ЧжункэГидравлический двигательобеспечивает надежный высокий крутящий момент для тяжелых машин, таких как хлопкоуборочные машины и дорожные катки, в тяжелых условиях работы в грязи и на склонах. Когда хлопкоуборочная машина застревает на мокром поле или дорожный каток испытывает трудности на уклоне, операторы не ругают аккумулятор. Они клянут отсутствие крутящего момента. Электродвигателям есть свое место — в вентиляторах, насосах и ленточных конвейерах малой грузоподъемности. Но для тяжелого мобильного оборудования, работающего в грязи, пыли и постоянных ударных нагрузках, отрасль продолжает возвращаться к одному решению: гидравлическому двигателю.
Начнем с простого факта: электродвигатели создают максимальный крутящий момент при нулевой скорости. Это звучит идеально для тяжелого оборудования. Но вот в чем загвоздка: в тот же момент они также потребляют максимальный ток. В мобильной машине с батарейным питанием это означает слишком большие кабели, тяжелые контроллеры и перегрев, требующий активного охлаждения.
Двигатель, напротив, обеспечивает постоянный крутящий момент в широком диапазоне скоростей без необходимости в коробке передач размером с чемодан. Что еще более важно, он может удерживать этот крутящий момент при остановке бесконечно долго, не перегорая. Попробуйте это сделать с помощью электродвигателя монорельсового подъемника, удерживающего двухтонный груз на середине вала.
Пример из практики: скребковый конвейер в подземной угольной шахте должен запускаться и останавливаться под полной нагрузкой десятки раз за смену. Для электродвигателей требуются устройства плавного пуска и реле тепловой защиты.
Давайте сравним их рядышком. В этой таблице показано, что происходит в реальных тяжелых мобильных условиях, а не в лабораторных испытаниях.
| Состояние | Электродвигатель | Гидравлический двигатель |
| Непрерывный крутящий момент | Требуется активное охлаждение, существует риск перегорания | Нет проблем, жидкость отводит тепло |
| Эксплуатация в грязи/воде | Герметизация становится сложной и дорогостоящей | Простые уплотнения вала, легко достигается класс IP |
| Ударные нагрузки (разрушение горных пород, фрезерование) | Шестерни или муфты выходят из строя первыми | Радиально-поршневая конструкция поглощает удары. |
| Несколько приводов на одной машине | Требуется один двигатель + привод для каждой функции. | Один насос может управлять несколькими двигателями. |
| Начало холодов | Емкость аккумулятора падает на 30-40% | Масло быстро прогревается под нагрузкой |
| Защита от перегрузки | Электронный ограничитель тока или предохранитель | Встроенный предохранительный клапан |
Дорожный каток, вибрирующий асфальт в течение восьми часов подряд, перегреет обмотки большого электродвигателя. Он просто направляет горячее масло обратно в бак через охладитель и продолжает работать.
Никто не сомневается, что электроприводы сокращают местные выбросы. Но для тяжелого мобильного оборудования — проходческих машин, карьерных экскаваторов, лесозаготовительных комбайнов — общая стоимость эксплуатации говорит об ином.
Рассмотрим 20-тонную гидравлическую барабанную фрезу, установленную на экскаваторе. Он пережевывает камень по десять часов в день. Электрический эквивалент потребует:
- Аккумуляторная батарея емкостью более 300 кВтч (стоит дороже, чем резак)
- Система жидкостного охлаждения двигателя и контроллера.
- Усиленное шасси, способное выдержать весь этот вес.
- Два часа простоя для зарядки (или вторая машина в качестве резервной)
Гидравлическая версия? Он подключается непосредственно к существующей гидравлической системе главной машины. Никаких дополнительных батареек. Никаких зарядных устройств. Никаких штрафов за вес.
«Мы протестировали электропривод на небольшой фрезерной машине», — рассказал один из менеджеров по аренде оборудования. «Батарея проработала 90 минут. Наши клиенты вернули ее в тот же день».
Давайте посмотрим на три машины, для которых переход на электроэнергию будет означать понижение рейтинга.
Мини-погрузчик управляет шнеками, строгальными и подметальными машинами. Каждому навесному оборудованию необходим гидравлический поток. Если заменить главный привод электродвигателем, то для навесного оборудования все равно понадобится гидросиловой агрегат. Теперь у вас есть две системы: электропривод + гидронасос орудия. Это больше сложности, а не меньше.
Один дизельный двигатель, приводящий в движение гидравлический насос, приводит в действие как тягу, так и навесное оборудование. Игидравлический двигательна каждом колесе обеспечивает индивидуальную регулировку скорости для настоящего противобуксовочного управления — то, что электродвигатели могут сделать только с четырьмя независимыми приводами и сложным программным обеспечением.
В пик сезона хлопкоуборочные комбайны работают круглосуточно. Электродвигателям потребуется быстрая зарядка в полдень, что невозможно в отдаленных местах. Хуже того, пыль и ворс от хлопка быстро засоряют вентиляторы охлаждения электродвигателей. У него нет вентиляторов охлаждения. Они отводят тепло через масло, которое также смазывает внутренние детали.
Монорельсовый подъемник в угольной шахте переносит тяжелые грузы по подвесному рельсу. Двигатель должен безопасно тормозить, удерживать нагрузку без проскальзывания и перезапускаться с полным крутящим моментом. Для достижения этой цели электродвигателям необходимы отдельные тормоза и сложные векторные приводы. Он с многодисковым тормозом объединяет все это в одном компактном корпусе.
Операторы шахт часто говорят нам: «Электродвигатель на монорельсовой дороге — это проблема, которая ждет своего часа. Гидравлическая система проста, надежна и ее легко ремонтировать под землей».
Некоторые люди утверждают, что он требует большего обслуживания, чем электродвигатели. Давайте проверим факты.
Предметы обслуживания электродвигателя:
- Смазка подшипников (каждые 2000–4000 часов)
- Проверка сопротивления изоляции (ежегодно)
- Очистка вентилятора охлаждения (еженедельно в пыльных помещениях)
- Замена конденсатора (для однофазных, каждые 3–5 лет)
- Обновление программного обеспечения контроллера и проверка параметров.
Предметы обслуживания гидравлического двигателя:
- Проверка уплотнения вала (ежегодно)
- Проверка момента затяжки болтов корпуса (после первых 100 часов работы, затем ежегодно)
- Промывка в случае загрязнения (редко при правильной фильтрации)
На практике большинство поломок происходит из-за загрязненного масла, что является проблемой системы, а не двигателя. Содержите фильтры в чистоте и меняйте масло вовремя, а радиально-поршневой двигатель прослужит дольше машины, к которой он прикреплен болтами.
Фактически, многие двигатели серии HMS от Ningbo Helm Tower Hydraulic Co., Ltd. после 15 лет эксплуатации в лесозаготовительном оборудовании до сих пор работают — только с заменой уплотнений.
Вот мощное преимущество: один гидравлический насос может одновременно приводить в действие несколько двигателей, цилиндров и поворотных приводов. Электроприводам необходим отдельный двигатель, контроллер и кабели для каждой оси движения.
Представьте себе туннельную машину с:
- Вращение режущей головки
- Упорные цилиндры
- Вращение и захват сегментного выпрямителя
- Конвейерный привод
- Вентилятор пылеподавления
Это пять или шесть независимых функций. С электроприводами у вас будет пять или шесть двигателей, пять или шесть контроллеров и сложное программное обеспечение для координации. С гидравликой: один насос, один блок клапанов и столько двигателей, сколько вам нужно.
Серия HMCR является прекрасным примером. Он предназначен для привода колес на компактных погрузчиках, но также может управлять лебедками, миксерами и шнеками от одного и того же гидравлического источника.
Спросите любого оператора оборудования в Северной Дакоте или Сибири об электродвигателях зимой. Они будут смеяться или плакать. Литий-ионные аккумуляторы теряют 30–50% своей емкости при температуре -20°C. Подшипники электродвигателя становятся жесткими. Контролеры действуют хаотично.
A гидравлический мотор?Он работает на масле. Холодное масло густое, но как только машина прогреется (обычно за 5–10 минут легкой работы), мотор работает точно так же, как летом. И вот трюк: включите гидравлическую систему через предохранительный клапан на 30 секунд. Масло быстро нагревается.
Нет аккумуляторных обогревателей. Никаких изоляционных одеял. Никакого беспокойства по дальности.
Электродвигатели тише работают на холостом ходу. Это правда. Но при большой нагрузке доминирующий шум часто исходит от приводного оборудования: фрезерной головки на камне, вибрационного катка на асфальте, скребковой цепи на угле.
Фактически, некоторые операторы предпочитают его, потому что шум более низкий (пульсации насоса) по сравнению с пронзительным воем электродвигателя на высоких оборотах. Низкочастотный шум распространяется меньше и менее раздражает в течение 12-часовой смены.
Правильно спроектированная гидравлическая система с радиально-поршневым двигателем работает на удивление тихо. Например, в серии HMK используется конструкция кулачкового кольца, которая уменьшает пульсацию потока — основной источник гидравлического шума.
Почему крупные производители оборудования, такие как XCMG, Sany и Zoomlion, продолжают использовать этот продукт в своих новейших линейках тяжелого оборудования? Потому что их клиенты требуют надежности, а не теоретической эффективности.
Один китайский оператор проходческих машин испытал на конвейере вспомогательный электрический привод. Он вышел из строя через 400 часов из-за попадания пыли.
Американский производитель навесного оборудования для мини-погрузчиков попытался спроектировать электрический привод шнека. Он весил на 30% больше и стоил на 50% дороже, чем гидравлическая версия. Они отказались от проекта.
Это не мнения. Это реальные результаты.
Со временем плотность энергии батареи улучшится. Зарядная инфраструктура будет расширяться. Электродвигатели получат более дешевые контроллеры и лучшее управление температурой.
Но для тяжелого мобильного оборудования, работающего в удаленных местах, в условиях постоянных ударных нагрузок и экстремальных температур, оно никуда не денется.
Пока аккумуляторы не станут в пять раз легче и в десять раз дешевле, тяжелая техника будет продолжать использовать гидравлические приводы.
Выбор между электрическим и гидравлическим двигателем не зависит от технологической моды. Речь идет о согласовании привода с рабочим циклом. Для стационарных насосов, вентиляторов и легких конвейеров отлично подходят электродвигатели. Для погрузчиков с бортовым поворотом, хлопкоуборочных машин, дорожных катков, туннельных машин и монорельсовых подъемников — машин, которые подвергаются ударам, остановкам, пыли и долгим часам работы —гидравлические моторыостаются проверенным решением.
Радиально-поршневая конструкция, разработанная, в частности, специализированными командами, такими как компания Ningbo Helm Tower Hydraulic Co., Ltd., обеспечивает компактную мощность, простоту обслуживания и высочайшую надежность. Их двигатели серий HMS, HMCR, HMK, HP, HMG и HMF созданы именно для этих условий: низкая скорость, высокий крутящий момент и никаких оправданий.
-
