Analisis aplikasi dan keuntungan kinerja dari Motor Variabel Axial Piston A6VE di excavator merangkak

Hmotor piston aksial ydrolikMainkan peran yang tak tergantikan dalam sistem perjalanan dan slewing excavator crawler. Seri A6ve motor variabel piston aksial sumbu bevel, dengan merekaKepadatan daya yang sangat baik,Kontrol variabel fleksibelDanKehidupan layanan yang sangat panjang, telah menjadi solusi penggerak hidrolik yang disukai untuk excavator crawler kelas atas di seluruh dunia. Artikel ini akan secara komprehensif menganalisis karakteristik teknis dari motor seri A6VE, keunggulan aplikasi mereka dalam sistem perjalanan excavator, desain yang cocok dengan sistem slewing, metode diagnosis kesalahan umum dan tren pengembangan di masa depan, memberikan panduan referensi terperinci untuk teknisi dalam industri mesin rekayasa.

1. Ikhtisar Teknologi Motor Piston Axial Hidraulik

Sistem transmisi hidrolik, motor piston aksial hidrolik memberikan daya yang kuat untuk berbagai jenis mesin konstruksi dengan mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik. Dalam excavator crawler, motor piston aksial terutama digunakan dalam dua sistem utama drive perjalanan dan rotasi atas. Kinerja mereka secara langsung mempengaruhi efisiensi operasi, akurasi kontrol dan penghematan bahan bakar seluruh mesin.

Tabel: Skenario aplikasi utama motor piston aksial hidrolik di excavator

Dibandingkan dengan motor roda gigi tradisional dan motor baling -baling, motor piston aksial memiliki tekanan kerja yang lebih tinggi (hingga 45MPA), rentang kecepatan yang lebih luas (perpindahan dapat disesuaikan dengan nol) dan kinerja efisiensi yang lebih baik (efisiensi total melebihi 90%), yang sangat cocok untuk aplikasi seperti excavator yang memiliki persyaratan yang menuntut untuk kinerja daya. Seri A6VE mengadopsi desain sumbu bevel, yang mencapai penyesuaian perpindahan tanpa langkah dengan mengubah sudut antara silinder dan poros drive, sangat cocok dengan kebutuhan daya excavator dalam kondisi kerja yang berbeda.

2. Fitur teknis dari motor seri A6ve

2.1 Struktur Inovasi dan Prinsip Kerja

Seri A6VE dari motor variabel piston aksial sumbu miring mengadopsi desain grup rotor piston kerucut yang unik. Piston diatur pada sudut tertentu (biasanya 25 ° atau 40 °) ke poros penggerak, dan perpindahan diubah oleh ayunan pelat miring. Dibandingkan dengan desain pelat miring tradisional, struktur ini memiliki kepadatan daya yang lebih tinggi dan resistensi dampak yang lebih kuat. Prinsip kerja intinya adalah: Minyak tekanan tinggi memasuki rongga plunger melalui pelat distribusi, mendorong plunger untuk bergerak secara aksial. Karena sudut antara plunger dan poros penggerak, gaya aksial didekomposisi menjadi gaya radial dan gaya tangensial, dan gaya tangensial menghasilkan torsi mengemudi.

A6ve Series Motors memiliki berbagai mode kontrol variabel, termasuk:

·Kontrol Kompensasi Tekanan (Jenis Hz3): Secara otomatis menyesuaikan perpindahan sesuai dengan tekanan sistem untuk mempertahankan output daya konstan

·Kontrol Proporsional Listrik (EP1/EP2): Kontrol pemindahan yang tepat melalui sinyal listrik untuk mencapai regulasi cerdas

·Kontrol Remote Hidraulik (Tipe HA/HD): Kontrol Sudut Pelat Swash Menggunakan Sinyal Hidrolik Eksternal

2.2 Parameter Kinerja Utama

Tabel: Perbandingan Parameter Teknis dari Model Khas Seri A6ve

Sistem bantalan motor A6VE mengadopsi desain bantalan rol tapered baris ganda, yang memiliki kapasitas penahan beban yang sangat baik dan masa pakai ultra-panjang. Tes menunjukkan bahwa dalam kondisi kerja standar, rata-rata waktu kerja bebas masalah (MTBF) dari motor A6ve melebihi 10.000 jam, jauh melebihi rata-rata industri. Efisiensi torsi awalnya setinggi 92%, yang dapat memastikan awal yang halus dari excavator bahkan di lingkungan suhu rendah.

2.3 Keuntungan Instalasi dan Integrasi

Seri A6VE mengadopsi desain instalasi flensa tengah dan dapat menjadi "plug-in" yang diintegrasikan ke dalam kotak pengurangan perjalanan excavator atau mekanisme membunuh, sangat menyederhanakan proses pemasangan. Desain strukturalnya yang ringkas memungkinkan motor hampir sepenuhnya dimasukkan ke dalam kotak reduksi, menghemat lebih dari 30% ruang pemasangan. Metode integrasi ini juga memiliki keunggulan berikut:

·Hilangkan Toleransi Instalasi: Desain Self-Penyelar Mandiri Kompensasi untuk Kesalahan Manufaktur dan Perakitan

·Kurangi getaran dan kebisingan: Koneksi kaku mengurangi jarak dan dampak transmisi

·Tata Letak Perpipaan Sederhana: Lorong oli bawaan mengurangi jumlah perpipaan eksternal

Poros output motor dapat dikonfigurasi secara fleksibel dan dalam berbagai bentuk, termasuk kunci datar, spline (involute atau persegi panjang), dll., Yang nyaman untuk dicocokkan dengan peredam dari berbagai produsen.

3. Aplikasi A6VE dalam sistem perjalanan crawler excavator

3.1 Desain Sirkuit Hidrolik Sistem Jalan

Sistem perjalanan crawler excavator biasanya mengadopsi sirkuit hidrolik tertutup, yang terdiri dari pompa variabel dan motor A6ve untuk membentuk transmisi hidrostatik. Desain ini memiliki kemampuan pemulihan energi dan karakteristik kecepatan tanpa langkah, yang sempurna beradaptasi dengan kebutuhan perjalanan dalam kondisi medan yang kompleks. Sirkuit tipikal meliputi:

·Sirkuit penggerak utama: Pompa perpindahan variabel terhubung langsung ke motor A6ve untuk mencapai kontrol maju/mundur

·Sirkuit Pengisian Minyak: Menyediakan oli pendingin untuk sistem tertutup dan mengkompensasi kebocoran internal

·Sirkuit Flushing: Jaga Sistem Minyak Bersih dan Perpanjang Umur Komponen

·Sirkuit Pengendalian Pengereman: Rem multi-disc terintegrasi untuk memastikan keamanan parkir di lereng

Fungsi kontrol kompensasi tekanan dari motor A6VE dapat secara otomatis menyesuaikan perpindahan sesuai dengan resistensi berjalan: ketika excavator memanjat kemiringan atau melewati area berlumpur, tekanan sistem meningkat, dan motor secara otomatis meningkatkan perpindahan untuk meningkatkan torsi output; Saat bepergian dengan kecepatan tinggi di jalan datar, perpindahan dikurangi untuk meningkatkan kecepatan. Fitur adaptif ini memungkinkan mesin untuk selalu bekerja di titik operasi yang optimal, mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 15% -20%.

3.2 Optimalisasi Karakteristik Torsi Berkecepatan Rendah dan Tinggi

Ekskavator crawler sering perlu mengatasi resistensi besar dalam kondisi kerja yang keras, yang menempatkan persyaratan ketat pada stabilitas berkecepatan rendah dan kapasitas output torsi motor perjalanan. Seri A6ve memenuhi tantangan ini melalui inovasi teknis berikut:

·Plunger kerucut dengan struktur cincin piston: penyegelan yang ditingkatkan dan pengurangan kebocoran internal selama merayap berkecepatan rendah

·Desain Pelat Distribusi yang Dioptimalkan: Empat Struktur Jendela Distribusi Memendek Rantai Transfer Energi dan Mengurangi Fluktuasi Tekanan

·Teknologi buffer alur segitiga: menyerap dampak aliran, sudut lebar 15 ° dan sudut kedalaman 20 ° adalah parameter terbaik

·Bantalan rol baris ganda: tahan beban radial besar dan hindari kehilangan efisiensi karena deformasi perumahan

Tingkat fluktuasi torsi kurang dari 5% pada kecepatan ultra-rendah 10rpm, sepenuhnya memenuhi persyaratan kontrol yang tepat dari excavator. Rasio power-to-weight motor mencapai lebih dari 200kW/t, jauh melebihi produk yang sama.

3.3 Mode dan Solusi Kegagalan Khas

Tabel: Kesalahan dan solusi umum untuk motor A6ve dalam sistem perjalanan

Pemeliharaan rutin adalah kunci untuk memastikan operasi jangka panjang yang andal dari motor A6VE. Dianjurkan untuk mengganti oli hidrolik dan menyaring setiap 2000 jam kerja, dan periksa clearance bantalan dan keausan plunger setiap 5000 jam. Penggunaan Teknologi Analisis Penghitungan Partikel Minyak dapat mendeteksi keausan abnormal sebelumnya dan menghindari kegagalan besar.

4. Desain terintegrasi A6VE dan Excavator Slewing System

4.1 Persyaratan Teknis untuk Sistem Sleewing

Sistem Sleewing Excavator bertanggung jawab atas rotasi platform atas 360 °, yang menempatkan persyaratan unik pada motor hidrolik:

·Kontrol posisi yang tepat: mencapai akurasi posisi level milimeter dari ember

·Karakteristik start-stop yang halus: mengurangi dampak inersia dan melindungi bagian-bagian struktural

·Kinerja pengereman yang efisien: Mencegah kendaraan dari tergelincir saat bekerja di lereng

·Dimensi Instalasi Kompak: Menghemat Ruang di Turntable

Solusi tradisional menggunakan kombinasi motor berkecepatan tinggi dan peredam, yang memiliki kelemahan seperti kehilangan efisiensi yang besar dan dampak inersia yang kuat. Motor seri A6VE dengan sempurna memecahkan masalah ini melalui teknologi drive langsung dan kontrol proporsional listrik.

4.2 Desain Sistem Hidrolik Rotary Advanced

Ekskavator kelas atas modern semakin banyak menggunakan sistem slewing penginderaan beban berdasarkan motor A6ve, yang terutama terdiri dari:

·Pompa penginderaan beban: secara otomatis menyesuaikan output aliran sesuai permintaan

·Katup multi-arah proporsional: kontrol yang tepat atas arah dan kecepatan motor

·A6ve Electric Proportional Motor: Menanggapi Sinyal Listrik untuk Mencapai Perubahan Kecepatan Tanpa Langkah

·Kelompok katup anti-reverse: Hilangkan guncangan ayunan saat berhenti

·Katup penundaan rem: mengoordinasikan waktu pelepasan pengereman dan hidrolik

Saat sistem bekerja, sinyal pilot dari pegangan operasi ditransmisikan ke katup penginderaan beban dan motor A6VE melalui katup pilot ayunan dan katup antar-jemput. Kontrol proporsional perpindahan motor membuat kecepatan ayunan sesuai dengan perintah operasi, mencapai pengalaman kontrol "titik dan berhenti". Data uji menunjukkan bahwa sistem ini dapat membuat akurasi posisi ayunan excavator dalam ± 0,5 °, yang lebih dari 3 kali lebih tinggi dari sistem hidrolik.

4.3 Pemulihan Energi dan Peningkatan Efisiensi

Aplikasi inovatif lain dari motor A6ve dalam sistem ayunan adalah teknologi pemulihan energi kinetik. Ketika excavator berhenti berputar, energi kinetik inersia besar dari platform atas dapat dikonversi menjadi energi hidrolik oleh motor dan disimpan dalam akumulator. Motor piston aksial empat port yang baru dikembangkan Rexroth semakin mengoptimalkan proses ini:

·Perpendek rantai transfer energi: Kurangi kerugian dalam tautan konversi menengah

·Perluas zona efisiensi tinggi: Efisiensi yang beroperasi penuh dipertahankan di atas 85%

·Algoritma Kontrol Cerdas Terpadu: Secara Otomatis Cocokkan Waktu Daur Ulang Terbaik

Data lapangan menunjukkan bahwa sistem pemulihan energi yang dilengkapi dengan motor A6VE dapat mengurangi konsumsi energi keseluruhan excavator sebesar 12% -15%, dan efeknya sangat signifikan dalam kondisi rotasi yang sering.

5. Analisis Kasus Aplikasi Praktis

5.1 Proyek Transformasi Ekskavator Pertambangan Besar

Motor perjalanan asli Excavator Cat 349d di tambang batubara terbuka besar sering terlalu panas dan membutuhkan perombakan besar setiap rata-rata 3.000 jam. Setelah beralih ke model A6VE160HZ3/63W-Val2200B:

·Waktu kerja berkelanjutan diperpanjang hingga 8.000 jam tanpa perbaikan besar

·Kemampuan pendakian meningkat dari 30% menjadi 45%

·Biaya perawatan berkurang sebesar 60%

·18% peningkatan efisiensi bahan bakar

Perbaikan kunci meliputi:

1.Mengoptimalkan sirkuit oli hidrolik untuk mengurangi kehilangan tekanan

2.Pasang sistem pendingin sirkulasi eksternal

3.Gunakan oli hidrolik indeks viskositas tinggi

4.Menerapkan pemantauan kontaminasi minyak biasa

5.2 Tunnel Aplikasi Pendukung Mesin Bor

Dalam proyek terowongan kereta bawah tanah di Shanghai, Roadheader EBZ200H industri berat menggunakan A6VE107EP2/63W-VZL020FPB-SK Dual-Motor Drive Travel System, yang berkinerja baik:

·Kekuatan traksi mencapai 450kk, memenuhi persyaratan kondisi kerja hard rock

·Kisaran Kecepatan 0-15m/menit yang dapat disesuaikan tanpa langkah

·Kontrol anti-selip, operasi kemiringan yang aman dan andal

Aplikasi ini sepenuhnya menggunakan keunggulan kontrol proporsional listrik dari motor A6VE. Melalui integrasi mendalam dengan sistem Tunnel Boring Machine PLC, ia mencapai pencocokan otomatis kecepatan perjalanan dan kekuatan propulsi, sangat meningkatkan efisiensi penggalian terowongan.

5.3 Pengembangan generasi baru excavators cerdas

XE370DK Intelligent Excavator terbaru XCMG menggunakan motor variabel proporsional listrik A6VM55EP1/EP2 Rexroth untuk menggerakkan sistem SLEWING. Fitur inovatifnya meliputi:

·Fungsi kalibrasi otomatis: pembelajaran parameter hidrolik lengkap dengan satu klik

·Algoritma Kontrol Anti-Goyang: Mengurangi Garukan Beban Selama Operasi Pengangkatan

·Antarmuka Diagnostik Jarak Jauh: Pemantauan Real-Time Status Kesehatan Motor

·Pemeliharaan Prediktif: Peringatan Dini Kegagalan Berdasarkan Analisis Data Besar

Fitur -fitur cerdas ini menjadikan XE370DK sebagai produk benchmark industri dan memenangkan penghargaan Top50 Produk Top50 Top50 2024 China Machinery Top50.

6. Pemeliharaan dan Pemecahan Masalah

6.1 Poin Pemeliharaan Harian

Untuk memastikan operasi jangka panjang yang andal dari motor variabel piston aksial A6VE, spesifikasi pemeliharaan berikut harus diikuti secara ketat:

Pengelolaan minyak hidrolik

·Gunakan ISO VG46 atau VG68 Minyak Hidraulik Anti-Wear Dengan Indeks Viskositas Tidak Kurang dari 95

·Menjaga kebersihan minyak untuk ISO 4406 18/16/13 Standar

·Ganti oli hidrolik setiap 2000 jam atau setiap tahun (mana yang lebih dulu)

·Uji minyak secara teratur untuk keasaman, kontaminasi air dan partikel

Pemeliharaan filter

·Jika perbedaan tekanan filter pengisapan oli melebihi 0,3 bar, ganti segera

·Elemen filter tekanan tinggi harus diperiksa setiap 500 jam

·Elemen filter oli pengembalian memiliki indikator penyumbatan dan harus diganti dalam waktu 4 jam setelah alarm.

·Bersihkan bagian dalam rumah filter saat mengganti elemen filter

Inspeksi Bagian Mekanis

·Periksa suhu rumah motor setiap hari (tidak melebihi 90 ° C)

·Periksa torsi baut pemasangan setiap minggu (sesuai dengan nilai yang ditentukan pabrikan)

·Periksa bocor segel poros setiap bulan (sedikit kelembaban diizinkan tetapi tidak ada oli yang menetes)

·Tes Pressure Release Pressure Quarterly

6.2 Teknologi Diagnostik Profesional

Ketika motor A6ve gagal, metode diagnostik canggih berikut dapat digunakan untuk secara akurat menemukan kesalahan:

Analisis Spektrum Getaran

·Kumpulkan sinyal getaran shell dan analisis frekuensi karakteristik

·Kegagalan bantalan: Keluarga dan sideband yang harmonik muncul

·Pakaian Plunger: Peningkatan energi getaran dari urutan tertentu

·Kerusakan pada pelat katup: peningkatan komponen dampak frekuensi tinggi

Deteksi Pencitraan Termal

·Infrared Thermal Imager memindai distribusi suhu pada permukaan motor

·Kebocoran internal: area overheating lokal

·Pelumasan yang buruk: titik suhu tinggi yang tidak normal

·Kegagalan pendinginan: kenaikan suhu keseluruhan melebihi standar

Ferrografi minyak

·Deteksi morfologi dan komposisi partikel keausan dalam minyak

·Keausan normal: partikel seragam kecil

·Keausan abnormal: partikel seperti chip berukuran besar

·Keausan korosif: sejumlah besar partikel oksida

6.3 Poin -poin penting dari proses perbaikan

Tindakan pencegahan pembongkaran

1.Tandai semua lokasi pipa dan pemasangan

2.Membongkar koneksi flensa menggunakan alat khusus

3.Melindungi permukaan kawin presisi dari goresan

4.Atur bagian yang dibongkar secara berurutan

Standar Inspeksi Komponen Kunci

·Pasangan Plunger/Cylinder: Fit Clearance 0.015-0.025mm, ganti jika keluar dari toleransi

·Pelat Distribusi: Kerataan ≤ 0,005mm, goresan kecil dapat diperbaiki dengan menggiling

·Bantalan: Jika izin melebihi standar atau lubang terjadi, mereka harus diganti

·Segel: Semua bagian asli

Spesifikasi perakitan dan debugging

1.Semua bagian harus direndam dalam oli hidrolik sebelum perakitan

2.Kencangkan baut flensa secara bertahap

3.Run-in setelah 30 menit operasi tanpa beban

4.Secara bertahap tingkatkan beban ke tekanan pengenal

5.Menguji efisiensi volumetrik dan efisiensi torsi

7. Tren Pengembangan Teknologi Masa Depan

7.1 Kecerdasan dan Integrasi IoT

Motor A6ve generasi berikutnya akan sangat terintegrasi dengan teknologi Industrial Internet of Things (IIOT) untuk dicapai:

·Pemantauan Status Real-Time: Tekanan bawaan, suhu, sensor getaran

·Kemampuan Komputasi Edge: Pemrosesan Data Kinerja Lokal untuk Mengurangi Penundaan Transmisi

·Model Kembar Digital: Simulasi Virtual Memprediksi Hidup yang Tersisa

·Penyesuaian Parameter Jarak Jauh: Optimalisasi Online Parameter Kontrol

Perusahaan Cina telah meluncurkan prototipe motor pintar dengan antarmuka Canopen, yang dapat terhubung langsung ke sistem MES pabrik melalui protokol OPC UA untuk memberikan dukungan data untuk pemeliharaan prediktif.

7.2 Inovasi dalam meningkatkan efisiensi energi

Untuk memenuhi peraturan emisi karbon yang semakin ketat, seri A6VE mengembangkan sejumlah teknologi hemat energi:

·Tekanan Kontrol Adaptif: Sesuaikan Tekanan Sistem Secara Dinamis Menurut beban

·Bahan Gesekan Rendah: Pelapis Nano Mengurangi Kerugian Mekanik

·Manajemen termal yang efisien: Mengoptimalkan saluran oli internal untuk mengurangi kenaikan suhu

·Sistem Pemulihan Energi: Energi Pengereman Kinetik dikonversi menjadi penyimpanan energi hidrolik

Tes laboratorium telah menunjukkan bahwa inovasi ini dapat meningkatkan efisiensi motorik secara keseluruhan sebesar 5% -8%, mengurangi konsumsi bahan bakar sekitar 3.000 liter per tahun dalam kondisi penggalian yang khas.

7.3 Bahan Baru dan Teknologi Baru

Penerapan bahan canggih akan secara signifikan meningkatkan batas kinerja motor A6ve:

·Plunger Keramik: Resistensi keausan meningkat 10 kali, cocok untuk kondisi tekanan ultra-tinggi

·Cangkang komposit serat karbon: 30% lebih ringan dan lebih kuat

·Pelat katup cetak 3D: Saluran oli internal yang kompleks mengoptimalkan karakteristik aliran

·Lapisan Pelumasan Cerdas: Secara Otomatis Menyesuaikan Koefisien Gesekan Menurut Suhu

Pada saat yang sama, manufaktur pintar yang didorong oleh kembar digital akan mencapai:

·Verifikasi perakitan virtual memperpendek siklus pengembangan

·Produksi khusus yang disesuaikan, respons cepat terhadap kebutuhan khusus

·Penelusuran kualitas siklus hidup penuh untuk meningkatkan keandalan

8. Kesimpulan dan Rekomendasi

Motor variabel piston aksial seri A6VE telah menjadi solusi daya yang ideal untuk excavator crawler modern dengan desain sumbu cenderung inovatif, kontrol variabel yang tepat dan keandalan yang sangat baik. Kesimpulan berikut dapat diambil dari analisis dalam artikel ini:

1.Keuntungan teknis yang jelas: Dibandingkan dengan motor hidrolik tradisional, A6Ve memiliki keunggulan yang signifikan dalam kepadatan daya, akurasi kontrol dan efisiensi energi, dan sangat cocok untuk skenario aplikasi dengan kondisi kerja yang kompleks seperti excavator.

2.Kunci Pencocokan Sistem: Untuk sepenuhnya memanfaatkan kinerja A6VE, perlu untuk mengoptimalkan desain sistem hidrolik secara keseluruhan, termasuk konfigurasi sirkuit yang masuk akal, strategi kontrol yang tepat dan sistem penyaringan dan pendinginan lengkap.

3.Pemeliharaan Menentukan Kehidupan: Pemeliharaan rutin standar dan pemantauan kondisi profesional dapat secara signifikan memperpanjang umur layanan motor dan mengurangi total biaya kepemilikan (TCO).

4.Intelijen adalah masa depan: motor pintar dengan sensor dan kemampuan komunikasi terintegrasi akan menjadi standar industri, membawa perubahan revolusioner pada manajemen dan pemeliharaan peralatan.

Berdasarkan analisis di atas, saran berikut dibuat untuk produsen excavator dan pengguna akhir:

Rekomendasi untuk produsen

·Dalam pengembangan model baru, model kontrol proporsional listrik A6VE diberikan prioritas untuk meningkatkan kinerja kontrol

·Optimalkan desain yang cocok dari sistem hidrolik dan motor untuk memberikan permainan penuh pada keunggulan teknologi variabel

·Memperkuat desain manajemen termal untuk memastikan keandalan motor dalam kondisi kerja yang ekstrem

·Antarmuka IoT yang sudah dipasang sebelumnya untuk membuat kondisi operasi dan pemeliharaan yang cerdas

Rekomendasi untuk pengguna akhir

·Pilih penyedia layanan perbaikan bersertifikat pabrik untuk pekerjaan perbaikan

·Berinvestasi dalam peralatan analisis minyak dan mengimplementasikan pemeliharaan prediktif

·Pelatihan operator untuk menghindari kegagalan awal yang disebabkan oleh penggunaan yang tidak tepat

·Pertimbangkan solusi peningkatan efisiensi energi dan ganti peralatan lama dengan motor kontrol proporsional listrik

Seiring kemajuan elektrifikasi dan kecerdasan mesin konstruksi, motor variabel piston aksial seri A6ve akan terus memimpin inovasi teknologi, memberikan industri excavator dengan solusi listrik yang lebih efisien, lebih pintar, dan lebih ramah lingkungan, dan membantu konstruksi infrastruktur global mencapai ketinggian baru.