce la durata media del motore A6VM del 40%.
Tabella: ciclo di manutenzione consigliato per motori A6VM in ambienti di miniera di carbone
Progetto di manutenzione
Ispezione quotidiana
500h manutenzione
2000h manutenzione
Manutenzione 4000h
Osservazione
Controllo del livello dell'olio
✓
✓
✓
✓
Condotto ad ogni passaggio di passaggio
Monitoraggio della temperatura dell'olio
✓
✓
✓
✓
Registra le temperature operative massime e minime
Ispezione/sostituzione del filtro
-
✓
✓
✓
Accendi il ciclo di sostituzione quando l'inquinamento è grave
Rilevamento della contaminazione dell'olio
-
-
✓
✓
Il livello NAS 9 o inferiore è considerato qualificato
Controllo di perdite esterne
✓
✓
✓
✓
Tra cui guarnizioni dell'albero, interfacce, ecc.
Rilevamento del rumore e delle vibrazioni
✓
✓
✓
✓
Stabilire un valore di base per confrontare le modifiche
Ispezione del serraggio del bullone chiave
-
✓
✓
✓
Riguardare in base ai requisiti di coppia
Ispezione da usura interna
-
-
-
✓
Controllare l'usura dello stantuffo, della piastra della valvola, ecc.
Misurazione del cuscinetto
-
-
-
✓
Se il valore supera il valore ammissibile, deve essere sostituito
Test della funzione della valvola di controllo
-
✓
✓
✓
Garantire che la risposta del meccanismo variabile sia sensibile e accurata
Nota: il ciclo di manutenzione nella tabella è una raccomandazione generale e deve essere regolato in base alle condizioni di lavoro e alle apparecchiature del produttore di attrezzature.
Le prospettive di sviluppo della tecnologia A6VM sotto la tendenza del mining intelligente
Integrazione e applicazione della tecnologia digitale
Con l'avanzamento accelerato della costruzione di miniere intelligenti, i motori a pistoni assiali idraulici si stanno trasformando da semplici elementi di potenza a attuatori intelligenti. La serie A6VM offre una piattaforma ideale per l'aggiornamento digitale delle apparecchiature di mining a carbone integrando sensori e interfacce di comunicazione. La nuova generazione di motori EPR A6VM ha sensori di pressione, temperatura e velocità integrati, che possono monitorare lo stato di lavoro in tempo reale e trasmettere i dati al sistema di controllo attraverso l'interfaccia CAN Bus o IO-Link. Questa funzione di monitoraggio intelligente consente ai gestori delle attrezzature di comprendere a distanza lo stato di salute del motore, realizzare la manutenzione predittiva ed evitare interruzioni di produzione causate da fallimenti improvvisi.
La tecnologia gemella digitale nel sistema A6VM è ampia. Costruendo un modello virtuale del motore e sincronizzando i dati operativi del motore fisico in tempo reale, le prestazioni in varie condizioni di lavoro possono essere simulate e previste nello spazio digitale. Le compagnie di mining di carbone possono utilizzare questa tecnologia per ottimizzare i parametri operativi delle apparecchiature, simulare le migliori strategie di taglio in diverse condizioni geologiche e persino prevedere la vita rimanente dei componenti chiave. Ad esempio, una miniera di prova ha collegato il modello gemello digitale del motore A6VM200 al sistema di controllo centrale della miniera e ha raggiunto con successo una regolazione adattativa della potenza di taglio, riducendo il consumo di energia per tonnellata di carbone del 12%.
Il controllo automatico è il requisito principale delle miniere intelligenti. La combinazione della serie A6VM e della tecnologia proporzionale elettroidraulica fornisce attuatori precisi per le apparecchiature di mining di carbone. Programmando e controllando lo spostamento del motore e la direzione di rotazione, è possibile realizzare funzioni avanzate come la regolazione automatica dell'altezza della macchina di estrazione del carbone e il posizionamento automatico della macchina a tunneling. In particolare, l'interruttore di posizione neutro (NLS) dotato del motore EZ A6VM può rilevare accuratamente la posizione dell'asse inclinato e fornire segnali di feedback per il controllo a circuito chiuso. La pratica ha dimostrato che l'accuratezza del controllo dell'altezza del tamburo della macchina di estrazione del carbone utilizzando il controllo intelligente A6VM può raggiungere ± 2 cm, superando di gran lunga il livello di funzionamento manuale.
Continua Innovazione della tecnologia di risparmio energetico
In base all'obiettivo del "doppio carbonio", i requisiti di riduzione del consumo e di riduzione del consumo per le attrezzature di mining di carbone sono in costante aumento e l'innovazione della serie A6VM nell'efficienza energetica continuerà ad approfondire:
Il sistema di alimentazione ibrido fornisce una nuova idea per il risparmio energetico per le attrezzature idrauliche della miniera di carbone. La combinazione del motore A6VM con lo stoccaggio di energia del volano o il supercondensatore può fornire energia ausiliaria quando il carico cambia improvvisamente, riducendo la domanda di potenza di picco della pompa principale. Questo sistema è particolarmente adatto per apparecchiature con ampie fluttuazioni di carico come le macchine a tunneling. Può ridurre la potenza installata del 15% -20% e migliorare la velocità di risposta dinamica. Un certo modello di macchina per tunneling ibrido utilizza un motore A6VM140 e un dispositivo di accumulo di energia volano da 50 kJ, che riduce la potenza del picco di taglio del 25% e l'efficienza di recupero dell'energia raggiunge il 35%.
Il sistema di controllo della pompa a velocità variabile è un'altra importante direzione di sviluppo. Il tradizionale sistema di pompa variabile a pressione costante ha ancora una perdita di limitazione sotto carico parziale, mentre il sistema a velocità variabile che utilizza un motore a frequenza variabile per guidare la pompa e il motore A6VM può ottenere una corrispondenza di flusso più accurato. Questo sistema controlla il flusso regolando la velocità della pompa anziché la limitazione, che può teoricamente eliminare tutte le perdite di limitazione. I dati sui test sul campo mostrano che il sistema di controllo della pompa a velocità variabile consente di risparmiare un sistema di energia del 10% -15% rispetto al tradizionale sistema sensibile al carico e al 30% -40% di energia rispetto al sistema di pompe a spostamento fisso, che rappresenta la direzione futura della tecnologia di trasmissione idraulica.
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La tecnologia di recupero energetico ha un valore speciale nelle apparecchiature di mining a carbone. Quando il motore A6VM funziona come una pompa, può convertire l'energia potenziale gravitazionale dell'attrezzatura quando viene frenata o abbassata in energia idraulica per lo stoccaggio e l'utilizzo. Ad esempio, quando la macchina di estrazione del carbone viene rimorchiata o il supporto idraulico viene ridotto, è possibile recuperare un po 'di energia. Il sistema avanzato di recupero di energia utilizza il motore A6VM in combinazione con l'accumulatore e l'efficienza di recupero può raggiungere oltre il 60%. Le statistiche di una certa miniera di test mostrano che dopo l'applicazione completa di varie tecnologie di risparmio energetico, il consumo totale di energia delle apparecchiature per il viso di lavoro è stato ridotto del 25%-30%, risparmiando più di un milione di yuan in bollette di elettricità ogni anno.
Progressi nei materiali e nei processi di produzione
Il motore a pistone assiale idraulico A6VM è inseparabile dall'innovazione dei materiali e della tecnologia di produzione:
I materiali della coppia di attrito hanno una durata motoria significativamente estesa. La nuova scarpa da scorrimento di materiale composito e la piastra di distributore rivestita migliorano la resistenza all'usura di A6VM nell'elevato ambiente di polvere delle miniere di carbone di oltre il 50%. In particolare, le coppie di attrito chiave che utilizzano il rivestimento di carbonio a forma di diamante (DLC) hanno un coefficiente di attrito a partire da 0,05-0,08, il che riduce notevolmente la coppia di avvio e le perdite meccaniche. Un test comparativo in una miniera di carbone ha mostrato che il motore A6VM che utilizzava nuovi materiali ha ridotto l'aumento di temperatura di 10-15 ° C nelle stesse condizioni operative e ha esteso la vita prevista di 8.000 ore di lavoro.
La tecnologia dei cuscinetti ha aumentato la capacità di carico di A6VM. La nuova generazione di cuscinetti ceramici ibridi (anelli in acciaio con sfere in ceramica) hanno un'eccellente resistenza alla corrosione nell'ambiente umido delle miniere di carbone, consentendo velocità più elevate e intervalli di lubrificazione più lunghi. Il gruppo di cuscinetti precaricato ottimizzato per carichi di shock può assorbire efficacemente l'energia di vibrazione durante le operazioni di taglio e proteggere la struttura interna del motore. Le applicazioni pratiche mostrano che il tasso di fallimento del motore A6VM utilizzando il nuovo cuscinetto in condizioni di carico pesante è ridotto di oltre il 40%.
La tecnologia di produzione additiva offre nuove possibilità per il design ottimizzato di A6VM. La stampa 3D può produrre canali di flusso complessi e strutture leggere che sono difficili da ottenere con i processi tradizionali, migliorando ulteriormente la densità di potenza e l'efficienza. Le aziende cinesi hanno iniziato a sperimentare l'uso della tecnologia selettiva di fusione laser (SLM) per produrre determinati componenti chiave di A6VM, come cilindri con forme ottimizzate dei canali a olio. I dati di test mostrano che questo progetto aumenta l'efficienza volumetrica del motore del 2%-3%, il che può portare notevoli benefici per il risparmio energetico nel funzionamento a lungo termine.
Ruolo nella costruzione di miniere verdi
La trasformazione verde dell'industria mineraria del carbone ha creato un nuovo spazio applicativo per la tecnologia A6VM:
Il sistema idraulico completamente elettrico è la tendenza futura delle apparecchiature di estrazione del carbone. La combinazione del motore A6VM con cilindro elettrico, valvola di controllo elettrico e altri componenti può creare un sistema "idraulico verde" completamente privo di perdite. Questo sistema utilizza olio idraulico biodegradabile, che non inquinerà l'ambiente minerario anche se perde. Al momento, le aziende cinesi stanno sviluppando una versione migliorata di A6VM specificamente per i sistemi idraulici elettrici, utilizzando materiali di tenuta speciali e trattamento superficiale per garantire la compatibilità con oli ecologici.
La tecnologia del controllo del rumore rende A6VM più adatto alle miniere moderne con requisiti elevati per l'ambiente di lavoro. Ottimizzando il numero di stanchi e i tempi della distribuzione del flusso, il livello di rumore della nuova generazione A6VM è di 3-5db inferiore a quello dei prodotti tradizionali. In combinazione con marmitte esterni e staffe che assorbono gli shock, l'ambiente audio sotterraneo può essere ulteriormente migliorato. I dati misurati mostrano che il livello di pressione sonora del sistema A6VM con una serie completa di misure di riduzione del rumore non supera i 75 dB a 1 metro, il che migliora notevolmente le condizioni di lavoro dei minatori.
Il design di lunga durata riduce la generazione di rifiuti e è conforme al concetto di economia circolare. Il design modulare della serie A6VM rende riciclabile oltre il 90% dei materiali e le parti di usura dei tasti possono essere sostituite singolarmente senza demolire l'intera macchina. Rexroth ha anche istituito un sistema di rigenerazione completo. Dopo la riparazione professionale, le prestazioni dei vecchi motori possono essere ripristinati a oltre il 95% di quelli nuovi, mentre il costo è solo del 60% -70% di nuovi. La pratica di un gruppo minerario mostra che l'uso di motori A6VM rigenerati risparmia il 30% dei costi di approvvigionamento all'anno e riduce 50 tonnellate di rifiuti idraulici.
Dato che la costruzione di miniere verdi intelligenti viene ulteriormente promossa, i motori a pistoni assiali idraulici della serie A6VM continueranno a innovare, fornendo un forte potere soddisfacendo le esigenze diversificate dell'industria mineraria del carbone per elevata efficienza, risparmio energetico, controllo intelligente e amichevole ambientale, diventando un componente core indispensabile nella modernizzazione delle attrezzature di mining di carbone. Le compagnie minerarie a carbone dovrebbero prestare molta attenzione a queste tendenze di sviluppo tecnologico e aggiornare le attrezzature in modo tempestivo per mantenere la competitività del mercato e raggiungere obiettivi di sviluppo sostenibile.
Mentre lo sviluppo delle risorse marine continua ad avanzare in aree di acque profonde, le attrezzature marine hanno requisiti sempre più elevati per l'affidabilità, l'efficienza energetica e l'intelligenza dei sistemi idraulici. Con le sue eccellenti prestazioni, la pompa a pistone assiale idraulica della serie A4VSO è diventata una componente di potenza chiave nel campo globale della costruzione navale offshore. Questo articolo analizzerà in modo completo le caratteristiche tecniche della pompa variabile a pistone assiale A4VSO, le sue applicazioni tipiche nel campo marino di costruzione navale, soluzioni di integrazione del sistema e tendenze di sviluppo future, fornendo riferimenti professionali per gli utenti del settore.
Vantaggi tecnici della pompa del pistone assiale A4VSO
Le pompe a pistoni assiali idrauliche A4VSO rappresentano il livello avanzato della tecnologia di trasmissione idraulica ad anello aperto corrente. La sua struttura a pompa a pistone assiale variabile con progettazione della piastra di swash è particolarmente adatta alla domanda di condizioni ad alta pressione, flusso di grandi dimensioni e di carico variabili nel campo delle navi offshore. Questa serie di pompe adotta una struttura innovativa della piastra di swash e il flusso è proporzionale alla velocità di trasmissione e allo spostamento. Regolando l'inclinazione della piastra di swash, si ottiene il controllo variabile Stepless, fornendo funzionalità precise di regolamentazione di potenza per complesse operazioni di ingegneria offshore.
La pompa a pistone assiale A4VSO ha eccellenti parametri di prestazione, che consentono una pressione di lavoro continua di 280 bar e una pressione di picco fino a 400 bar, soddisfacendo completamente i requisiti rigorosi delle apparecchiature operative in acque profonde per i sistemi idraulici ad alta pressione. Il suo design a basso rumore migliora in modo significativo l'ambiente di lavoro della sala macchine della nave, mentre le caratteristiche ottimizzate di assorbimento dell'olio assicurano una fornitura di olio stabile in condizioni di dondolo della nave. Vale particolarmente la pena ricordare che questa serie di pompe ha una durata ultra lunga. Le sue coppie di attrito adottano la tecnologia avanzata del trattamento della superficie e l'accoppiamento di materiale, come la combinazione ottimizzata di ottone manganese HMN58-3 e 20crmnti in lega di carbonitriding in acciaio, che migliora notevolmente la resistenza all'usura dei componenti chiave.
L'elevata efficienza e il design dell'affidabilità sono la competitività principale della serie A4VSO. Il corpo della pompa adotta un design dell'unità dell'albero attraverso, che può essere installato con pompe per ingranaggi aggiuntive o pompe stantuose della stessa specifica di spostamento, realizzando un layout ad alta densità di potenza in uno spazio compatto. L'albero di trasmissione può assorbire sia i carichi assiali che radiali, riducendo la necessità di ulteriori strutture di supporto. In risposta alle esigenze speciali delle applicazioni offshore, abbiamo sviluppato il prodotto di tipo "F2" adatto per i media idraulici resistenti al fuoco dell'acqua-etilenglicole HFC. Questo modello non richiede il lavaggio del cuscinetto esterno, semplifica le tubazioni del sistema ed è particolarmente adatto per piattaforme offshore e applicazioni di navi in cui vi è un rischio di incendio.
L'innovazione tecnologica della serie A4VSO si riflette anche nelle sue capacità di controllo intelligenti. Integrando un controller elettro-idraulico con una valvola proporzionale o servo di alta risposta, la pompa può raggiungere una risposta dinamica a livello di millisecondi, che è cruciale per gli argani offshore e i sistemi di compensazione di sollevamento che richiedono una rapida regolazione. L'ultimo controller elettro-idraulico DS2R adotta la tecnologia delle valvole proporzionali di risposta ad alta frequenza a 4WRPH, che non solo migliora l'accuratezza del controllo, ma riduce anche il filtro di impilamento attraverso la progettazione semplificata, riduce il rischio di contaminazione del sistema e rende più semplice la manutenzione.
In termini di materiali e processi di produzione, la pompa del pistone assiale A4VSO adotta una serie di tecnologie proprietarie. La coppia di attrito della scarpa scorrevole e la piastra di swash è progettata utilizzando il metodo di supporto alla pressione statica e il metodo della forza di serraggio residua per garantire la formazione di un film di olio lubrificante stabile in condizioni di alta pressione; Lo stantuffo e il corpo del cilindro sono abbinati a un design della scanalatura di equalizzazione della pressione per ottimizzare il controllo di gioco (generalmente un millesimo del diametro dello stantuffo), che non solo riduce la perdita interna ma evita anche il rischio di attaccare. Il meccanismo della piastra della valvola è stato ottimizzato per l'anti-cavitazione e combinato con una tenuta ad albero PTFE rinforzata, migliorando significativamente la stabilità operativa della pompa in condizioni contenenti gas.
Tabella: parametri delle prestazioni chiave della pompa del pistone assiale Rexroth A4VSO
Categoria dei parametri
Indicatori tecnici
Vantaggi delle applicazioni offshore
Intervallo di pressione
Pressione di lavoro continua 280 bar, pressione di picco 400bar
Soddisfare le esigenze delle operazioni ad alta pressione di acque profonde
Gamma di spostamenti
40-500ml/R varie specifiche
Adattarsi a diversi requisiti di potere
Metodo di controllo
Regolazione variabile con la piastra swash
Abbinare con precisione le modifiche al carico
Compatibilità dei media
Olio minerale/fluido ritardante fiamma di HFC
Adattarsi a diversi requisiti di sicurezza
Caratteristiche di efficienza
Efficienza volumetrica> 95%, efficienza totale> 90%
Ridurre il consumo di energia e i costi operativi
Indice di durata della vita
> 20.000 ore (B10)
Ridurre i tempi di inattività della manutenzione
Il design resistente alla corrosione per l'ambiente offshore è anche una caratteristica notevole della serie A4VSO. Il sensore di angolo del pistone assiale AWXF conforme all'IP67 può resistere alla corrosione in ambienti ad alta spruzzatura salina, garantendo un funzionamento affidabile a lungo termine in condizioni marine difficili. I componenti chiave della pompa sono realizzati in acciaio inossidabile e materiali in acciaio resistente al calore, come l'acciaio inossidabile duplex specificato negli standard GB/T20878-2007 e GB/T21833-2008, che possono resistere efficacemente alla corrosione dell'acqua di mare.
Il concetto di progettazione modulare della pompa a pistone assiale A4VSO fornisce agli utenti possibilità di configurazione del sistema altamente flessibili. Selezionando diversi dispositivi di controllo (RC92055, RC92060, ecc.), Possono essere adattate varie strategie di controllo come compensazione della pressione, sensibilità al carico e potenza costante per soddisfare le esigenze differenziate di vari attuatori delle navi offshore. Questo design modulare non solo semplifica l'integrazione del sistema, ma riduce anche significativamente i tempi di commissioning in loco, che è particolarmente importante per i progetti di costruzione navale con programmi stretti.
Applicazioni tipiche nella costruzione navale offshore
Come componente di potenza centrale delle moderne attrezzature marine, le pompe a pistoni assiali idrauliche svolgono un ruolo insostituibile in vari vasi di ingegneria marina. Con la sua alta pressione, alta efficienza e affidabilità, la serie A4VSO è diventata la soluzione idraulica preferita per piattaforme operative in acque profonde, navi ingegneristiche speciali e apparecchiature di sviluppo delle risorse marine. Questa serie di pompe ha una vasta gamma di applicazioni nel campo dell'ingegneria marina, dai macchinari di base per i sistemi operativi subacquei complessi, e può fornire una potenza corrispondente.
Compensazione attiva attivo (AHC)
Nelle operazioni di sollevamento e trasferimento del personale del carico delle navi ingegneristiche marine, la compensazione del movimento delle navi è una tecnologia chiave per garantire la sicurezza delle operazioni. La combinazione della pompa del pistone assiale A4VSO e del controller elettro-idraulico DS2R costituisce il nucleo del sistema di compensazione attiva più avanzata (AHC). Il sistema monitora lo stato del movimento della nave in tempo reale e regola dinamicamente la velocità del verricello per mantenere il carico relativamente fermo nell'esposizione. Le caratteristiche di risposta dinamica elevata della pompa A4VSO (utilizzando la valvola proporzionale di risposta ad alta frequenza 4WRPH) possono raggiungere una regolazione della coppia a livello millisecondo, garantendo che il sistema di compensazione mantenga un controllo preciso in condizioni d'onda in continua evoluzione.
Il sistema AHC lavora sul principio della tecnologia di controllo secondario. La pompa A4VSO può funzionare sia come pompa che come motore nel sistema, gestendo efficacemente i cambiamenti di coppia dell'unità d'arco. Quando la nave sale, la pompa converte l'energia idraulica in energia meccanica per guidare l'argano per avvolgersi nel cavo; Quando la nave scende, il sistema passa alla modalità motore e recupera l'energia potenziale di carico attraverso l'accumulatore idraulico. Secondo i dati misurati, questo progetto può recuperare e riutilizzare il 70% della potenza installata del sistema, riducendo significativamente il consumo di carburante. La pompa A4VSO è disponibile in entrambe le configurazioni a circuito aperto (A4VSO) e a circuito chiuso (A4VSG), fornendo flessibilità per i sistemi di compensazione di varie dimensioni, dalle piccole barche a grandi semi-sommersibili.
Nel campo dell'esplorazione petrolifera in acque profonde, il sistema AHC è particolarmente importante per le operazioni di installazione delle apparecchiature subacquei. Attraverso il argano di compensazione attiva guidata dalla pompa Rexroth A4VSO, diverse tonnellate di attrezzature di produzione sottomarine possono essere abbassate senza intoppi sul fondo marino di migliaia di metri di profondità, evitando il rischio di collisione dell'attrezzatura causata dal movimento della nave nei metodi di sollevamento tradizionali. Il sensore di angolo di oscillazione AWXF (livello di protezione IP67) dotato del sistema garantisce un feedback del segnale affidabile in condizioni del mare difficili e la vasta gamma di adattabilità della viscosità della pompa stessa (non è richiesto alcun controllo di viscosità del fluido rigoroso) semplifica la manutenzione giornaliera del sistema.
Sistemi di argano e gru offshore
Il pesante sistema di argano di navi ingegneristiche offshore pone richieste estremamente elevate sulla potenza idraulica, che devono soddisfare i requisiti di produzione di coppia ad alta coppia e funzionalità di micro-controllo fine. La pressione di pressione a 350 bar e la capacità di pressione di picco da 400 bar della pompa a pistone assiale A4VSO la rendono una fonte di alimentazione ideale per le operazioni di ancoraggio, rimorchio e sollevamento. La regolamentazione del flusso Stepless della pompa consente all'argano di mantenere una velocità stabile di ritrattatura e rilascio in diverse condizioni di carico, mentre il design a basso rumore migliora l'ambiente di lavoro dell'equipaggio.
Nel campo delle piattaforme di perforazione auto-elevante, il sistema di sollevamento della piattaforma guidata dalla pompa A4VSO è responsabile del sollevamento e della stabilizzazione del corpo della piattaforma che pesa centinaia di tonnellate. Attraverso la progettazione di un sistema idraulico con più pompe in parallelo e un preciso algoritmo di controllo sincrono, il sollevamento sincrono delle gambe della piattaforma è garantito per evitare la concentrazione di stress strutturale. Le aziende nazionali come KEDA Hydraulics hanno anche sviluppato sistemi idraulici simili per piattaforme di sollevamento offshore, ma la serie A4VSO di Rexroth mantiene ancora un vantaggio principale nel livello di pressione e l'affidabilità, specialmente in applicazioni ad alta pressione superiori a 350 bar.
Le attrezzature per la ricerca scientifica di ritrattatura e lancio del sistema di navi da sondaggio in acque profonde. Che si tratti di un campionatore di acqua CTD, di una slitta per telecamera in acque profonde o di un dispositivo ROV che ritrae e lancio, il sistema idraulico deve fornire una potenza regolare per evitare danni da impatto quando l'attrezzatura entra rapidamente nell'acqua. L'indicatore dell'angolo di swash della pompa e l'indicatore di posizione di installazione forniscono un riferimento intuitivo per la messa in servizio e la manutenzione del sistema, mentre la progettazione a trazione attraverso facilita l'integrazione delle origini ausiliarie della pompa e fornisce una fonte di olio indipendente per la parte di controllo del sistema.
Propulsione marina e sistemi di sterzo
Nel campo di speciali navi ingegneristiche, i sistemi di propulsione idraulica sono favoriti per il loro layout flessibile e la gamma di regolazione ad ampio velocità. Come principale fonte di alimentazione idraulica, la pompa del pistone assiale A4VSO raggiunge la regolazione in collaborazione del motore di propulsione da zero alla velocità massima attraverso il controllo variabile, che è particolarmente adatto per le condizioni di lavoro che richiedono frequenti variazioni di velocità e rotazione in avanti e inversa, come rimorchiatori e dragni. L'elevato rapporto di potenza/peso della pompa ottimizza la distribuzione del carico della nave, mentre la sua lunga durata di servizio riduce i costi di manutenzione durante il ciclo di vita.
Il sistema di sterzo della nave ha requisiti estremamente elevati per l'affidabilità dell'energia idraulica, che è direttamente correlata alla sicurezza di navigazione. La capacità di progettazione ridondante della pompa A4VSO (attraverso più pompe in parallelo) soddisfa i requisiti delle società di classificazione internazionale per il backup del sistema critico. Il breve tempo di risposta della pompa garantisce che la lama del timone risponda rapidamente ai comandi dello sterzo, mentre la funzione di controllo della compensazione della pressione mantiene un effetto di timone costante a velocità diverse. Per le navi ecologiche che utilizzano la tecnologia idraulica dell'acqua, Rexroth può anche fornire modelli speciali adatti per i supporti per l'acqua di mare, che soddisfano i requisiti standard di pompe a pistone assiale idraulico marino GB/T38045-2019.
Nel sistema di posizionamento dinamico (DP), la pompa A4VSO fornisce un'uscita di potenza precisa per i propulsori e il cambio di sterzo e collabora con GPS e sensori di vento e onda per mantenere automaticamente la posizione della nave. La funzione di controllo sensibile al carico della pompa può regolare automaticamente il flusso di uscita in base alle esigenze effettive per evitare inutili perdite di energia, che è particolarmente importante per le navi ingegneristiche offshore che devono essere di stanza a lungo. La funzione di monitoraggio della salute integrato del sistema può valutare lo stato di usura della pompa in tempo reale, avvertire in anticipo potenziali guasti e ridurre al minimo il rischio di tempi di inattività inaspettati durante le operazioni offshore.
Sistema di alimentazione delle apparecchiature di funzionamento subacqueo
Con l'approfondimento dello sviluppo delle risorse di acque profonde, è in aumento la domanda di energia idraulica per vari robot di operazioni subacquei (ROV) e sommersibili con equipaggio. Il design compatto e l'alta densità di potenza della pompa a pistone assiale A4VSO lo rendono una scelta ideale per i sistemi idraulici nelle apparecchiature di acque profonde. La resistenza ad alta pressione della pompa gli consente di far fronte a ambienti estremi a profondità di migliaia di metri, mentre lo speciale design della tenuta impedisce il fallimento della lubrificazione causata dall'intrusione di acqua di mare.
In progetti come il trincea sottomarina e la posa della conduttura, gli strumenti idraulici subacquei richiedono una fonte di olio ad alta pressione affidabile. La pompa A4VSO fornisce energia attraverso un ombelicale di acque profonde per guidare vari tipi di motori idraulici, cilindri e giunti rotanti. L'ampio modello di spostamento della pompa (A4VSO500) può soddisfare i requisiti di flusso elevati, mentre la soluzione parallela multi-pompa fornisce ridondanza del sistema. Per le acque con alto contenuto di sabbia, il sistema di filtrazione migliorato della pompa e le coppie di attrito resistenti all'usura estendono significativamente gli intervalli di manutenzione e riducono i costi operativi.
Il settore delle energie rinnovabili marine ha anche presentato nuove richieste alle pompe a pistoni assiali idrauliche. Nei dispositivi di generazione di energia d'onda, la pompa A4VSO è il componente principale della conversione di energia, convertendo il movimento alternativo del corpo galleggiante in un flusso di olio ad alta pressione per guidare il generatore. Le caratteristiche di risposta rapida della pompa si adattano al movimento irregolare delle onde, mentre la funzione di recupero energetico migliora l'efficienza di conversione complessiva. Principi simili sono anche applicati al sistema di alimentazione idraulica delle centrali elettriche, mostrando il potenziale di applicazione della serie A4VSO nel campo dell'energia verde.
Tabella: applicazioni principali e requisiti tecnici delle pompe A4VSO nelle navi offshore
Sistema applicativo
Requisiti tecnici chiave
Vantaggi della soluzione A4VSO
Compensazione attiva del sollevamento
Alta risposta dinamica, recupero energetico
Il controller DS2R risponde in millisecondi e ha il 70% di recupero energetico
Argano di mare profondo
Controllo preciso ad alta pressione, coppia alta
Pressione di lavoro a 350 bar, regolazione variabile in coda
Sollevamento della piattaforma
Accuratezza e affidabilità della sincronizzazione
Controllo sincrono parallelo multi-pompa, design di lunga durata
Propulsione della nave
Ampia gamma di velocità, alta efficienza
Regolazione Stepless da zero alla massima velocità, alta efficienza volumetrica
Sistema di carrelli di sterzo
Risposta rapida, backup ridondante
Breve tempo di controllo, configurazione ridondante multi-pompa
Attrezzatura subacquea
Resistenza alla pressione e resistenza alla corrosione
Design del mare profondo, componenti chiave in acciaio inossidabile
Man mano che l'ingegneria marina si sviluppa verso l'intelligenza, l'interfaccia digitale della pompa a pistone assiale A4VSO offre maggiori possibilità per l'integrazione del sistema. Attraverso il protocollo Canopen o Ethercat, i parametri operativi della pompa possono essere caricati nel sistema di gestione intelligente della nave in tempo reale, realizzando il monitoraggio centralizzato e la pianificazione ottimizzata dell'intero sistema idraulico della nave. Questa capacità digitale non solo migliora l'efficienza operativa, ma fornisce anche supporto ai dati per la manutenzione preventiva, rappresentando la direzione di sviluppo futura della tecnologia idraulica marina.
Integrazione del sistema e pratica ingegneristica
La riuscita applicazione delle pompe a pistoni assiali idrauliche di Rexroth A4VSO nel campo della costruzione navale offshore richiede una considerazione completa dei fattori del ciclo di vita completo come la progettazione del sistema, l'installazione e la messa in servizio e la gestione della manutenzione. Eccellenti soluzioni di integrazione del sistema possono massimizzare i vantaggi tecnici delle pompe A4VSO, soddisfacendo i requisiti speciali dell'ambiente marino. Questa sezione discuterà in dettaglio le principali tecnologie di integrazione e le tipiche pratiche di ingegneria delle pompe A4VSO nei sistemi idraulici offshore.
Principi di progettazione e configurazione del sistema idraulico
Le considerazioni principali nella progettazione di sistemi idraulici offshore sono affidabilità e adattabilità ambientale. I sistemi basati su pompe a pistoni assiali A4VSO di solito adottano un concetto di progettazione modulare e configcano unità di pompa di diverse specifiche in base al tipo di nave e ai requisiti operativi. Per sistemi critici come AHC (compensazione attiva attiva) e DP (posizionamento dinamico), è necessario adottare un design ridondante, solitamente configurato in modalità "N+1", ovvero un set di pompe di backup può essere automaticamente tagliata quando la pompa principale si guasta. La caratteristica a trazione attraverso la pompa A4VSO consente di collegare più teste della pompa in serie sullo stesso albero di azionamento, fornendo fonti di olio indipendenti per i sottosistemi con requisiti di pressione diversi. Questo design consente di risparmiare significativamente lo spazio di installazione ed è particolarmente adatto per le sale motori di navi limitate allo spazio.
La selezione media è un altro punto chiave nella progettazione di sistemi idraulici offshore. Per le applicazioni convenzionali, l'olio minerale è ancora la prima scelta, con le prestazioni di lubrificazione più mature e la compatibilità del sistema; Mentre per le aree con requisiti di protezione antincendio come le piattaforme di perforazione, devono essere selezionati mezzi di retardante fiamma come il glicole acqua-etilenico HFC. Il prodotto F2 di Rexroth A4VSO è appositamente ottimizzato per i supporti HFC, senza la necessità di un lavaggio del cuscinetto esterno, semplificando le tubazioni del sistema. Vale la pena notare che quando si utilizzano i media HFC, è necessario seguire rigorosamente l'accuratezza della filtrazione raccomandata dal produttore (di solito 10 μm) e il ciclo di manutenzione, poiché le prestazioni di lubrificazione dei media a base d'acqua sono relativamente scarse e più sensibili alla contaminazione.
Il livello di pressione del sistema deve bilanciare i requisiti di prestazione e i fattori di costo. La pressione nominale della pompa A4VSO può raggiungere 350 bar, ma la pressione di lavoro del sistema deve essere determinata in base alle caratteristiche di carico. Per sistemi dinamici come la compensazione delle onde, la progettazione ad alta pressione è favorevole al miglioramento della velocità di risposta e dell'accuratezza del controllo; Mentre per i macchinari convenzionali del ponte, la pressione di lavoro a 280 bar può essere più economica. L'impatto dello shock a pressione dovrebbe essere considerato anche nella progettazione del sistema e gli accumulatori e le valvole di riduzione della pressione devono essere correttamente configurati per proteggere le pompe e altri componenti dai danni da martello ad acqua.
Tecnologie chiave per l'installazione e la messa in servizio
L'installazione meccanica della pompa del pistone assiale A4VSO deve essere rigorosamente rispettata dalle specifiche del produttore. Le dimensioni della flangia di montaggio della pompa e dell'estensione dell'albero sono conformi agli standard GB/T2353-2005, garantendo la compatibilità con tutti i tipi di traslochi. Presta particolare attenzione all'accuratezza del centraggio durante l'installazione. Si consiglia di utilizzare uno strumento di centraggio laser per garantire che la deviazione dell'albero di trasmissione sia entro 0,05 mm. Eccessivi carichi radiali o assiali riduceranno significativamente la vita del cuscinetto. La posizione dell'installazione della pompa deve anche essere selezionata con cura. Il modello F2 può omettere il lavaggio del cuscinetto esterno quando installato in determinati orientamenti, ma potrebbero essere necessari altri modelli per considerare la disposizione della linea di scarico dell'olio.
La connessione della porta dell'olio è un altro collegamento che richiede un'attenzione speciale. La porta dell'olio della pompa A4VSO adotta i fili metrici e le guarnizioni O-ring secondo lo standard GB/T2878.1-2011. La forma di tenuta corretta e la coppia di serraggio devono essere utilizzate durante l'installazione. Il design della linea di aspirazione è cruciale per le prestazioni della pompa. Deve garantire che la pressione assoluta all'ingresso della pompa non sia inferiore a 0,8 bar (per evitare la cavitazione) alla temperatura operativa più alta e non supera il limite superiore di 30 bar. Per le applicazioni marine, considerando gli effetti del rullo e del passo, la disposizione del serbatoio dell'olio e del filtro di aspirazione deve garantire che la pompa possa ottenere una fornitura di olio stabile in tutte le condizioni operative.
Anche l'integrazione elettrica del sistema non dovrebbe essere trascurata. La versione proporzionale di controllo o servo di controllo della pompa A4VSO richiede un'unità di segnale elettrica precisa e i cavi schermati devono essere utilizzati e lontani da forti fonti di interferenza elettromagnetica. Il livello di protezione IP67 del controller elettro-idraulico DS2R consente di adattarsi agli ambienti marini umidi, ma la scatola di giunzione richiede ancora ulteriori misure di spray anti-salto. Durante la fase di messa in servizio, la pressione del sistema dovrebbe essere gradualmente aumentata e la curva delle prestazioni della pompa dovrebbe essere verificata da un sensore di pressione e da un contatore per garantire che l'efficienza volumetrica e l'efficienza totale soddisfino gli indicatori di progettazione (di solito> 90%).
Strategie di manutenzione e risoluzione dei problemi
La manutenzione preventiva è la chiave per garantire il funzionamento affidabile a lungo termine della pompa a pistone assiale A4VSO. A causa delle caratteristiche dell'ambiente marino, gli intervalli di manutenzione sono generalmente più brevi rispetto ai sistemi onshore, in particolare per sistemi critici come AHC e controllo della propulsione. La manutenzione di routine include controlli regolari di pulizia dell'olio (livello di NAS target), differenza di pressione del filtro e livelli di rumore/vibrazione della pompa. Rexroth raccomanda un test di prestazione completo della pompa, incluso il test di efficienza volumetrica e la valutazione delle condizioni dei cuscinetti, ogni 2.000 ore operative o 6 mesi (a seconda di quale si verifichi prima).
La gestione del petrolio è particolarmente importante nelle applicazioni offshore. Oltre al controllo convenzionale dell'inquinamento, dovrebbe essere prestata particolare attenzione al contenuto di acqua (per i sistemi di olio minerale) e alla stabilità della concentrazione (per i media HFC). Sebbene la pompa A4VSO possa adattarsi a una vasta gamma di viscosità dei fluidi, i drastici cambiamenti nelle proprietà dell'olio porteranno comunque a una ridotta efficienza e ad un aumento dell'usura. Quando si opera in acque tropicali, le alte temperature possono far sì che la viscosità dell'olio sia inferiore al valore raccomandato. Al momento, dovresti prendere in considerazione l'idea di passare a un olio di viscosità più elevato o installare un radiatore dell'olio; Quando si opera in regioni polari, è necessario prestare attenzione ai problemi di avvio a bassa temperatura e potrebbe essere necessario equipaggiare un sistema di preriscaldamento del petrolio.
Diagnosi dei guasti, i moderni sistemi A4VSO di solito integrano una varietà di sensori per monitorare la posizione dell'angolo di oscillazione della pompa, la pressione di involucro, la temperatura e altri parametri in tempo reale. Analizzando le tendenze mutevoli di questi dati, possono essere identificati i potenziali problemi come l'usura della piastra della valvola o le anomalie della pantofola. L'analisi delle vibrazioni è anche uno strumento diagnostico efficace. GB/T16301-2008 fornisce uno standard di valutazione per l'intensità di vibrazione dei motori ausiliari della nave. Quando il livello di vibrazione della pompa A4VSO aumenta in modo significativo, spesso indica il fallimento del cuscinetto o della coppia di attrito.
Analisi tipica del caso ingegneristico
Il progetto di aggiornamento del sistema AHC di perforazione semi-sommergibile ha dimostrato il valore ingegneristico della pompa A4VSO. Il sistema di compensazione originale di una piattaforma di invecchiamento ha adottato il controller DS1, che aveva una velocità di risposta lenta e un elevato consumo di energia. Dopo la trasformazione utilizzando il controller DS2R e il gruppo di pompe A4VSO250DR, il tempo di risposta del sistema è stato ridotto del 40%, il consumo di energia è stato ridotto del 30%e la maggior parte dell'energia di abbassamento è stata recuperata attraverso l'accumulatore idraulico. Il sistema modificato migliora in modo significativo la sicurezza delle operazioni di perforazione delle acque profonde, in particolare ottenendo bene le condizioni avverse del mare durante la stagione dei monsoni nel Mar Cinese Meridionale.
Il sistema idraulico della nave di ricerca dimostra la flessibilità di configurazione della pompa A4VSO. Una nave di ricerca polare di nuova costruzione utilizza quattro pompe A4VSO180 per formare una stazione idraulica centrale per fornire energia per argano, telaio A, propulsore e sterzo. Il sistema adotta una strategia di controllo sensibile al carico per regolare dinamicamente l'uscita della pompa in base alle esigenze effettive di ciascun attuatore, risparmiando più del 25% di energia rispetto al tradizionale sistema di pressione costante. Le prestazioni iniziali a bassa temperatura della pompa sono state appositamente ottimizzate per garantire un funzionamento affidabile in un ambiente di -30 ° C, soddisfacendo le esigenze speciali delle spedizioni polari.
L'FPSO (stoccaggio e scarico di produzione galleggiante) dimostra la durata della pompa A4VSO in ambienti difficili. Un FPSO nelle acque brasiliane utilizza una pompa A4VSO500 per guidare un grande motore idraulico per il trasferimento di petrolio greggio. Il sistema ha funzionato continuamente per 5 anni senza importanti riparazioni e richiede solo una sostituzione regolare di filtri e sigilli. Lo speciale trattamento anticorrosivo e la progettazione ad alta resistenza della pompa resistono alla corrosione dall'elevata spray salina e al greggio contenente zolfo, mentre il sistema di monitoraggio remoto realizza la trasmissione in tempo reale dei dati di stato, riducendo la necessità di ispezioni manuali.
Tabella: Considerazioni chiave per l'integrazione del sistema di pompe Rexroth A4VSO
Integrazione
Punti tecnici
Considerazioni speciali per l'ingegneria offshore
Progettazione del sistema
Configurazione ridondante, selezione del livello di pressione
Considera l'effetto del movimento della nave sul sistema idraulico
Selezione dei media
Olio minerale/fluido ritardante fiamma di HFC
I media resistenti al fuoco sono obbligatori nelle aree resistenti al fuoco
Installazione della pompa
Accuratezza del centraggio, orientamento all'installazione
Vincoli di spazio delle navi e ambiente di vibrazione
Progettazione della pipeline
Condizioni di aspirazione dell'olio, protezione da shock a pressione
Disposizione del serbatoio del carburante per adattarsi al rotolamento delle navi
Integrazione elettrica
Compatibilità elettromagnetica, livello di protezione
Protezione aggiuntiva per ambienti ad alta spruzzatura salina
Strategia di manutenzione
Gestione dell'olio, monitoraggio delle condizioni
Speciali sfide di manutenzione per le operazioni offshore
Con lo sviluppo della tecnologia gemella digitale, il funzionamento e la manutenzione intelligenti sono diventati una nuova tendenza nel sistema A4VSO. Costruendo un modello digitale della pompa e combinandolo con i dati del sensore in tempo reale, è possibile prevedere la durata di servizio rimanente e il piano di manutenzione può essere ottimizzato. Dopo che una nave di supporto in acque profonde ha adottato questa tecnologia, i tempi di inattività non pianificati del sistema idraulico sono stati ridotti del 60%, migliorando notevolmente l'efficienza operativa. L'ultimo controller di Rexroth supporta già il protocollo industriale Internet of Things (IIoT), fornendo un'interfaccia di dati per il sistema idraulico per la costruzione di navi intelligenti, dimostrando la continua evoluzione della serie A4VSO nell'era digitale.
Competitività del mercato e tendenze del settore
Come componente principale delle attrezzature offshore, il modello di concorrenza del mercato e la tendenza dello sviluppo tecnologico delle pompe a pistoni assiali idrauliche influenzano direttamente la direzione di sviluppo dell'intero settore ingegneristico offshore. La serie Rexroth A4VSO occupa una posizione importante nel mercato globale dell'ingegneria offshore con le sue eccellenti prestazioni tecniche e affidabilità. Questa sezione analizzerà profondamente i vantaggi competitivi del mercato, le sfide e le tendenze future dello sviluppo tecnologico delle pompe A4VSO per fornire riferimento strategico agli utenti del settore.
Analisi del panorama della concorrenza del mercato globale
Il mercato idraulico offshore globale è attualmente caratterizzato dalla competizione di oligopoli, con marchi internazionali come Rexroth, Parker Hannifin e Kawasaki Heavy Industries che domina le applicazioni di fascia alta. La serie A4VSO di Rexroth ha un chiaro vantaggio nel mercato ad alta pressione superiore a 350 bar, in particolare nelle applicazioni con prestazioni dinamiche impegnative come la compensazione attivo (AHC), dove la sua quota di mercato supera il 60%. Questo vantaggio è dovuto principalmente all'accumulo a lungo termine di Rexroth di valvola proporzionale e tecnologia di controllo del servo, nonché la sua profonda comprensione delle esigenze speciali dell'ingegneria offshore.
Le imprese domestiche cinesi stanno raggiungendo un ritmo accelerato e hanno fatto scoppite in aree come i sistemi idraulici per le piattaforme di sollevamento offshore. Tuttavia, secondo gli esperti del settore, in termini di tecnologia delle coppie di attrito chiave e affidabilità ad alta pressione, i prodotti interni sono ancora 5-10 anni dietro il livello di leader internazionale. Esperti idraulici di Kawasaki, in Giappone, hanno persino affermato senza mezzi termini: "Sarebbe bello se la Cina riuscisse a capire le coppie di attrito di pompe a pistone assiale in dieci anni", che riflette l'elevata complessità della tecnologia idraulica centrale. Tuttavia, con l'aumento degli investimenti nella ricerca di base nell'industria idraulica nazionale, come le scoperte nei materiali di coppia di attrito e la tecnologia del trattamento di superficie dell'Harbin Institute of Technology e dell'Università di Tsinghua, questo divario si sta gradualmente restringendo.
Dal punto di vista dei mercati regionali, l'Europa e il Nord America sono ancora i più grandi mercati per la serie A4VSO di Rexroth, che corrisponde al loro settore manifatturiero offshore sviluppato; Mentre la regione Asia-Pacifico, in particolare la Cina e la Corea del Sud, sta diventando la regione in più rapida crescita all'aumentare dello sviluppo delle risorse marine. Vale la pena notare che nella costruzione di infrastrutture offshore lungo la "cintura e strada", le navi ingegneristiche di fabbricazione cinese utilizzano un gran numero di sistemi idraulici Rexroth, che promuovono indirettamente la popolarità della serie A4VSO in questi mercati emergenti.
Analisi della competitività principale del prodotto
Le barriere tecniche della pompa a pistone assiale A4VSO Rexroth si riflettono principalmente in tre aspetti: materiali e processi, capacità di integrazione del sistema e algoritmi di controllo. In termini di materiali, le coppie di attrito chiave delle pompe A4VSO utilizzano i processi di accoppiamento di materiale e trattamento superficiale speciali. Ad esempio, la scarpa scorrevole e la piastra inclinata usano una combinazione di bronzo ZQA19-4 e ferro duttile QT60-2 e sono trattati criogenicamente e nitrossa superficiale, che migliora notevolmente la resistenza all'usura. Questa tecnologia proprietaria garantisce la lunga durata della pompa con alta pressione di alta pressione (di solito più di 20.000 ore), mentre i prodotti della maggior parte dei concorrenti hanno una durata di oltre il 30% più breve nelle stesse condizioni di lavoro.
L'ottimizzazione a livello di sistema è un altro vantaggio di differenziazione. La pompa A4VSO è stata progettata per abbinare vari attuatori offshore, come l'integrazione senza soluzione di continuità con il controller DS2R, per ottenere un'elevata risposta dinamica del sistema di compensazione delle onde. Rexroth fornisce non solo un prodotto per pompa singola, ma una soluzione completa che include gruppi di valvole di controllo, sensori e software. Questo "pensiero di sistema" riduce notevolmente la difficoltà di integrazione e il rischio per gli utenti finali. Al contrario, la maggior parte dei concorrenti può fornire solo prodotti standardizzati e avere un supporto approfondito a livello di applicazione.
nell'efficienza energetica. Ottimizzando la progettazione della piastra di distribuzione e adottando la tecnologia statica di bilanciamento della pressione, l'efficienza volumetrica della pompa può raggiungere oltre il 95%e l'efficienza totale supera il 90%. Per le applicazioni medi HFC, la progettazione speciale del tipo F2 evita la perdita di flusso di lavaggio esterno, risparmiando circa il 15% di energia rispetto alle soluzioni tradizionali. Con l'aumento dei costi energetici oggi, questo vantaggio di efficienza energetica viene convertito direttamente in benefici economici per gli utenti, in particolare su piattaforme offshore che operano continuamente a lungo.
Sfide e strategie del settore
Nonostante la principale tecnologia di Rexroth, la serie A4VSO deve ancora affrontare molteplici sfide del mercato. Il primo è la pressione dei costi, soprattutto nel periodo in cui le fluttuazioni del prezzo del petrolio portano a ridurre gli investimenti offshore, gli utenti sono più sensibili ai prezzi delle apparecchiature. L'alta qualità della pompa A4VSO significa costi elevati e affronta la concorrenza dei prezzi in alcune applicazioni che non richiedono prestazioni elevate. In risposta, Rexroth ottimizza i costi attraverso la produzione localizzata e la progettazione modulare, come il lancio di una versione semplificata con configurazioni specifiche per il mercato asiatico, riducendo il prezzo di vendita mantenendo le prestazioni di base.
La sostituzione tecnologica è un'altra potenziale minaccia. Gli attuatori elettrici stanno iniziando a sostituire i sistemi idraulici in alcune applicazioni offshore, in particolare in situazioni in cui è necessaria un'alta precisione ma la potenza non lo è. Tuttavia, nelle aree che richiedono un'elevata densità di potenza e una resistenza agli shock, come argani di acque profonde e sistemi AHC, la tecnologia idraulica ha ancora vantaggi insostituibili. La strategia di risposta di Rexroth è quella di integrare profondamente la pompa A4VSO con tecnologia di controllo elettronico per sviluppare una soluzione ibrida elettroidraulica che combina i vantaggi di potenza dell'idraulica con le caratteristiche di precisione del controllo elettronico.
La sicurezza della catena di approvvigionamento è anche diventata una considerazione importante nell'era post-epidemica. L'impatto delle interruzioni delle spedizioni internazionali e delle fluttuazioni delle materie prime sulla consegna di apparecchiature idrauliche ha spinto più utenti offshore a prendere in considerazione la diversificazione della catena di approvvigionamento. Rexroth riduce i rischi implementando basi di produzione e centri di inventario in tutto il mondo, rafforzando al contempo la cooperazione strategica con i clienti chiave, come la firma di accordi di quadro a lungo termine con importanti cantieri navali per garantire capacità di approvvigionamento prioritario.
Future Technology Development Trends
L'intelligenza e la digitalizzazione sono la chiara direzione di sviluppo dei sistemi idraulici offshore. La prossima generazione di pompe A4VSO dovrebbe integrare più sensori e interfacce di comunicazione per ottenere la raccolta in tempo reale e l'analisi remota dei dati di stato. Gli algoritmi di manutenzione predittivi basati sull'intelligenza artificiale possono identificare in anticipo potenziali guasti, come la rilevazione precoce dell'usura della piastra di distribuzione analizzando le caratteristiche di pulsazione della pressione. La Cina ha iniziato a fornire controller che supportano i protocolli industriali di Internet of Things (IIoT), gettando le basi per navi intelligenti e applicazioni gemelle digitali.
Nel campo della scienza dei materiali, le nuove tecnologie di rivestimento e i processi di trattamento di superficie miglioreranno ulteriormente le prestazioni delle coppie di attrito. La ricerca dell'Università di Tsinghua ha dimostrato che i rivestimenti di carbonio a forma di diamante (DLC) di nano-coatings possono ridurre significativamente il coefficiente di attrito e migliorare la capacità di carico del film d'olio. In futuro, le pompe A4VSO possono adottare questi materiali avanzati per consentire alla pressione di lavoro di superare il segno di 400 bar e estendere ulteriormente la durata di servizio. Modelli speciali per ambienti estremi come l'Artico e le acque ultra-profonde arricchiranno anche la linea di prodotti per soddisfare l'espansione dello sviluppo marino in aree più esigenti.
Vale anche la pena prestare attenzione anche la tecnologia idraulica verde. Oltre alla compatibilità dei media HFC esistente, la Cina sta sviluppando modelli di pompe dedicate all'olio idraulico biodegradabile per ridurre i rischi ambientali delle operazioni marine. La tecnologia di recupero energetico verrà inoltre rafforzata, come l'uso dell'energia recuperata dal sistema AHC direttamente per la rete elettrica della nave anziché di un semplice accumulo di energia idraulica. Man mano che le normative ambientali dell'Organizzazione marittima internazionale (IMO) diventano sempre più rigorose, queste tecnologie verdi diventeranno un importante punto di forza per la serie A4VSO.
Funzionalità di servizio locali. La nostra azienda sta istituendo centri di supporto tecnico professionali nelle principali basi di ingegneria offshore in tutto il mondo per fornire una gamma completa di servizi dalla selezione dei modelli e dalla progettazione alla diagnosi dei guasti. Nel mercato cinese, la nostra azienda collabora con una serie di società di classificazione per sviluppare soluzioni che soddisfano gli standard locali come GB/T38045-2019, mentre forma i team di ingegneria locali a abbreviare i tempi di risposta al servizio. Questo modello "Global Technology + Local Service" aiuterà la serie A4VSO a ottenere una quota maggiore nei mercati emergenti.
Tabella: analisi SWOT della pompa Rexroth A4VSO
categoria
Analisi del contenuto
Significato strategico
Punti di forza
Alta tensione e alte prestazioni, tecnologia matura, forte capacità di integrazione del sistema
Consolidare il mercato di fascia alta e sviluppare soluzioni complessive
Debolezza
Prezzo più elevato, ciclo di consegna lungo, localizzazione limitata
Ottimizzare la catena di approvvigionamento e sviluppare partner regionali
Opportunità
Lo sviluppo di acque profonde si riscalda, emergono navi intelligenti, le normative verdi promuovono
Investi in tecnologie digitali e ambientali per catturare mercati emergenti
Minacce
Sostituzione elettrica, aumento dei concorrenti locali e aumento della pressione dei costi
Competizione differenziata, rafforzando vantaggi tecnologici insostituibili
Con il continuo sviluppo dell'economia marina globale, le pompe a pistoni assiali A4VSO continueranno a svolgere un ruolo chiave nel campo di costruzione navale offshore. Attraverso l'innovazione tecnologica continua e la profonda applicazione, la serie A4VSO dovrebbe espandere ulteriormente la sua posizione di leader nel mercato idraulico di fascia alta, promuovendo al contempo l'intero settore per svilupparsi in una direzione più efficiente, più intelligente e più rispettosa dell'ambiente. Per i produttori e gli operatori delle apparecchiature offshore, una profonda comprensione delle caratteristiche tecniche e delle tendenze delle applicazioni delle pompe A4VSO aiuterà a prendere decisioni più informate nella concorrenza del mercato feroce e massimizzare il valore delle attrezzature durante il suo ciclo di vita.
Oggi, poiché la costruzione di infrastrutture globali è in forte espansione, le prestazioni dei macchinari a guida in pila, come attrezzatura chiave per l'ingegneria delle fondamenta, determina direttamente l'efficienza della costruzione e la qualità dell'ingegneria. Come il "cuore" dei macchinari di guida in una pila, il livello tecnico della pompa a pistone assiale idraulico influisce direttamente sulla produzione di potenza, l'efficienza energetica e l'affidabilità delle apparecchiature di pilaggio. Con il suo design innovativo e le prestazioni eccellenti, la pompa variabile a pistone assiale della serie A11VLO è diventata la fonte di alimentazione preferita per le attrezzature di fascia alta nel settore dell'analto. Questo articolo analizzerà in modo completo le caratteristiche tecniche della pompa a pistone assiale idraulico della serie A11vlo, esplorerà profondamente le sue soluzioni di applicazione innovative nei martelli da pelo offshore e onshore e analizza il miglioramento dell'efficienza e i benefici economici che porta in combinazione con i casi reali. Infine, attende con impazienza la tendenza dello sviluppo futuro di questa tecnologia nel settore dell'analto.
Panoramica della tecnologia della pompa a pistone assiale idraulico e vantaggi core della serie A11VLO
La pompa a pistone assiale idraulico è l'elemento di alimentazione del nucleo del moderno sistema idraulico. Si realizza l'aspirazione e lo scarico dell'olio idraulico attraverso il movimento alternativo del pistone nel cilindro e converte l'energia meccanica in energia idraulica. Tra i molti tipi di pompe a pistoni, la pompa variabile a pistone assiale della piastra swash è diventata la prima scelta nel campo dei macchinari ingegneristici grazie alla sua struttura compatta, alta efficienza e ampio intervallo di regolazione. La serie A11VLO è un eccezionale rappresentante di questo percorso tecnologico. È appositamente progettato per sistemi idraulici ad alto circuito ad alta richiesta ed è ampiamente utilizzato nei campi di macchinari ingegneristici come macchinari in cemento, macchinari stradali, macchinari di compattazione e macchinari di sollevamento.
I vantaggi tecnici fondamentali delle pompe a pistoni assiali idrauliche della serie A11VLO si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
Prestazioni ad alta pressione e ad alta efficienza: la serie A11VLO ha una pressione nominale fino a 350 bar e una pressione di picco fino a 400 bar, che può soddisfare le condizioni di lavoro più esigenti. Il design della struttura della piastra di swash raggiunge la regolazione del flusso in collaborazione modificando l'inclinazione della piastra di swash. Il flusso di uscita può essere continuamente modificato tra il massimo e lo zero, corrispondente accuratamente ai requisiti di alimentazione di diverse fasi di pilaggio. Questo progetto non solo migliora l'utilizzo dell'energia, ma evita anche gli sprechi di energia delle pompe quantitative tradizionali in condizioni di carico parziali. L'effetto di risparmio energetico misurato può raggiungere il 20%-30%.
Design integrato innovativo della pompa boost: la differenza chiave tra la serie A11VLO e la serie A11VO ordinaria è la pompa Boost integrata (pompa centrifuga). Questo design aumenta significativamente la velocità massima ammissibile della pompa, consentendo di abbinare meglio le caratteristiche di velocità del motore diesel o del motore elettrico. La pompa booster adotta una struttura di girante centrifuga chiusa. Quando si lavora, il guscio deve essere riempito in anticipo con liquido per ottenere un'aspirazione efficiente dell'olio attraverso l'azione della forza centrifuga. Questo design consente all'A11VLO di fornire un'uscita di flusso maggiore nello stesso volume, che è particolarmente adatto per l'installazione in navi di pila offshore con spazio limitato.
Funzione di controllo e regolazione intelligente: la serie A11VLO offre una varietà di opzioni di meccanismo variabile, supporta metodi di controllo avanzati come la compensazione della pressione e il rilevamento del carico e può essere controllata da impostazioni di potenza esterne anche quando la macchina è in esecuzione. Questa flessibilità lo rende perfettamente adattabile alle operazioni di guida in diverse condizioni geologiche, sia che si tratti di strati di limo morbidi o strati di granito duro, può fornire la giusta energia di impatto.
Design di affidabilità e durata: con la progettazione ottimizzata della piastra di distribuzione dell'olio e la disposizione dei cuscinetti di alta qualità, la serie A11VLO può mantenere una durata di lunga durata a condizioni di alta pressione e ad alta velocità. Il corpo della pompa è realizzato con materiale in ghisa ad alta resistenza e la coppia di attrito chiave adotta una speciale tecnologia di trattamento della superficie, che ha un'eccellente resistenza all'usura. Il design a trazione attraverso la guida consente inoltre l'installazione di pompe per ingranaggi o pompe a pistoni assiali delle stesse specifiche in serie per ottenere il 100% di guida attraverso, che fornisce comodità per i sistemi multi-pompa.
Vale la pena notare che la struttura speciale della serie A11VLO mette anche requisiti specifici in avanti per la sua installazione e uso, principalmente includendo: la pressione di aspirazione non può essere superiore a 2 bar (pressione assoluta) e non è adatta a utilizzare il metodo di installazione della cima del serbatoio dell'olio. Questi requisiti sono derivati dalle caratteristiche di progettazione della sua pompa booster incorporata e devono essere rigorosamente seguiti nell'applicazione effettiva, altrimenti può causare danni precoci alla pompa. Ci sono stati casi in cui due nuove pompe sono state danneggiate in un breve periodo di tempo a causa dell'ignorare questi requisiti di installazione, causando gravi perdite alla parte di costruzione.
Tabella: parametri tecnici principali delle pompe a pistoni assiali serie A11vlo
Categoria dei parametri
Indicatori tecnici
Significato del settore
Livello di pressione
Pressione nominale 350 bar, pressione di picco 400 bar
Soddisfare le esigenze di pile ultra-profonde e accumulo di terreno duro
Regolazione del flusso
La portata di massima è regolabile
Abbinare con precisione diverse condizioni geologiche
Gamma di velocità
Varia per modello, fino a 2500 giri / min
Adattarsi a vari requisiti di corrispondenza della fonte di energia
Controllo variabile
Sono disponibili una varietà di meccanismi variabili, supportando le impostazioni di potenza esterne
Realizzare un controllo di accatastamento intelligente e adattivo
Attraverso il trazione
Può essere collegato in serie con pompe o pompe per ingranaggi delle stesse specifiche
Semplifica la progettazione del sistema multi-pompa e risparmia spazio
Queste caratteristiche tecniche della pompa a pistone assiale idraulico della serie A11vlo lo rendono una fonte di energia ideale per i macchinari di guida a pile, in particolare i martelli da pila ad alte prestazioni. Che si tratti dell'uscita stabile ad alta pressione di un pilota statico onshore o della domanda istantanea ad alta potenza di un martello a pila idraulico offshore, l'A11vlo può fornire una soluzione affidabile ed efficiente. Nei seguenti capitoli, discuteremo in dettaglio le sue specifiche soluzioni di applicazione in martelli da pelo offshore e onshore.
Soluzioni applicative del martello da palo offshore
Le operazioni di pilaggio offshore affrontano sfide ambientali più complesse e dure rispetto alle operazioni onshore, tra cui la corrosione ad alta salinità, i limiti di spazio, i requisiti di protezione ambientale e ulteriori carichi causati da gravi condizioni del mare. Queste condizioni speciali pongono richieste estremamente elevate sul sistema idraulico di attrezzature di accatastamento e le pompe a pistoni assiali idrauliche A11vlo di Rexroth sono diventate la scelta di base per i sistemi di alimentazione di martello da lancio offshore con i loro vantaggi tecnici unici. Prendendo il progetto di pila offshore nella costruzione del ponte di Hong Kong-Zhuhai-Macao come esempio, una singola pila in acciaio ha un diametro di 2,5 metri, pesa 120 tonnellate ed è alto più di 20 piani (67 metri) di lunghezza. L'area di costruzione si trova nell'habitat dei delfini bianchi cinesi e ha requisiti rigorosi per il rumore, le vibrazioni e il controllo dell'inquinamento. La domanda di tali super progetti ha spinto il limite della tecnologia idraulica della pompa a pistone assiale.
Sfide tecniche in ambienti offshore speciali e soluzioni A11vlo
La limitazione dello spazio e il requisito di densità ad alta potenza sono le sfide principali nel design del martello della pila offshore. Lo spazio sul ponte di una nave da pila è un premio, richiedendo che l'unità di alimentazione idraulica sia il più compatta possibile. La serie A11VLO raggiunge una velocità maggiore e uno spostamento maggiore allo stesso volume attraverso il design della pompa booster incorporata e la densità di potenza è significativamente migliorata. La sua funzionalità a trazione attraverso consente inoltre più set di pompe di essere collegati in serie, risparmiando ulteriormente lo spazio di installazione. Ad esempio, nel progetto del ponte di Hong Kong-Zhuhai-Macao, l'innovativa soluzione della pompa a tre serie (due gruppi di singoli pompe collegate in serie più una pompa di marcia da 125) sviluppate dalla nostra azienda ha raggiunto un ampio spostamento di 835 ml/R, direttamente guidato da solo un motore diesel di 1.200 cavalli, soddisfacendo le esigenze di installazione in una cabina stretta.
La protezione della corrosione negli ambienti dell'acqua di mare è una sfida di vecchia data per le attrezzature offshore. La serie A11VLO utilizza una tecnologia di trattamento superficiale speciale e materiali resistenti alla corrosione. I componenti chiave come la piastra di swash e lo stantuffo sono placcati, il che migliora significativamente la capacità di resistere alla corrosione salina. Il corpo della pompa è realizzato in ghisa ad alta resistenza e il sistema di tenuta viene aggiornato a un design resistente all'acqua di mare per evitare che il sale invadesse i componenti di precisione interna. Queste misure estendono significativamente la durata di servizio delle pompe in ambienti offshore e riducono i guasti e i requisiti di manutenzione dovuti alla corrosione.
La protezione ambientale e i requisiti di basso rumore sono particolarmente importanti nelle aree sensibili ecologiche marine. La serie A11VLO riduce significativamente le pulsazioni idrauliche e la generazione di rumore ottimizzando la progettazione del canale di flusso e adottando una speciale struttura della piastra di distribuzione dell'olio. La sua soluzione PCV (volume di pre-compressione) può ridurre la pulsazione della pressione del 30% -50% e ridurre il rumore complessivo della macchina di oltre 20 dB (A). Questa funzione non solo protegge la vita marina, ma migliora anche l'ambiente di lavoro per il personale a bordo. Inoltre, il design efficiente della pompa riduce la perdita di energia e l'aumento della temperatura dell'olio, riducendo il consumo complessivo di energia e le emissioni di carbonio, in linea con il concetto di costruzione verde.
La resistenza agli shock e alle vibrazioni è fondamentale per le attrezzature offshore. La serie A11VLO adotta cuscinetti rinforzati e design di alloggiamento rigido, che può resistere al carico aggiuntivo causato dall'omonimento della nave e dalla forte vibrazione del rinculo durante la guida in pila. La sua struttura della piastra di swash è ottimizzata attraverso calcoli e simulazione precisi e può mantenere un funzionamento stabile sotto carichi di impatto ad alta frequenza, evitando il guasto del meccanismo variabile o l'allentamento delle parti interne dovute alla vibrazione.
Tipico Design del sistema idraulico a martello da pila offshore e soluzione di integrazione A11VLO
Il sistema di pilaggio a guida completamente idraulica utilizza di solito la pompa A11VLO come pompa principale ed è abbinato a un gruppo di valvole di controllo adeguato e un accumulatore per formare un'unità di alimentazione efficiente. La progettazione del sistema deve tenere conto della particolarità delle operazioni offshore. Quanto segue è uno schema di configurazione tipico:
1.Gruppo di pompe principali: 2-4 A11VLO260LRDH2/11R Pompe di spostamento di grandi dimensioni sono collegate in parallelo per fornire uno spostamento massimo di 260 cm³/r per soddisfare i requisiti energetici di grandi martelli idraulici. Il gruppo di pompe adotta il controllo sensibile al carico per regolare automaticamente il flusso di uscita in base ai requisiti di energia del martello per evitare gli sprechi di energia.
2.Sistema di booster: utilizzare la pompa booster integrata A11VLO o un'unità booster dedicata esterna per garantire un'aspirazione di olio stabile in condizioni alte del mare. Presta particolare attenzione alla pressione di aspirazione dell'olio non superiore al limite di 2 bar per evitare danni al corpo della pompa.
3.Sistema di controllo intelligente: compensazione della pressione integrata e funzioni di limitazione della potenza, regolazione in tempo reale dell'energia sorprendente in base alla penetrazione della pila, raggiungendo "atterraggio morbido" per proteggere la testa della pila. Il sistema può archiviare parametri geologici diversi e ottimizzare automaticamente la curva sorprendente.
4.Sistema di emergenza: dotato di una pompa di standby indipendente per piccoli spostamenti (serie A11VO75) per mantenere le funzioni di base quando la pompa principale fallisce, garantendo la sicurezza delle operazioni offshore.
Il sistema di recupero energetico è un design innovativo per i martelli da pila offshore di fascia alta. Combinando la pompa A11VLO con un motore a frequenza variabile, l'energia potenziale viene convertita in energia elettrica durante la fase di caduta del martello e viene nuovamente immessa alla rete o al dispositivo di accumulo di energia. Questo design può ridurre il consumo di energia di oltre il 30% ed è particolarmente adatto a progetti di funzionamento a lungo termine come le basi della pila di energia eolica offshore. La soluzione elettroidraulica di Rexroth ha dimostrato la sua fattibilità su attrezzature come le piattaforme di lavoro aereo.
Casi di applicazione offshore e prestazioni
Il progetto di Fondazione per pile di bridge di Hong Kong-Zhuhai-Macao è un modello della riuscita applicazione delle pompe A11VLO. Quando il pilota britannico inizialmente previsto per essere utilizzato non poteva essere utilizzato a causa di una potenza insufficiente, il martello a pila idraulico di grandi dimensioni da 535kj sviluppato indipendentemente dalla Cina ha adottato una pompa booster ad alta velocità, grande spostamento e pesante sviluppato da una compagnia idraulica cinese basata su una pressione di 35 giri cinesi basata sulla pressione di 35 giri di 2,300 marcili basati su 35 giri di MP di 2,300 mariti di pressione di 35 giri di MP di 35 giri. Questo innovativo tipo di pompa è stato progettato, fabbricato e applicato con successo entro 4 mesi, garantendo che tutti i progetti di fondazione di pile del ponte di Hong Kong-Zhuhai-Macao siano stati completati nei tempi previsti e poi si sono trasferiti nel cantiere di Shanghai Yangshan Port per continuare a servire.
I dati di monitoraggio effettivi mostrano che il sistema idraulico che utilizza la tecnologia A11VLO presenta i seguenti vantaggi nelle operazioni di pilaggio offshore:
·Stabilità dell'energia sorprendente: la fluttuazione della pressione è inferiore a ± 5%, garantendo una penetrazione costante di ogni attacco
·Economia del carburante: risparmiare il 15% -20% di carburante rispetto al tradizionale sistema di pompe di misurazione
·Efficienza di costruzione: il tempo di funzionamento a una pila singola è controllato entro 1 ora per soddisfare i requisiti della finestra di marea
·Affidabilità: funzionamento continuo per 2000 ore senza importanti riparazioni, adattabili ad ambienti ad alto sale e ad alta umidità
·Indicatori ambientali: rumore subacqueo ridotto di 8 db, temperatura dell'olio ben controllata, nessun record di perdite
Queste eccellenti esibizioni rendono la pompa a pistoni assiali idrauliche A11VLO la soluzione di potenza preferita per grandi progetti di ingegneria in pila offshore. Con l'aumento di super progetti come l'energia eolica offshore e i ponti trasversali, le sue prospettive di applicazione saranno più ampie.
Soluzioni applicative per martello a pelo onshore
Le operazioni di accumulo onshore evitano le sfide estreme dell'ambiente offshore, devono ancora affrontare requisiti rigorosi come condizioni geologiche complesse, restrizioni di costruzione urbana e operazioni continue ad alto carico. Le pompe a pistoni assiali idrauliche della serie A11vlo Rexroth forniscono soluzioni di potenza ideali per vari tipi di martelli di pilaggio onshore con la loro alta pressione, alta efficienza, regolamentazione intelligente e eccellente affidabilità. Dalla pressatura stabile dei driver di pile statici alla coltura ad alta frequenza di martelli a impatto, dalla costruzione a bassa vibrazione delle metropolitane urbane alle operazioni ad alta efficienza di basi su larga scala sul campo, la serie A11VLO può fornire una potenza di potenza corrispondente.
Richieste diversificate per l'allacciatura onshore e la risposta tecnologica A11VLO
L'adattabilità geologica è la considerazione primaria per l'atmosfera onshore. Diverse condizioni del suolo pongono richieste molto diverse su attrezzature di pila: gli strati morbidi richiedono una rapida penetrazione senza un'eccessiva compattazione del suolo; Gli strati hard rock richiedono impatti concentrati ad alta energia; E quando si incontrano ciottoli o ostacoli, la strategia sorprendente deve essere regolata in modo flessibile. La serie A11VLO affronta perfettamente queste sfide attraverso la tecnologia variabile Stepless e una varietà di metodi di controllo:
·Controllo della compensazione della pressione: quando la pressione del sistema è inferiore al valore impostato, lo spostamento viene automaticamente aumentato e quando viene raggiunta la pressione impostata, lo spostamento viene ridotto, il che garantisce non solo l'energia di impatto, ma impedisce anche il sovraccarico. Ad esempio, nella fondazione del suolo morbido, la pompa aumenterà automaticamente la portata per ottenere una rapida penetrazione; Quando si incontrano strati duri, passerà alla modalità ad alta pressione per concentrare l'energia per la svolta.
·Controllo sensibile al carico: rilevamento in tempo reale dei requisiti dell'attuatore, corrispondenza accurata del flusso di uscita ed evitamento delle perdite di overflow nei sistemi tradizionali. Questa funzione è particolarmente adatta a formazioni complesse che richiedono frequenti regolamenti dell'energia sorprendente e possono risparmiare il 20% -30% dell'energia.
·Funzione di limitazione della potenza: anche quando la macchina è in esecuzione, la massima potenza può essere impostata esternamente per proteggere la fonte di alimentazione (motore diesel o motore) dal sovraccarico. Ciò è particolarmente importante per i cantieri in cui la fornitura di elettricità è limitata.
Le restrizioni di costruzione urbana pongono richieste speciali per le attrezzature di accumulo. Controllo del rumore, restrizioni di vibrazione, standard di emissione, ecc. Tutti influenzano direttamente la selezione delle apparecchiature. La serie A11VLO soddisfa le esigenze della costruzione urbana attraverso le seguenti innovazioni tecniche:
·Progettazione a basso rumore: i canali di flusso idraulico ottimizzati e la tecnologia PCV riducono le pulsazioni della pressione del 30% -50% e riducono significativamente il rumore complessivo della macchina. Le misurazioni effettive mostrano che il rumore di lavoro di un pilota statico che utilizza la pompa A11VLO può essere controllato al di sotto di 75 dB, soddisfando gli standard per la costruzione notturna urbana.
·Soluzione di azionamento elettrico: combinato con un motore a frequenza variabile, la pompa A11VLO può ottenere una costruzione a emissioni zero, che è particolarmente adatta per aree sensibili come metropolitane e ospedali. L'elettrificazione semplifica anche il propulsore e riduce i requisiti di manutenzione.
·Controllo preciso delle vibrazioni: regolando l'inclinazione della piastra di swash, l'energia sorprendente può essere controllata con precisione per ridurre l'impatto delle vibrazioni sugli edifici circostanti. Con il sistema di monitoraggio elettronico, la macchina può arrestarsi automaticamente quando la vibrazione supera lo standard.
L'affidabilità del funzionamento continuo ad alto carico è il requisito di base per le attrezzature di pilaggio onshore. La serie A11VLO adotta più design di durabilità:
·Sistema di cuscinetti rafforzato: adotta cuscinetti di grande capacità con una vita nominale di oltre 10.000 ore, adatta per un funzionamento a lungo termine a lungo termine.
·Progettazione di raffreddamento efficiente: ottimizzando il canale di flusso interno, la perdita di energia viene ridotta, la generazione di calore viene ridotta e la temperatura dell'olio è di 10-15 ℃ inferiore rispetto a prodotti simili.
·Capacità anti-inquinamento: le coppie di attrito chiave sono realizzate con materiali speciali e elaborate con elevata tolleranza alla contaminazione dell'olio, adattandosi al duro ambiente del cantiere.
Configurazione tipica del sistema idraulico del martello a pelo a pelo onshore
Il sistema di martello a impatto idraulico è una delle attrezzature di guida a pile più comuni sulla terra. La sua tipica configurazione del sistema idraulico è la seguente:
·Unità di pompaggio principale: 1-2 A11VLO190LRDS/Pompe serie 11R, fornendo un ampio spostamento di 190 cm³/R e una pressione di picco di 400 bar. Adotta una progettazione dell'albero attraverso l'albero e può essere collegato in serie con una pompa per ingranaggi come fonte di olio pilota.
·Gruppo di accumulatore: gli accumulatori di grande capacità immagazzinano energia sorprendente, fluttuazioni a pressione regolare e riducono i carichi istantanei sulla pompa.
·Blocco della valvola di controllo: una valvola proporzionale di risposta ad alta frequenza dedicata controlla il movimento del martello, con un tempo di risposta di ·Sistema di controllo elettronico: basato su PLC o controller speciale, può realizzare frequenza e energia che colpiscono regolabili e ha una funzione automatica anti-strike ".·Gruppo di pompe principali: le pompe multiple A11VO130DR/10R sono collegate in parallelo per fornire un flusso di olio ad alta pressione stabile. Viene adottato il controllo della compensazione della pressione e la velocità di guida della pila si adatta automaticamente alla resistenza di formazione.·Sistema di controllo sincrono: l'accuratezza della sincronizzazione multi-cilindro raggiunge ± 2 mm per garantire la verticalità del corpo della pila.·Dispositivo di recupero energetico: il driver della pila recupera l'energia potenziale quando si preme, migliorando l'efficienza energetica di oltre il 15%.
Hmotori a pistoni assiali ydrauliciGioca un ruolo insostituibile nei sistemi di viaggio e slewing degli escavatori crawler. La serie A6VE di motori variabili a pistone assiale con assi smussati, con i loroOttima densità di potenza,Controllo variabile flessibileEVita di servizio ultra-lunga, sono diventati la soluzione di guida idraulica preferita per gli escavatori di cingolati di fascia alta in tutto il mondo. Questo articolo analizzerà in modo completo le caratteristiche tecniche dei motori della serie A6VE, i loro vantaggi dell'applicazione nel sistema di viaggio di escavatore, la loro progettazione corrispondente con il sistema di slewing, i metodi di diagnosi di guasti comuni e le tendenze di sviluppo futuro, fornendo una guida di riferimento dettagliata per i tecnici nel settore delle macchine ingegneristiche.
1. Panoramica della tecnologia motoria per pistone assiale idraulico
Il sistema di trasmissione idraulica, il motore a pistone assiale idraulico fornisce una forte potenza per vari tipi di macchinari di costruzione convertendo l'energia idraulica in energia meccanica. Negli escavatori Crawler, i motori a pistoni assiali sono utilizzati principalmente nei due sistemi chiave di trasmissione e rotazione superiore. Le loro prestazioni influiscono direttamente sull'efficienza operativa, l'accuratezza del controllo e il consumo di carburante dell'intera macchina.
Tabella: scenari di applicazione principale dei motori a pistoni assiali idraulici negli escavatori
Area di applicazione
Requisiti funzionali
Parametri operativi tipici
Sfide tecniche
Sistema di viaggio
Fornisce trazione e si adatta a terreni diversi
Range di coppia: 2000-8000nmGamma di velocità: 0-150 giri / min
Resistente ai carichi di shock, polvere e acqua
Sistema rotante
Ottenere una rotazione della piattaforma a 360 °
Range di coppia: 1000-5000nmGamma di velocità: 0-12rpm
Controllo preciso, frenata liscia
Driver accessorio
Guida l'interruttore idraulico e altri accessori
Range di flusso: 20-100L/minRange di pressione: 20-35MPA
Resistenza agli shock ad alta frequenza
Rispetto ai motori degli ingranaggi tradizionali e ai motori a palette, i motori a pistoni assiali hanno una pressione di lavoro più elevata (fino a 45 MPA), una gamma di velocità più ampia (lo spostamento può essere regolato a zero) e una migliore prestazione di efficienza (l'efficienza totale supera il 90%), il che è particolarmente adatto per applicazioni come gli scavatori che hanno requisiti esigenti per le prestazioni di potenza. La serie A6VE adotta un design dell'asse smusso, che raggiunge la regolazione sfollata di spostamento cambiando l'angolo tra il cilindro e l'albero di trasmissione, corrispondente perfettamente ai requisiti di alimentazione degli scavatori in diverse condizioni di lavoro.
2. Caratteristiche tecniche dei motori della serie A6VE
2.1 Struttura dell'innovazione e principio di lavoro
La serie A6VE di motori variabili a pistone assiale ad asse inclinato adotta un design unico del gruppo di rotore a pistone conico. Il pistone è disposto con un certo angolo (di solito 25 ° o 40 °) rispetto all'albero di trasmissione e lo spostamento viene modificato dall'altalena della piastra inclusa. Rispetto al tradizionale design della piastra inclusa, questa struttura ha una maggiore densità di potenza e una più forte resistenza all'impatto. Il suo principio di lavoro principale è: l'olio ad alta pressione entra nella cavità dello stantuffo attraverso la piastra di distribuzione, spingendo lo stantuffo a muoversi assialmente. A causa dell'angolo tra lo stantuffo e l'albero di azionamento, la forza assiale viene scomposta nella forza radiale e nella forza tangenziale e la forza tangenziale genera coppia di guida.
I motori della serie A6VE hanno varie modalità di controllo variabili, tra cui:
·Controllo della compensazione della pressione (tipo HZ3): regola automaticamente lo spostamento in base alla pressione del sistema per mantenere un'uscita di potenza costante
·Controllo proporzionale elettrico (EP1/EP2): controllo preciso dello spostamento attraverso segnali elettrici per ottenere una regolazione intelligente
·Remoto idraulico Remoto (tipo HA/HD): controlla l'angolo della piastra di swash usando un segnale idraulico esterno
2.2 Parametri delle prestazioni chiave
Tabella: confronto dei parametri tecnici di modelli tipici delle serie A6VE
modello
Spostamento (ml/rev)
Pressione nominale (MPA)
Pressione di picco (MPA)
Velocità massima (RPM)
Metodo di controllo
A6VE55
55
40
45
3000
Controllo proporzionale/idraulico elettrico
A6ve80
80
40
45
2500
Controllo della compensazione della pressione
A6VE107
107
35
40
2000
Controllo della compensazione della pressione
A6VE160
160
35
40
1800
Remoto idraulico
Il sistema di cuscinetti del motore A6VE adotta un design del cuscinetto a rulli affusolato a doppia fila, che ha un'eccellente capacità di carico e una durata di servizio ultra-lunga. I test mostrano che in condizioni di lavoro standard, il tempo di lavoro medio senza problemi (MTBF) del motore A6VE supera le 10.000 ore, superando di gran lunga la media del settore. La sua efficienza di coppia iniziale è alta fino al 92%, il che può garantire l'inizio regolare dell'escavatore anche in ambienti a bassa temperatura.
2.3 Vantaggi di installazione e integrazione
La serie A6VE adotta un design di installazione della flangia centrale e può essere "plug-in" integrata nella casella di riduzione di viaggio dell'escavatore o nel meccanismo di slewing, semplificando notevolmente il processo di installazione. Il suo design strutturale compatto consente al motore di essere quasi completamente inserito nella scatola di riduzione, risparmiando oltre il 30% dello spazio di installazione. Questo metodo di integrazione presenta anche i seguenti vantaggi:
·Eliminare le tolleranze di installazione: il design autoallineamento compensa gli errori di produzione e assemblaggio
·Ridurre le vibrazioni e il rumore: la connessione rigida riduce la clearance e l'impatto della trasmissione
·Layout delle tubazioni semplificate: i passaggi dell'olio integrato riducono il numero di tubazioni esterne
L'albero di uscita del motore può essere configurato in modo flessibile e in varie forme, tra cui chiave piatta, spline (involuta o rettangolare), ecc., Che è conveniente per abbinare con riduttori di diversi produttori.
3. Applicazione di A6VE nel sistema di viaggio di escavatore Crawler
3.1 Progettazione del circuito idraulico del sistema di deambulazione
Il sistema di viaggio dell'escavatore Crawler di solito adotta un circuito idraulico chiuso, che consiste in una pompa variabile e un motore A6VE per formare una trasmissione idrostatica. Questo design ha capacità di recupero energetico e caratteristiche di velocità in collaborazione, che si adatta perfettamente alle esigenze di viaggio in condizioni di terreno complesse. I circuiti tipici includono:
·Circuito di azionamento principale: la pompa di spostamento variabile è direttamente collegata al motore A6VE per ottenere il controllo in avanti/inverso
·Circuito di rifornimento dell'olio: fornisce olio di raffreddamento al sistema chiuso e compensa perdite interne
·Circuito di lavaggio: mantieni l'olio di sistema pulito ed estendi la durata dei componenti
·Circuito di controllo della frenata: freno a più dischi integrato per garantire la sicurezza del parcheggio sulle piste
La funzione di controllo della compensazione della pressione del motore A6VE può regolare automaticamente lo spostamento in base alla resistenza di camminata: quando l'escavatore si arrampica su una pendenza o passa attraverso un'area fangosa, la pressione del sistema aumenta e il motore aumenta automaticamente lo spostamento per aumentare la coppia di uscita; Quando si viaggia ad alta velocità su una strada piatta, lo spostamento viene ridotto per aumentare la velocità. Questa caratteristica adattiva consente al motore di funzionare sempre nel punto operativo ottimale, riducendo il consumo di carburante del 15% -20%.
3.2 Ottimizzazione delle caratteristiche di bassa velocità e di coppia elevata
Gli escavatori Crawler devono spesso superare la grande resistenza in condizioni di lavoro difficili, il che pone requisiti rigorosi sulla stabilità a bassa velocità e sulla capacità di uscita della coppia del motore di viaggio. La serie A6VE affronta queste sfide attraverso le seguenti innovazioni tecniche:
·Lo stantuffo conico con struttura ad anello del pistone: sigillatura migliorata e perdita interna ridotta durante la crepitura a bassa velocità
·Progettazione della piastra di distribuzione ottimizzata: la struttura della finestra di distribuzione riduce la catena di trasferimento di energia e riduce le fluttuazioni della pressione
·Tecnologia tampone scanalatura triangolare: assorbe l'impatto del flusso, l'angolo di larghezza 15 ° e l'angolo di profondità 20 ° sono i parametri migliori
·Cuscinetti a doppia fila: resistere a grandi carichi radiali ed evitare la perdita di efficienza a causa della deformazione degli alloggi
Un tasso di fluttuazione di coppia inferiore al 5% a una velocità ultra bassa di 10 giri / min, soddisfacendo completamente i requisiti di controllo precisi degli escavatori. Il rapporto potenza-peso del motore raggiunge oltre 200kW/T, superando di gran lunga prodotti concorrenti simili.
3.3 Modalità e soluzioni di fallimento tipiche
Tabella: guasti e soluzioni comuni per il motore A6VE nel sistema di viaggio
Fenomeno di faglia
Possibili cause
Metodi di rilevamento
Soluzione
Debolezza nel camminare
Graffi di usura e piastra della valvola
Test di pressione, analisi dell'olio
Sostituisci le parti usurate e migliora la filtrazione
Camminare a senso unico
Valvola di ribasso di rifornimento dell'olio bloccato
Test di smontato del corpo della valvola e test di flusso
Pulire o sostituire la valvola di ripieno dell'olio
Rumore anormale
Danno cuscinetto, cavitazione
Analisi delle vibrazioni, esame di auscultazione
Sostituire il cuscinetto e controllare la linea di aspirazione dell'olio
Surriscaldare l'allarme
Eccessiva perdita interna e raffreddamento insufficiente
Monitoraggio della temperatura, test di efficienza
Riparare le guarnizioni e aumentare la capacità di raffreddamento
Guasto del freno
Invecchiamento del sigillo del pistone del freno
Test di pressione del freno
Sostituire le guarnizioni e controllare l'olio idraulico
La manutenzione regolare è la chiave per garantire il funzionamento affidabile a lungo termine del motore A6VE. Si consiglia di sostituire l'olio idraulico e il filtro ogni orario di lavoro del 2000 e controllare l'autorizzazione del cuscinetto e l'usura dello stantuffo ogni 5000 ore. L'uso della tecnologia di analisi del conteggio delle particelle di olio può rilevare in anticipo l'usura anormale ed evitare gravi guasti.
4. Design integrato di A6VE e Sistema di slewing Excavator
4.1 Requisiti tecnici per il sistema di slewing
Il sistema di slewing di escavatore è responsabile della rotazione a 360 ° della piattaforma superiore, che pone requisiti unici sul motore idraulico:
·Controllo di posizione preciso: ottenere accuratezza di posizionamento a livello di millimetro del secchio
·Caratteristiche di inizio morbido: ridurre l'impatto inerziale e proteggere le parti strutturali
·Prestazioni di frenata efficienti: impedisce al veicolo di scivolare quando si lavora su pendii
·Dimensioni di installazione compatta: risparmia spazio sul giradischi
La soluzione tradizionale utilizza una combinazione di motore e riduttore ad alta velocità, che presenta svantaggi come una grande perdita di efficienza e un forte impatto inerziale. Il motore della serie A6VE risolve perfettamente questi problemi attraverso la tecnologia di guida diretta e il controllo proporzionale elettrico.
4.2 Progettazione di un sistema idraulico rotante avanzato
I moderni escavatori di fascia alta utilizzano sempre più sistemi di slewing di rilevamento del carico basati su motori A6VE, che consistono principalmente da:
·Pompa di rilevamento del carico: regola automaticamente l'uscita del flusso in base alla domanda
·Valvola a più vie proporzionale: controllo preciso della direzione e della velocità del motore
·Motore proporzionale elettrico A6VE: risponde ai segnali elettrici per ottenere una modifica della velocità in collaborazione
·Gruppo di valvole anti-retro: eliminare lo shock di oscillazione durante l'arresto
·Valvola di ritardo del freno: coordina la frenata e la tempistica di rilascio idraulico
Quando il sistema funziona, il segnale pilota della maniglia operativa viene trasmesso alla valvola di rilevamento del carico e al motore A6VE attraverso la valvola pilota e la valvola a navetta. Il controllo proporzionale di spostamento del motore rende la velocità di oscillazione corrispondente proprio al comando operativo, ottenendo un'esperienza di controllo "punto e arresto". I dati di test mostrano che questo sistema può rendere l'accuratezza del posizionamento oscillante dell'escavatore entro ± 0,5 °, che è più di 3 volte superiore al sistema idraulico.
4.3 Recupero di energia ed efficienza Miglioramento
Un'altra applicazione innovativa del motore A6VE nel sistema di swing è la tecnologia di recupero dell'energia cinetica. Quando l'escavatore smette di ruotare, l'enorme energia cinetica inerziale della piattaforma superiore può essere convertita in energia idraulica dal motore e conservata nell'accumulatore. Il motore a pistone assiale a quattro porte di Rexroth di Rexroth ottimizza ulteriormente questo processo:
·Accorciare la catena di trasferimento di energia: ridurre le perdite nei collegamenti di conversione intermedia
·Espandi la zona ad alta efficienza: l'efficienza attivo è mantenuta superiore all'85%
·Algoritmo di controllo intelligente integrato: corrispondere automaticamente al miglior tempo di riciclaggio
I dati sul campo mostrano che il sistema di recupero dell'energia dotato del motore A6VE può ridurre il consumo complessivo di energia dell'escavatore del 12% -15% e l'effetto è particolarmente significativo in condizioni di frequente rotazione.
5. Analisi del caso di applicazione pratica
5.1 Progetto di trasformazione degli scavatori di grandi dimensioni
Il motore di viaggio originale di un escavatore CAT 349D in una grande miniera di carbone a cima aperta si surriscalda spesso e aveva bisogno di una revisione importante ogni 3000 ore in media. Dopo essere passato al modello A6VE160HZ3/63W-Val2200B:
·Tempo di lavoro continuo esteso a 8000 ore senza importanti riparazioni
·La capacità di arrampicata è aumentata dal 30% al 45%
·Costi di manutenzione ridotti del 60%
·Miglioramento del 18% nell'efficienza del carburante
I miglioramenti chiave includono:
1.Ottimizzare il circuito dell'olio idraulico per ridurre la perdita di pressione
2.Installare il sistema di raffreddamento a circolazione esterna
3.Utilizzare olio idraulico ad alta viscosità
4.Implementare il monitoraggio regolare di contaminazione dell'olio
5.2 Applicazione di supporto per macchina noiosa tunnel
In un progetto di tunnel della metropolitana a Shanghai, EBZ200H Roadheader di Sany Heavy Industry utilizza A6VE107EP2/63W-VZL020FPB-SK Doppi-Motor Drive System, che funziona bene:
·La forza di trazione raggiunge i 450kn, soddisfacendo i requisiti delle condizioni di lavoro hard rock
·Intervallo di velocità 0-15 m/min regolabile
·Controllo anti-slip, operazione di pendenza sicura e affidabile
Questa applicazione utilizza completamente i vantaggi di controllo proporzionale elettrico del motore A6VE. Attraverso una profonda integrazione con il sistema PLC della macchina noiosa tunnel, raggiunge una corrispondenza automatica della velocità di viaggio e della forza di propulsione, migliorando notevolmente l'efficienza di scavo del tunnel.
5.3 Sviluppo di una nuova generazione di escavatori intelligenti
L'ultimo escavatore intelligente XE370DK di XCMG utilizza il motore variabile proporzionale elettrico A6VM55EP1/EP2 di RexRoth per guidare il sistema di slewing. Le sue caratteristiche innovative includono:
·Funzione di calibrazione automatica: l'apprendimento dei parametri idraulici completi con un clic
·Algoritmo di controllo anti-onde: ridurre il carico durante le operazioni di sollevamento
·Interfaccia diagnostica remota: monitoraggio in tempo reale dello stato di salute motoria
·Manutenzione predittiva: avvertimento precoce dei guasti basati sull'analisi dei big data
Queste caratteristiche intelligenti rendono XE370DK un prodotto di riferimento del settore e vincono il premio annuale del prodotto per macchinari per macchinari per costruzioni per l'edilizia 2024.
6. Manutenzione e risoluzione dei problemi
6.1 Punti di manutenzione giornaliera
Per garantire il funzionamento affidabile a lungo termine del motore variabile del pistone assiale A6VE, le seguenti specifiche di manutenzione dovrebbero essere seguite rigorosamente:
Gestione dell'olio idraulico
·Utilizzare olio idraulico anti-wear ISO VG46 o VG68 con un indice di viscosità non inferiore a 95
·Mantiene la pulizia dell'olio per gli standard ISO 4406 18/16/13
·Sostituire l'olio idraulico ogni 2000 ore o all'anno (a seconda di quale evento si verifica per primo)
·Testare regolarmente l'olio per contaminazione da acidità, acqua e particelle
Manutenzione del filtro
·Se la differenza di pressione del filtro di aspirazione dell'olio supera 0,3 bar, sostituirlo immediatamente
·L'elemento filtro ad alta pressione deve essere controllato ogni 500 ore
·L'elemento filtro dell'olio di ritorno ha un indicatore di intasamento e deve essere sostituito entro 4 ore dall'allarme.
·Pulire l'interno dell'alloggiamento del filtro quando si sostituisce l'elemento filtro
Ispezione della parte meccanica
·Controllare quotidianamente la temperatura dell'alloggiamento del motore (non superiore a 90 ° C)
·Controllare la coppia di bulloni di montaggio settimanale (secondo il valore specificato del produttore)
·Controllare la perdita di guarnizione dell'albero ogni mese (è consentita una leggera umidità ma non gocciola per olio)
·Test Frence Release Pressure Quarterly
6.2 Tecnologia diagnostica professionale
Quando il motore A6VE si guasta, è possibile utilizzare i seguenti metodi diagnostici avanzati per individuare accuratamente il guasto:
Analisi dello spettro delle vibrazioni
·Raccogli i segnali di vibrazione del guscio e analizza le frequenze caratteristiche
·Coprendo fallimento: appaiono famiglie armoniche e bande laterali
·Usura dello stantuffo: aumento dell'energia delle vibrazioni di un ordine specifico
·Danno alla piastra della valvola: aumento dei componenti di impatto ad alta frequenza
Rilevazione di imaging termico
·Imager termico a infrarossi scansiona la distribuzione della temperatura sulla superficie del motore
·Perdita interna: area di surriscaldamento locale
·Scarsa lubrificazione: punti di temperatura anormalmente alta
·Fallimento di raffreddamento: l'aumento complessivo della temperatura supera lo standard
Ferrografia petrolifera
·Rilevazione della morfologia e composizione delle particelle di usura nell'olio
·Usura normale: piccole particelle uniformi
·Abbigliamento anormale: particelle simili a chip di grandi dimensioni
·Abbigliamento corrosivo: grandi quantità di particelle di ossido
6.3 Punti chiave del processo di revisione
Precauzioni di smontaggio
1.Segna tutte le posizioni di tubi e raccordi
2.Smantello Flange Connection utilizzando strumenti speciali
3.Protegge le superfici di accoppiamento di precisione da graffi
4.Disporre le parti smontate in ordine
Standard di ispezione dei componenti chiave
·Coppia dello stanger/cilindro: spazio adatto 0,015-0,025 mm, sostituire se fuori tolleranza
·Piastra di distribuzione: planarità ≤ 0,005 mm, i graffi piccoli possono essere riparati mediante macinazione
·Cuscinetti: se la clearance supera lo standard o la vaiolatura, devono essere sostituite
·SEALS: tutte le parti originali
Specifiche dell'Assemblea e del debug
1.Tutte le parti devono essere imbevute di olio idraulico prima del montaggio
2.Stringere i bulloni della flangia in fasi
3.Run-in dopo 30 minuti di operazione senza carico
4.Aumentare gradualmente il carico alla pressione nominale
5.Test di efficienza volumetrica ed efficienza della coppia
7. Future Technology Development Trends
7.1 Intelligenza e integrazione dell'IoT
Il motore A6VE di prossima generazione sarà profondamente integrato con la tecnologia industriale Internet of Things (IIoT) per raggiungere:
·Monitoraggio dello stato in tempo reale: pressione integrata, temperatura, sensori di vibrazione
·Funzionalità di calcolo dei bordi: elaborazione locale dei dati sulle prestazioni per ridurre i ritardi della trasmissione
·Modello gemello digitale: la simulazione virtuale prevede la vita rimanente
·Regolazione dei parametri remoti: ottimizzazione online dei parametri di controllo
Le aziende cinesi hanno lanciato un prototipo di motori intelligenti con un'interfaccia a canopen, che può essere direttamente connessa al sistema MES di fabbrica attraverso il protocollo OPC UA per fornire supporto ai dati per la manutenzione predittiva.
7.2 Innovazione nel miglioramento dell'efficienza energetica
Per soddisfare regolamenti sempre più rigorosi per le emissioni di carbonio, la serie A6VE sta sviluppando una serie di tecnologie per il risparmio energetico:
·Controllo adattivo a pressione: regolare dinamicamente la pressione del sistema in base al carico
·Materiali a basso attrito: i rivestimenti nano riducono le perdite meccaniche
·Gestione termica efficiente: ottimizzare i canali del petrolio interno per ridurre il aumento della temperatura
·Sistema di recupero di energia: l'energia cinetica frenata viene convertita in accumulo di energia idraulica
I test di laboratorio hanno dimostrato che queste innovazioni possono migliorare l'efficienza motoria complessiva del 5% -8%, riducendo il consumo di carburante di circa 3.000 litri all'anno in condizioni di scavo tipiche.
7.3 Nuovi materiali e nuove tecnologie
L'applicazione di materiali avanzati migliorerà significativamente il limite di prestazioni del motore A6VE:
·Lo stantuffo in ceramica: resistenza all'usura è aumentata di 10 volte, adatta a condizioni di pressione ultra-alta
·Shell composito in fibra di carbonio: 30% più leggero e più forte
·Piastra valvola stampata 3D: canali di olio interno complessi ottimizzano le caratteristiche del flusso
·Rivestimento lubrificante intelligente: regola automaticamente il coefficiente di attrito in base alla temperatura
Allo stesso tempo, la produzione intelligente guidata dai gemelli digitali raggiungerà:
·La verifica dell'assemblaggio virtuale accorcia il ciclo di sviluppo
·Produzione personalizzata personalizzata, risposta rapida a bisogni speciali
·Tracciabilità al ciclo di vita piena per migliorare l'affidabilità
8. Conclusione e raccomandazioni
Il motore variabile a pistone assiale della serie A6VE è diventato la soluzione di potenza ideale per gli escavatori di crawler moderni con il suo innovativo design di asse inclinato, un controllo variabile preciso e un'eccellente affidabilità. Le seguenti conclusioni possono essere tratte dall'analisi in questo articolo:
1.Ovuti vantaggi tecnici: rispetto ai tradizionali motori idraulici, A6VE presenta vantaggi significativi nella densità di potenza, l'accuratezza del controllo e l'efficienza energetica ed è particolarmente adatto per scenari di applicazione con condizioni di lavoro complesse come gli scavatori.
2.Chiave per la corrispondenza del sistema: per utilizzare appieno le prestazioni di A6VE, è necessario ottimizzare la progettazione complessiva del sistema idraulico, inclusa la configurazione di circuito ragionevole, la strategia di controllo precisa e il sistema completo di filtraggio e raffreddamento.
3.La manutenzione determina la vita: la manutenzione di routine standardizzata e il monitoraggio delle condizioni professionali possono estendere significativamente la durata del motore e ridurre il costo totale della proprietà (TCO).
4.L'intelligence è il futuro: i motori intelligenti con sensori integrati e capacità di comunicazione diventeranno lo standard del settore, offrendo modifiche rivoluzionarie alla gestione e alla manutenzione delle attrezzature.
Sulla base dell'analisi di cui sopra, vengono effettuati i seguenti suggerimenti per i produttori di escavatori e gli utenti finali:
Raccomandazioni per i produttori
·Nello sviluppo di nuovi modelli, il modello di controllo proporzionale elettrico A6VE ha la priorità per migliorare le prestazioni di controllo
·Ottimizza la progettazione corrispondente del sistema idraulico e del motore per dare pieno gioco ai vantaggi della tecnologia variabile
·Rafforzare la progettazione della gestione termica per garantire l'affidabilità motoria in condizioni di lavoro estreme
·Interfaccia IoT preinstallata per creare condizioni per il funzionamento e la manutenzione intelligenti
Raccomandazioni per gli utenti finali
·Scegli un fornitore di servizi di riparazione certificato in fabbrica per i lavori di revisione
·Investire in attrezzature per l'analisi del petrolio e implementare la manutenzione predittiva
·Formazione dell'operatore per evitare fallimenti precoci causati dall'uso improprio
·Prendi in considerazione le soluzioni di aggiornamento dell'efficienza energetica e sostituisci le vecchie apparecchiature con motori di controllo proporzionali elettrici
Man mano che l'elettrificazione e l'intelligenza dei macchinari di costruzione avanza, il motore variabile a pistone assiale della serie A6VE continuerà a condurre l'innovazione tecnologica, fornirà all'industria degli scavatori con soluzioni di energia più efficienti, più intelligenti e più rispettose dell'ambiente e aiuterà la costruzione di infrastrutture globali a raggiungere nuove altezze.
Introduzione: Il ruolo fondamentale dei motori a pistoni assiali nelle macchine da costruzione moderne
Nelle moderne attrezzature da costruzione, i motori a pistoni assiali fungono da componenti fondamentali dei sistemi idraulici, con le loro prestazioni che influenzano direttamente l'efficienza e l'affidabilità complessive della macchina. The Rexroth A6VM series bent-axis variable displacement piston motors have become the preferred power transmission solution for heavy-duty equipment like rotary drilling rigs due to their outstanding technical characteristics and stable performanceQuesto articolo fornisce un'analisi approfondita dei vantaggi tecnici dei motori a pistoni assiali A6VM, delle soluzioni di integrazione del sistema e dei risultati pratici di applicazione nelle piattaforme di perforazione rotative.offrendo un riferimento tecnico completo per i professionisti del settore.
1- Caratteristiche operative delle piattaforme di perforazione rotative e requisiti del sistema idraulico
Essendo attrezzature critiche nella costruzione delle fondamenta, le perforazioni rotative operano in ambienti difficili con carichi altamente variabili e requisiti elevati per la reattività del sistema di alimentazione.Queste condizioni particolari di lavoro creano i seguenti requisiti fondamentali per i sistemi idraulici::
· Capacità di uscita ad alta coppia: è necessaria una coppia costante e stabile quando si perforano formazioni dure
· Controllo preciso della velocità: le diverse formazioni geologiche richiedono una corrispondenza ottimizzata della velocità di rotazione per una massima efficienza di perforazione
· Eccezionale affidabilità: funzionamento stabile a lungo termine in condizioni di vibrazioni, urti e contaminazione da polvere
· Ottimizzazione dell'efficienza energetica: riduzione del consumo di carburante e miglioramento dell'efficienza energetica complessiva
Come fonte di alimentazione primaria per i sistemi di rotazione e sollevamento delle apparecchiature di perforazione, i parametri di prestazione dei motori a pistoni assiali influenzano direttamente le prestazioni operative della macchina.I motori a pistoni a spostamento variabile a asse piegato della serie Rexroth A6VM rappresentano una soluzione ad alte prestazioni appositamente progettata per queste esigenze.
2Caratteristiche tecniche dei motori a pistoni assiali Rexroth A6VM
2.1 Principio innovativo di progettazione dell'asse piegato
La serie A6VM utilizza una configurazione a asse piegato che fornisce diversi vantaggi rispetto ai tradizionali motori a pistoni assiali di tipo swashplate:
· Maggiore densità di potenza: La struttura compatta consente spostamenti e coppia di potenza maggiori
· Miglioramento della durata del cuscinetto: La disposizione ottimizzata dei cuscinetti riduce i carichi radiali, prolungando la vita utile
· Maggiore efficienza meccanica: riduzione delle perdite di attrito interno, miglioramento dell'efficienza della conversione energetica
Questa progettazione consente ai motori a pistoni assiali di fornire una maggiore coppia di potenza all'interno dello stesso involucro, particolarmente adatta per applicazioni di perforazione rotativa con spazio limitato.
2.2 Tecnologia avanzata di controllo dello spostamento
La serie A6VM offre molteplici opzioni di controllo dello spostamento, tra cui il controllo idraulico (HD), il controllo proporzionale elettrohidraulico (EP) e il controllo elettrico diretto (DA),soddisfacendo i vari requisiti del sistema di trivellazione rotante:
· Controllo HD: regolazione continua dello spostamento tramite segnali idraulici con risposta rapida
· Controllo EP: Il controllo elettro-proporzionale facilita l'integrazione con i sistemi elettronici della macchina per una regolazione intelligente
· Controllo DA: regolazione elettrica diretta fornisce elevata precisione e capacità di monitoraggio remoto
Questi metodi di controllo flessibili consentono ai motori a pistoni assiali di soddisfare con precisione i requisiti di potenza in diverse condizioni di perforazione, raggiungendo un'efficienza energetica ottimale.
2.3 Vantaggi dei principali parametri di prestazione
I motori a pistoni assiali A6VM dimostrano prestazioni eccezionali nelle applicazioni di perforazione rotativa:
· Pressione massima di funzionamento: fino a 450 bar per applicazioni pesanti
· Velocità massima: Alcuni modelli possono raggiungere i 8.000 giri/minuto per operazioni ad alta velocità
· Efficienza volumetrica: fino al 96%, riducendo al minimo le perdite energetiche
· Livelli di rumore: La progettazione ottimizzata riduce significativamente il rumore operativo
Questi parametri di prestazione garantiscono un funzionamento affidabile dei motori a pistoni assiali nelle rigide condizioni delle operazioni di perforazione rotativa.
3. Soluzioni di integrazione di sistemi di motori a pistoni assiali A6VM in impianti di perforazione rotativi
3.1 Principali applicazioni del sistema di verricelli
Nei sistemi di verricelli principali della trivellazione rotativa, i motori a pistoni assiali A6VM forniscono:
· Capacità di sollevamento pesante: I modelli con grande cilindrata forniscono una forza di trazione sufficiente
· Controllo della velocità preciso: regolazione dello spostamento consente un'accelerazione e una decelerazione fluide
· Protezione della sicurezza: I freni integrati garantiscono un'attrazione sicura del carico
Attraverso l'abbinamento ottimizzato di motori a pistoni assiali con riduttori di ingranaggi, il sistema raggiunge prestazioni di sollevamento e equilibrio di efficienza energetica ideali.
3.2 Integrazione del sistema di rotazione
I sistemi di rotazione della trivella impongono requisiti estremamente severi ai motori idraulici.
· Funzionamento regolare a bassa velocità: elimina il fenomeno dello scivolamento per un posizionamento preciso
· Risposta rapida: soddisfa i requisiti di allineamento rapido del tubo di trivellazione
· Progettazione resistente agli urti: Resiste a cambiamenti improvvisi di carico durante il blocco del tubo di trivellazione
L'elevata rigidità del progetto e le ottimizzate caratteristiche di controllo dei motori a pistoni assiali soddisfano perfettamente questi requisiti.
3.3 Soluzioni di propulsione Kelly
Essendo il componente di lavoro principale delle apparecchiature di perforazione rotative, gli azionamenti kelly richiedono motori idraulici con:
· Ampia gamma di velocità: si adatta alle diverse esigenze di perforazione di formazione
· Regolazione costante della potenza: regola automaticamente velocità e coppia in funzione delle variazioni di carico
· Protezione da sovraccarico: Previene il danno al sistema causato da blocchi della trivella
Le caratteristiche di spostamento variabile dei motori a pistoni assiali A6VM li rendono ideali per le applicazioni di azionamento Kelly.
4- Vantaggi dell'efficienza energetica dei motori a pistoni assiali A6VM nelle piattaforme di perforazione rotative
4.1 Tecnologia di controllo del sensore di carico
I sistemi che combinano i motori a pistoni assiali A6VM con le pompe Rexroth a sensibilità di carico consentono:
· Fornitura di flussi basata sulla domanda: fornisce solo il flusso e la pressione effettivi richiesti
· Perdite di estrogamento eliminate: rimuove gli sprechi energetici dai sistemi convenzionali a valvola
· Risposta rapida: corrisponde automaticamente alle variazioni di carico per migliorare l'efficienza operativa
Questo metodo di controllo avanzato può ridurre del 20-30% il consumo energetico del sistema idraulico nelle apparecchiature di perforazione rotative.
4.2 Applicazioni della tecnologia di recupero dell'energia
Durante le operazioni di abbassamento e frenata, i motori a pistoni assiali A6VM possono funzionare in modalità pompa per ottenere:
· Recupero energetico potenzialeConverte l'energia di abbassamento in energia idraulica immagazzinata
· Calore di frenata ridotto: riduce al minimo le perdite di energia da frenata a attrito convenzionale
· Integrazione dei sistemi semplificata: Riduce il bisogno di componenti di raffreddamento ausiliari
Questa applicazione innovativa migliora notevolmente l'efficienza di utilizzo dell'energia delle apparecchiature di perforazione rotative.
5- Studi di casi di applicazione pratica
5.1 Applicazione del progetto di perforazioni rotative di grandi dimensioni
Nel modello XR460 della trivellazione rotativa, il motore a pistoni assiale A6VM2000 che azionò il sistema Kelly ha ottenuto:
· Miglioramento del 15% dell'efficienza di perforazionerispetto alla generazione precedente
· Risparmio di carburante del 18%in condizioni di lavoro complessive
· Verifica dell'affidabilità: 2000 ore di funzionamento continuo senza guasti
5.2 Applicazioni per macchine di perforazione rotative medie/piccole
Per le macchine di perforazione rotative medie/piccole con spazio limitato, il motore a pistoni assiale A6VM1070 fornisce:
· Installazione compatta: 30% di risparmio di spazio
· Ottimizzazione dei costi: riduzione dei costi del sistema mantenendo le prestazioni
· Facile manutenzione: La struttura modulare riduce al minimo i tempi di manutenzione
6. Raccomandazioni per la manutenzione e la risoluzione dei problemi
Per mantenere le prestazioni ottimali del motore a pistoni assiale A6VM nelle applicazioni di perforazione rotativa:
· Analisi regolare dei fluidi: monitorare i livelli di contaminazione e il contenuto di acqua
· Sostituzione del filtro: rispettare rigorosamente gli intervalli di manutenzione dei filtri ad alta pressione
· Ispezione delle guarnizioni: prevenzione delle perdite esterne
· Sciacquaggio del sistema: obbligatorio dopo importanti riforme
Guida rapida alla risoluzione dei problemi comuni:
· Torsione di uscita insufficiente: Controllo della pressione del sistema e delle impostazioni dello spostamento del motore
· Rumore anormaleIndagare la contaminazione del liquido e le condizioni del cuscinetto
· Super riscaldamento: ispezionare il sistema di raffreddamento e la viscosità del fluido
7Tendenze di sviluppo futuro e prospettive tecnologiche
Con l'evoluzione delle piattaforme di perforazione rotative verso soluzioni intelligenti e rispettose dell'ambiente, la tecnologia dei motori a pistoni assiali A6VM continuerà a innovare:
· Integrazione di controllo intelligente: combinazione con la tecnologia IoT per il monitoraggio remoto e la manutenzione predittiva
· Aggiornamenti dei materiali e dei processi: i nuovi materiali migliorano ulteriormente la densità di potenza e la durata di vita
· Ottimizzazione dell'efficienza energetica: tecnologie di recupero e riutilizzo dell'energia di prossima generazione
· Semplificazione del sistema: riduzione del numero di componenti per una maggiore affidabilità
In quanto componenti fondamentali dei sistemi idraulici della trivellazione rotativa, i progressi tecnologici dei motori a pistoni assiali continueranno a migliorare le prestazioni generali della macchina.
Conclusione: Motori a pistoni assiali A6VM Scelta ideale per i sistemi idraulici delle trivellazioni rotanti
I motori a pistoni a spostamento variabile dell'asse piegato della serie Rexroth A6VM sono diventati soluzioni di riferimento per i moderni sistemi idraulici rotativi di trivellazione grazie ai loro concetti di progettazione innovativi,parametri di prestazione eccezionaliI loro vantaggi completi in termini di densità di potenza, precisione di controllo, efficienza energetica,e l'affidabilità soddisfano perfettamente i requisiti esigenti di varie condizioni di perforazione rotativaL'industria delle macchine da costruzione continua a richiedere una maggiore efficienza e prestazioni ambientali.I motori a pistoni assiali A6VM continueranno a guidare lo sviluppo della tecnologia idraulica della trivellazione rotativa, creando un maggiore valore per gli utenti.
per i progettisti e gli operatori di impianti di perforazione rotativi, thoroughly understanding A6VM axial piston motors' technical characteristics and properly applying them in system integration will significantly improve equipment performance and market competitiveness, offrendo prestazioni di costruzione superiori e benefici economici nei progetti di ingegneria delle fondamenta.
Introduzione: Sfide nell'industria dell'estrusione dell'alluminio e soluzioni idrauliche
Nell'attuale industria della lavorazione dell'alluminio, la tecnologia di estrusione come metodo di produzione principale per i profili in alluminio pone esigenze estremamente elevate in termini di stabilità del sistema idraulico e di efficienza energetica. Aluminum extrusion presses must withstand extremely high pressures (typically 25-35MPa) while requiring precise control of extrusion speed and pressure to ensure product quality and production efficiencyIn questo contesto,Le pompe a pistone a spostamento variabile della serie A4VSO di Rexroth sono diventate la scelta ideale per i sistemi idraulici nelle presse per estrusione di alluminio a causa delle loro prestazioni eccezionali.
Come tecnologia di base dei moderni sistemi idraulici, la capacità di controllo variabile delle pompe a pistoni assiali, l'adattabilità ad alta pressione,e l'efficienza energetica determinano direttamente le prestazioni complessive delle presse per estrusioneIn questo articolo verrà esaminato in modo approfondito come le pompe a pistoni assiali Rexroth A4VSO a spostamento variabile forniscano soluzioni idrauliche efficienti e affidabili per le presse di estrusione dell'alluminio.
Vantaggi tecnici delle pompe a pistoni assiali a spostamento variabile Rexroth A4VSO
1Principio avanzato di progettazione della placca
La serie Rexroth A4VSO utilizza il classico design della piastra di spinta delle pompe a pistoni assiali, ottenendo una regolazione dello spostamento infinitamente variabile cambiando l'angolo della piastra di spinta.Questa progettazione consente alla pompa di regolare automaticamente il flusso di uscita in diverse condizioni di funzionamento, per soddisfare i vari requisiti di pressione durante i processi di estrusione dell'alluminio.realizzare il concetto di risparmio energetico dell'approvvigionamento di petrolio su richiesta. "
2.Pressione elevata e durata
La pompa a pistoni assiale A4VSO può funzionare a pressioni massime fino a 400 bar, con una pressione di lavoro continua che raggiunge i 350 bar, soddisfacendo pienamente le esigenze di alta pressione delle presse di estrusione in alluminio.I suoi componenti chiave utilizzano materiali in lega speciali e processi di lavorazione di precisione, combinato con una progettazione ottimizzata della bilancia idraulica, che garantisce un funzionamento stabile a lungo termine in condizioni di alta pressione.I dati sul campo mostrano che in condizioni di funzionamento tipiche dell'industria dell'estrusione dell'alluminio, la pompa A4VSO raggiunge un tempo medio tra i guasti superiore a 20.000 ore.
3. Caratteristiche precise di controllo del flusso
I processi di estrusione dell'alluminio hanno requisiti rigorosi per il controllo della velocità, in particolare nella produzione di profili di precisione.La pompa a pistone assiale A4VSO a spostamento variabile è dotata di regolatori proporzionali elettrohidraulici ad alta risposta, raggiungendo una precisione di regolazione del flusso di ± 0,5%, consentendo un controllo preciso della velocità di estrusione.ridurre efficacemente i difetti del prodotto.
Soluzione di integrazione del sistema delle pompe a pistoni assiali A4VSO nelle presse per estrusione in alluminio
1Configurazione del sistema di pompa principale
Nei tipici sistemi idraulici per le presse di estrusione in alluminio, molteplici pompe a pistoni assiali A4VSO a spostamento variabile sono solitamente configurate in parallelo.
· Pompe di lavoro principali: 1-2 pompe della serie A4VSO 250 o 355 che forniscono la potenza primaria per il processo di estrusione
· Pompe del sistema ausiliario: pompe A4VSO di dislocamento minore responsabili di azioni ausiliarie come il fissaggio della matrice e il movimento del contenitore
· Pompe di ritorno rapido: pompe ad alti pressi a pistoni assiali dedicate per il ritorno rapido del ram
Questa configurazione modulare può essere regolata in modo flessibile per presse di diversa tonnellaggio (da 1000 a 10000 tonnellate), ottenendo rapporti di efficienza energetica ottimali.
2. Integrazione del sistema di controllo intelligente
Le pompe a pistoni assiali A4VSO possono essere integrate perfettamente in questi sistemi di controllo:
· ricevere comandi di velocità tramite autobus industriali standard (come Profibus, EtherCAT)
• fornire feedback in tempo reale sui parametri operativi quali pressione e flusso
· Supporto delle funzioni di monitoraggio e di diagnostica a distanza
Il sistema di controllo intelligente può regolare automaticamente l'uscita della pompa in base alle curve del processo di estrusione, ottenendo l'ottimizzazione dei parametri del processo.
3Progettazione di circuiti a risparmio energetico
Considerate le caratteristiche di funzionamento intermittente delle presse per estrusione in alluminio, le pompe a pistoni assiali A4VSO a spostamento variabile possono essere configurate con varie soluzioni di risparmio energetico:
· Controllo di rilevamento del carico: regola automaticamente la potenza di uscita in base alla domanda di carico effettivo
· Controllo della pressione costante: Riduce il flusso durante le fasi di mantenimento della pressione per ridurre al minimo le perdite di sovraccarico
· Azionamento a frequenza variabile: Funzioni con motori a frequenza variabile per una regolazione di risparmio energetico ad ampio raggio
Le applicazioni sul campo dimostrano che i sistemi di risparmio energetico che utilizzano pompe a pistoni assiali A4VSO possono ottenere un risparmio energetico del 30%-50% rispetto alle soluzioni tradizionali,un vantaggio particolarmente prezioso data l'aumento dei costi energetici.
Studi di casi di applicazione pratica
Caso 1: Progetto di ristrutturazione della presse di estrusione per profili di alluminio da 3500 tonnellate
Un'azienda di alluminio nello Shandong ha aggiornato il sistema idraulico di una vecchia stampa da 3500 tonnellate, sostituendo il sistema di pompe a cilindrata fissa originale con 2 pompe a cilindrata variabile a pistoni assiali A4VSO 250.Risultati dopo modifica:
· Consumo energetico ridotto del 42%, risparmio annuo di circa ¥850.000 in costi elettrici
· la precisione del controllo della velocità di estrusione è migliorata al ±1%, con un aumento del tasso di qualificazione del prodotto del 5%
· Riduzione del rumore del sistema di 15 dB, miglioramento significativo dell'ambiente di lavoro
Caso 2: Nuovo progetto di presse pesanti da estrusione da 5000 tonnellate
Un grande produttore di alluminio nel Guangdong ha stabilito una nuova linea di produzione con sistemi idraulici utilizzando interamente soluzioni di pompe a pistoni assiali Rexroth A4VSO.
· Pompe principali che utilizzano pompe a pistoni assiali ad alta pressione A4VSO 355 con una pressione massima di 350 bar
· dotato di sistema di controllo intelligente di rilevamento del carico per regolazione del processo completamente automatica
· Funzione integrata di monitoraggio remoto a supporto della manutenzione predittiva
Dopo la messa in servizio, l'efficacia complessiva dell'apparecchiatura (OEE) ha raggiunto il 92%, superando di gran lunga le medie del settore.
Guida alla manutenzione e risoluzione dei problemi
1Punti di manutenzione di routine
Per garantire il funzionamento stabile a lungo termine delle pompe a pistone assiale A4VSO a spostamento variabile nelle presse per estrusione in alluminio, le misure di manutenzione raccomandate comprendono:
· Gestione dei fluidi: Controlli regolari della pulizia dell'olio (classe NAS 7), contenuto di acqua (< 0,1%) e numero di acidi
· Sostituzione del filtro: sostituire i filtri ad alta pressione ogni 2000 ore di funzionamento o quando si verificano allarmi di pressione differenziale
· Ispezione dei dispositivi di fissaggio: Controlli mensili dei bulloni di montaggio della pompa e della tenuta delle connessioni dei tubi
·
2. Diagnostica di errore comune
Sfide tipiche delle pompe a pistoni assiali nelle presse ed nelle soluzioni per estrusione in alluminio:
Sintomo
Possibile causa
Soluzione
Flusso di uscita insufficiente
Adesione del meccanismo di regolazione della piastra di controllo, pressione di regolazione insufficiente
Controllo del circuito di controllo, meccanismo di regolazione pulito
Rumore anormale
Cavitazione, danneggiamento del cuscinetto, contaminazione da fluidi
Controllare le condizioni di aspirazione, sostituire i cuscinetti o il fluido
Variazioni di pressione
Blocco dell'orificio di ammortizzazione, guasto della valvola di controllo
Apertura di ammortizzazione pulita, valvola di controllo di riparazione
3.Raccomandazioni di riparazione e ristrutturazione
Le pompe a pistoni assiali A4VSO devono essere sottoposte a ispezioni professionali dopo 20 000 ore di funzionamento, comprese:
· Sostituzione di tutte le guarnizioni e parti di usura
· Controllo dell'usura delle piastre delle valvole e degli impianti dei pistoni
· Ricalibrazione dei meccanismi di controllo
La ristrutturazione professionale può ripristinare le prestazioni delle pompe a oltre il 90% delle nuove unità a solo il 40%-60% del costo delle nuove pompe.
Tendenze del settore e evoluzione tecnologica delle pompe A4VSO
1- Direzioni di sviluppo tecnologico nell'industria dell'estrusione dell'alluminio
Con la crescente domanda di profili di alluminio leggeri in settori come i veicoli a nuova energia e il trasporto ferroviario, la tecnologia di estrusione mostra le seguenti tendenze:
· requisiti più elevati per velocità e precisione di estrusione
· domanda di presse di maggiore tonnellaggio (superiore a 10.000 tonnellate)
· diffusione di modalità di produzione digitali e intelligenti
· Norme più severe in materia di efficienza energetica e ambiente
Queste tendenze pongono maggiori richieste ai sistemi idraulici, in particolare alla tecnologia delle pompe a pistoni assiali.
2Innovazioni tecnologiche nella serie Rexroth A4VSO
Per adattarsi allo sviluppo del settore, Rexroth ottimizza continuamente le pompe a pistoni assiali A4VSO a spostamento variabile:
· Aggiornamenti materiali: Utilizzo di nuovi materiali resistenti all'usura per prolungare la vita utile dei componenti critici
· Ottimizzazione del controllo: Sviluppo di versioni di controllo digitali più veloci e precise
· Miglioramento dell'efficienza energeticaRiduzione delle perdite interne mediante ottimizzazione della dinamica dei fluidi
· Connettività intelligente: Funzioni di monitoraggio delle condizioni e di manutenzione predittiva migliorate
Le pompe A4VSO di ultima generazione hanno raggiunto un'efficienza massima del 95%, con prestazioni ancora migliori nelle applicazioni di estrusione dell'alluminio.
Conclusione: perché scegliere le pompe a pistoni assiali Rexroth A4VSO per le presse di estrusione in alluminio?
Sulla base dell'analisi di cui sopra, le pompe a pistoni assiali Rexroth A4VSO a spostamento variabile sono diventate la scelta preferita per i sistemi idraulici nelle presse per estrusione in alluminio a causa di:
· Performance eccezionali ad alta pressione: progettato specificamente per applicazioni ad alta pressione come l'estrusione dell'alluminio, garantendo l'affidabilità del sistema
· Controllo del flusso preciso: Rispetto di severi requisiti di controllo della velocità per i processi di estrusione di precisione
· Risparmio energetico significativo: La tecnologia variabile avanzata riduce notevolmente i costi operativi
· Lunga durata di vitaMateriali di prima qualità e produzione di precisione garantiscono un funzionamento stabile a lungo termine
· Servizi di assistenza completa: La rete di assistenza globale fornisce un supporto tecnico tempestivo
Per le moderne imprese di estrusione dell'alluminio che perseguono l'elevata efficienza, la qualità e il basso costo,L'adozione di soluzioni idrauliche con pompe a pistoni assiali a spostamento variabile Rexroth A4VSO è senza dubbio una scelta saggiaCon i continui progressi tecnologici, questo maturo e affidabile prodotto di pompe a pistoni assiali continuerà a creare un valore maggiore per l'industria dell'estrusione dell'alluminio.
1Introduzione: Requisiti fondamentali dei sistemi idraulici TBM
Nella moderna costruzione di gallerie, le macchine per la trivellazione di gallerie (TBM) sono attrezzature critiche le cui prestazioni determinano direttamente l'efficienza e la qualità del progetto.che funge da "cuore" di un TBM, fornisce funzioni fondamentali tra cui spinta, motore di taglio e erezione del segmento.Le pompe a pistoni assiali della serie Rexroth A4VSG con spostamento variabile sono diventate la fonte di energia idraulica preferita dai produttori globali di TBM a causa delle loro prestazioni e affidabilità eccezionali.
Dal suo sviluppo a metà del XX secolo, la tecnologia delle pompe a pistoni assiali è diventata un componente chiave insostituibile nei sistemi idraulici ad alta pressione.Rispetto alle tradizionali pompe a ingranaggi e pompe a pale, le pompe a pistoni assiali a spostamento variabile offrono vantaggi significativi tra cui alta pressione di lavoro, efficienza volumetrica,e ampia gamma di regolazione del flusso, che li rende particolarmente adatti per applicazioni TBM.
2. Caratteristiche tecniche delle pompe a pistoni assiali a spostamento variabile Rexroth A4VSG
2.1 Concetto di progettazione innovativo
La serie Rexroth A4VSG è dotata di un design a pistoni assiali con spostamento variabile di tipo piattaforma che consente di regolare lo spostamento senza gradini cambiando l'angolo della piattaforma.Questa progettazione consente alla pompa di regolare automaticamente il flusso di uscita in base alle esigenze del sistema mantenendo una velocità di rotazione costantePer apparecchiature come le TBM con carichi altamente variabili,Questa caratteristica delle pompe a pistoni assiali a spostamento variabile migliora significativamente l'efficienza di utilizzo dell'energia.
2.2 Principali parametri di prestazione
· Intervallo di pressione di lavoro: massimo 400 bar, funzionamento continuo a 350 bar, soddisfacendo i requisiti idraulici ad alta pressione dei TBM
· Distanza di spostamento: 28-1000 ml/rev, per soddisfare i requisiti di potenza di varie specifiche di TBM
· Efficienza volumetrica: Fino al 98%, riducendo al minimo le perdite energetiche
· Controllo del rumore: la progettazione ottimizzata del pistone e della pantofola mantiene il rumore operativo sotto gli 80 dB
2.3 Progettazione per migliorare l'affidabilità
Per soddisfare la necessità di un funzionamento continuo nei TBM, la pompa a pistoni assiale A4VSG incorpora molteplici tecnologie per migliorare l'affidabilità:
· Alloggiamento in ghisa nodulare ad alta resistenza con eccellente resistenza agli urti e alle vibrazioni
· Pistoli cromati e fori per cilindri particolarmente trattati per una resistenza all'usura superiore
· Disposizione ottimizzata dei cuscinetti che prolunga la vita utile
· Interfacce integrate per sensori di temperatura e pressione per il monitoraggio delle condizioni
3. Architettura del sistema idraulico TBM e posizionamento delle applicazioni A4VSG
3.1 Composizione tipica del sistema idraulico TBM
I moderni sistemi idraulici TBM sono costituiti in genere dai seguenti sottosistemi:
· Sistema di propulsione principale: Fornisce potenza di propulsione in avanti
· Sistema di azionamento della testa di taglio: alimenta la ruota di taglio rotante
· Sistema di erezione a segmento: controlla con precisione i manipolatori di installazione a segmento
· Sistemi ausiliari: comprende le funzioni di imballaggio, di trasporto del fango e altre funzioni di sostegno
Tra questi sottosistemi, le pompe a pistoni assiali a spostamento variabile servono principalmente i sistemi di trazione di spinta principale e di taglio che hanno le più elevate richieste di potenza.
3.2 Soluzioni tipiche di configurazione A4VSG per TBM
Le soluzioni di configurazione per le pompe a pistoni assiali A4VSG variano a seconda del diametro del TBM e delle condizioni geologiche:
- Sì.Soluzione TBM di diametro piccolo/medio (inferiore a φ6m)- - -
· Sistema di spinta principale: pompe a pistoni assiali 2×A4VSG 250 con comando di rilevamento del carico
· Azionamento della testa di taglio: pompa a pistoni assiale 1×A4VSG 500 con controllo di potenza costante
Potenza totale: circa 500-800 kW
- Sì.Soluzione TBM di grande diametro (oltre φ6m)- - -
· Sistema di spinta principale: pompe a pistoni assiali 4×A4VSG 355 con controllo della pressione in zona
· Azionamento della testa di taglio: 2×A4VSG 750 pompe a pistoni assiali a frequenza variabile + controllo del composto di potenza costante
· Potenza totale: 1200-2000 kW
4Principali vantaggi tecnici delle pompe a pistoni assiali A4VSG nei TBM
4.1 Controllo preciso della forza di spinta
La propulsione del TBM richiede l'adeguamento in tempo reale della forza di spinta e della velocità in base alle condizioni geologiche.Le pompe a pistoni assiali A4VSG dotate di controllo elettronico delle proporzioni (controllo HD) o di controllo di rilevamento del carico (controllo DA) consentono:
· Accuratezza della velocità di propulsione pari a 0,1 mm/s
· regolazione indipendente della pressione per gruppi di cilindri multipli
· Correzione automatica delle deviazioni per mantenere la precisione dell'asse di galleria
4.2 Corrispondenza efficiente di potenza
I sistemi di pompa a cilindrata fissa tradizionali sprecano una quantità significativa di energia durante il funzionamento del TBM a basso carico.A4VSG pompe a pistoni assiali a spostamento variabile realizzate mediante controllo della potenza costante o controllo di rilevamento del carico:
· Risparmio energetico superiore al 30%
· Riduzione dell'innalzamento della temperatura dell'olio idraulico, prolungamento della durata del fluido
· Ridurre il carico del sistema di raffreddamento
4.3 Adattabilità a geologie complesse
Per diverse condizioni geologiche (suolo molle, ghiaia, roccia, ecc.), le pompe a pistoni assiali A4VSG possono regolare rapidamente i parametri di funzionamento:
· Strato morbido del suolo: bassa pressione, alto flusso
· Strato di roccia dura: alta pressione, bassa portata
· Strato misto: commutazione automatica
5Tecnologia di controllo intelligente per A4VSGPompe a pistoni assiali
5.1 Integrazione del sistema di controllo elettronico
Le moderne pompe a pistoni assiali A4VSG possono integrare più opzioni di controllo elettronico:
· Controllo proporzionale del solenoidePermette una regolazione precisa dello spostamento
· Interfaccia del bus CAN: connessione senza soluzione di continuità con il sistema di controllo principale della TBM
· Interfaccia di monitoraggio delle condizioni: Feedback in tempo reale dei parametri di funzionamento della pompa
5.2 Funzioni intelligenti di diagnosi dei guasti
Con il monitoraggio dei parametri chiave delle pompe a pistoni assiali, si possono ottenere preavvisi di guasto:
· Sensori di vibrazione rilevano le condizioni del cuscinetto
· L'analisi delle pulsazioni di pressione identifica l'usura del pistone
· Il monitoraggio della temperatura prevede la durata della foca
5.3 Applicazione della tecnologia digitale gemella
Il confronto dei dati operativi della pompa a pistoni assiale A4VSG con i modelli digitali consente:
· Previsione della tendenza al declino delle prestazioni
· Valutazione della durata della vita
· Determinazione dei tempi di manutenzione ottimali
6. tipici casi di applicazione ingegneristica
6.1 Caso 1: Progetto di galleria della metropolitana urbana
Parametri del progetto:
· Diametro del TBM: 6,28 m
· Lunghezza del tunnel: 3,2 km
· Condizioni geologiche: alternanza di strati di terreno molle e ghiaia
Configurazione del sistema idraulico:
· Spinta principale: pompe a pistoni assiali 3×A4VSG 355
· Azionamento della testa di taglio: 2×A4VSG 500 pompe a pistoni assiali
Risultati operativi:
· Il tasso medio di anticipo raggiunto a 12 m/giorno
· Zero guasti del sistema idraulico
· Risparmio energetico del 28% rispetto ai sistemi convenzionali
6.2 Caso 2: Progetto di galleria fluviale
Sfide del progetto:
· Alta pressione dell'acqua (0,6 MPa)
· Tunneling a lunga distanza (5,8 km)
· Geologia complessa (suolo molle, zone di frattura rocciosa)
Soluzione:
· Progettazione ridondante con pompe a pistoni assiali A4VSG
· Configurazione intelligente del sistema di compensazione della pressione
· Attuazione del monitoraggio remoto delle condizioni
Progetti realizzati:
· Sviluppo di un record mensile di 456 metri in anticipo
· L'affidabilità del sistema idraulico raggiunge il 99,98%
· Il premio per l'innovazione tecnologica
7Guida alla manutenzione e alla risoluzione dei problemi
7.1 Punti di manutenzione di routine
Per garantire prestazioni ottimali della pompa a pistoni assiale A4VSG nelle applicazioni di TBM:
· Controllare la pulizia dei fluidi ogni 500 ore (ISO 4406 18/16/13)
· Ispezionare il filtro di aspirazione della pompa ogni 1000 ore
· Prova dell'efficienza volumetrica della pompa ogni 2000 ore
· Controllare regolarmente l'allineamento dell'accoppiamento e le vibrazioni del condotto
7.2 Risoluzione comune dei problemi
- Sì.Problema 1: flusso di produzione insufficiente- Sì.
Possibili cause:
· Adesione del meccanismo di regolazione della placca
· Pressione di controllo insufficiente
· Usura del pistone
Soluzioni:
· Controllare la pressione del circuito di controllo
· Provare la libertà di movimento della placca
· Misurare la distanza libera tra il pistone e il blocco del cilindro
- Sì.Problema 2: rumore anormale- Sì.
Possibili cause:
· Cavitazione dovuta a aspirazione insufficiente
· Danni da sopportare
· Usura delle pantofole a pistone
Soluzioni:
· Controllare il filtro di aspirazione
· Spettro delle vibrazioni del cuscinetto del monitor
Disassemblare per esaminare le coppie di attrito critiche
8. Tendenze di sviluppo futuro e Prospettive tecnologiche
8.1 Indirizzi di sviluppo della tecnologia delle pompe a pistoni assiali
· Pressione nominale superiore: Obiettivo di funzionamento continuo a 450 bar
· Controllo adattivo intelligente: Ottimizzazione dei parametri basata sulle condizioni di funzionamento
· Applicazioni di nuovi materiali: pistoni di ceramica, cuscinetti compositi, ecc.
· Disegni più compatti: densità di potenza superiore del 30%
8.2 Innovazioni del sistema idraulico TBM
· Sistemi di alimentazione ibrida: Pompa a pistoni assiale combinata e motori elettrici per cilindri
· Tecnologia di recupero dell'energia: utilizzo di A4VSG in modalità motore per recuperare l'energia di frenatura
· Sistemi elettroidraulici completi: Eliminazione dell'idraulica pilota con controllo elettronico completo
9Conclusioni
La pompa a pistoni a spostamento variabile assiale Rexroth A4VSG è diventata il componente di potenza principale dei moderni sistemi idraulici TBM grazie alla sua efficienza ad alta pressione, al controllo intelligente,e durabilità affidabileAttraverso un design ottimizzato e applicazioni di tecnologia di controllo intelligente,l'A4VSG non solo soddisfa i severi requisiti operativi del TBM, ma dimostra anche prestazioni eccezionali in termini di risparmio energetico e manutenzione intelligente.
Man mano che la costruzione dei tunnel progredisce verso progetti più profondi, più lunghi e geologicamente più complessi,La tecnologia delle pompe a pistoni assiali continuerà a innovare per fornire alle TBM soluzioni di potenza più potenti e intelligentiCome leader mondiale nella tecnologia idraulica, Rexroth continua ad impegnarsi a far progredire lo sviluppo di pompe a pistoni assiali, guidando i sistemi idraulici TBM verso una maggiore efficienza, intelligenza,e sostenibilità ambientale.