Un microexcavator de 1,5 tone dezvoltat de un anumit producător de mașini de construcții este utilizat în principal pentru sarcini precum săparea gropilor și aplicarea îngrășămintelor în livezi, nivelarea terenului în sere și excavarea de șanțuri mici de infrastructură. Mecanismul său de rotire trebuie să îndeplinească cerințele de bază, inclusiv rotirea lină la viteză mică, poziționarea precisă și instalarea compactă. În același timp, trebuie să fie compatibil cu designul ușor al întregii mașini (cu o greutate totală ≤ 1,2 tone) și să poată rezista la pornire-oprire frecventă și la sarcini de impact minore.
Anterior, mecanismul de rotire al acestui model folosea un motor cu angrenaj obișnuit, care avea probleme precum fluctuația de rotire, precizia slabă de poziționare (cu o eroare mai mare de ± 10°) și ocuparea spațiului mare de instalare, afectând grav eficiența operațională și experiența operațională.
Pentru a rezolva problemele menționate mai sus, echipa tehnică a ales în cele din urmă motorul hidraulic cicloidal BMR-200 ca element de antrenare pentru mecanismul de rotire, cu următorii parametri de bază:
|
Parametru |
Valoare specifică |
|
Deplasare |
203cc/r |
|
Presiune nominală |
14MPa |
|
Cuplu de ieșire continuu |
369 N·m |
|
Interval de viteză |
5-300r/min |
|
Viteza de rotație potrivită |
0-6 rpm |
|
Greutate |
9,5 kg |
|
Metoda de montare |
Montare cu flanșă |
1. Circuit hidraulic: Utilizați un sistem hidraulic cu presiune nominală de 14MPa, echipat cu o pompă de ulei cu debit de 20L/min, pentru a asigura o ieșire stabilă a cuplului de la motor; adăugați supape de echilibrare și supape de accelerație unidirecționale pentru a obține o reglare continuă a vitezei și amortizor de pornire-oprire.
2. Controlul contrapresiunii: Setați contrapresiunea la ≤ 4MPa pentru a preveni fenomenele de aspirație cu presiune negativă atunci când motorul se rotește la viteză mare; conectați o țeavă externă de scurgere a uleiului de Φ8mm pentru a preveni deteriorarea simeringului de ulei intern din cauza contrapresiunii excesive.
3. Standarde de calitate a uleiului: Selectați ulei hidraulic anti-uzură N68, cu curățenia uleiului controlată la nivel ISO 18/13 și echipați un element de filtru de înaltă presiune de 10μm pentru a reduce uzura perechilor cicloidale interne ale motorului de către impurități.
1. Îmbunătățirea performanței: pornirea-oprirea rotației este lină, fără fluctuații, iar precizia de poziționare a fost optimizată de la ±10° la ±3°, îndeplinind pe deplin cerințele de poziționare ale operațiunilor de precizie în livezi și sere; în timpul operațiunilor de rotație cu panta de 5°, nu există derapaj sau blocaj.
2. Adaptabilitate la spațiu: Motorul BMR-200 adoptă un design compact de flanșă, reducând ocuparea spațiului de instalare cu 25% în comparație cu motorul cu angrenaj original, îndeplinind cu succes cerințele de amenajare ușoară ale microexcavatoarelor.
3. Durată de viață și fiabilitate: După testarea pe teren, funcționare continuă timp de 800 de ore fără defecte, cu rata de eșec redusă de la lunar de 1,5 ori la 0,1 ori; ciclul de întreținere a fost extins la 12 luni, necesitând doar înlocuirea regulată a uleiului hidraulic și a elementelor de filtrare, reducând semnificativ costurile de întreținere pentru utilizatori.
4. Optimizarea consumului de energie: Presiunea scăzută de pornire caracteristică a motorului cicloidal reduce consumul de energie al mecanismului de rotație în condiții de gol cu 18%. În combinație cu designul de economisire a energiei a întregului sistem hidraulic, consumul total de combustibil de funcționare al mașinii scade cu aproximativ 10%.
Motorul hidraulic cicloidal BMR-200, cu avantajele sale de viteză mică și cuplu mare, structură compactă și fiabilitate ridicată, a abordat perfect provocările tehnice ale mecanismului de rotație al microexcavatorului de 1,5 tone. Această soluție a fost implementată pe scară largă, iar feedback-ul pieței este favorabil. A devenit o schemă de selecție matură pentru antrenarea rotativă a microexcavatoarelor.
Excavatoarele mici de 1,8 tone sunt modele specializate concepute pentru reparații de urgență în zone municipale, demolări interioare, șanțuri de livezi etc., în spații înguste. Greutatea totală a mașinii trebuie controlată strict în ≤1,8 tone pentru a îndeplini cerințele de transport cu lift și trecerea pe aleile înguste. Punctele dureroase de bază ale mecanismului de mers se află în principal în următoarele trei aspecte:
1. Cerințe aspre de încărcare: trebuie să se realizeze conducerea la viteză mică cu cuplu mare în condiții complexe de drum, cum ar fi pietriș, noroi și trepte. Viteza de mers ar trebui să fie de 5-15 r/min, iar capacitatea de urcare ar trebui să fie ≥25°. Motoarele cu angrenaje tradiționale au un cuplu insuficient și sunt predispuse la alunecare și blocare;
2. Limitarea spațiului de instalare: lățimea șasiului excavatorului este ≤1,2 m. Componentele de antrenare trebuie să fie proiectate compact. Motoarele tradiționale cu piston sunt prea mari și nu pot fi adaptate la aspectul ușor;
3. Cerințe de înaltă fiabilitate: Durata medie de funcționare zilnică este ≥10 ore, cu porniri, întoarceri și impact frecvente, iar garniturile de ulei ale motoarelor tradiționale sunt predispuse la uzură, cu o frecvență medie lunară de întreținere de 2 ori, ceea ce afectează grav eficiența construcției.
Anterior, acest model folosea motoare cu angrenaje obișnuite. În timpul operațiunii pe drumurile cu pietriș în reparații de urgență, rata de eșec la urcare a fost de până la 30%, iar costul de întreținere a reprezentat 15% din costul de exploatare al întregului utilaj.
Ca răspuns la punctele dureroase de mai sus, echipa tehnică a ales în cele din urmă motorul hidraulic cicloidal BMS-200 ca componentă de bază a unității de mers pe jos. Potrivirea precisă a parametrilor săi cu condițiile de lucru este prezentată în următorul tabel:
|
Parametru |
Valoare specifică |
Avantaje pentru condițiile de muncă |
|
Deplasare |
195cc/r |
Cuplul de ieșire se potrivește pe deplin cu sarcina de deplasare a unui excavator de 1,8 tone, evitând risipa de energie din cauza supracapacității („carul mic care trage un cal mare”). |
|
Presiune nominală |
17MPa |
Se adaptează la presiunea obișnuită de 15 MPa în sistemele hidraulice ale excavatorului, cu o rezervă de presiune de 2 MPa pentru a face față sarcinilor de impact. |
|
Cuplu de ieșire continuu |
455 N·m |
Un cuplu cu 50% mai mare în comparație cu motoarele cu angrenaje de dimensiuni similare, conduce cu ușurință mașina să urce o pantă de 25°. |
|
Interval de viteză |
10–600 r/min |
Acoperă complet intervalul de viteză de funcționare de deplasare de 5–15 r/min, asigurând o reglare lină a vitezei fără blocare. |
|
Capacitate de sarcină radială |
8 kN |
Poate rezista direct la forțele radiale din transmisia șenilei fără rulmenți de sprijin suplimentari, simplificând structura de instalare. |
|
Greutate |
12 kg |
Cu 60% mai ușoare decât motoarele tradiționale cu piston, ajutând la menținerea greutății mașinii la 1,75 tone pentru a îndeplini cerințele de transport cu lift. |
|
Metoda de montare |
Conexiune directă cu flanșă |
Poate fi conectat direct la puntea motoare, eliminând nevoia de cuplaje și reducând spațiul de instalare cu 30%. |
1. Proiectare de optimizare a circuitului hidraulic
Se adoptă un sistem hidraulic variabil cu presiune constantă de 15MPa, care se potrivește cu o pompă cu viteze de 35L/min, asigurând alimentarea cu presiune sincronă pentru cele două motoare (câte unul pentru fiecare parte a mecanismului de mers); o supapă de echilibrare bidirecțională + supapă de suprasarcină este instalată la admisia de ulei a motorului pentru a preveni derapajul în vale; supapa de siguranță eliberează automat presiunea la impactul cu pietre, protejând perechea cicloidă internă a motorului; este setată o contrapresiune de ≤ 3MPa și o conductă externă de scurgere a uleiului de Φ10mm este conectată pentru a evita contrapresiunea excesivă care cauzează deteriorarea etanșării uleiului.
2. Îmbunătățirea protecției și etanșării
Arborele de ieșire adoptă o etanșare de ulei cu cadru dublu cu buze + o structură de etanșare cu două straturi de etanșare împotriva prafului, împiedicând eficient pătrunderea pietrișului și a solului în interiorul motorului.
3. Specificații privind fluidul de ulei și filtrarea
Selectați ulei hidraulic anti-uzură N68, care este potrivit pentru temperaturi de funcționare cuprinse între -10℃ și 65℃; echipați cu un filtru de aspirație de ulei de 20μm + un filtru de înaltă presiune de 10μm și mențineți curățenia uleiului la nivel ISO 18/13 pentru a reduce uzura mecanismului de distribuție a debitului motorului de către impurități.
1. Îmbunătățirea semnificativă a performanței operaționale
Mersul pe jos este lină, fără alunecare, iar capacitatea de urcare a fost crescută de la 20° la 25° inițial, întrunind pe deplin condițiile de drum necesare pentru reparațiile de urgență municipale și operațiunile cu livada; eroarea de sincronizare a celor două motoare în timpul direcției este ≤ 2%, iar raza de viraj a caroseriei a fost redusă la 1,5 m, mărind flexibilitatea operațiunilor de dezmembrare în interior cu 40%.
2. Îmbunătățirea remarcabilă a fiabilității și duratei de viață
După testarea la fața locului, un singur motor a funcționat continuu timp de 800 de ore fără defecțiuni. Frecvența de întreținere a fost extinsă de la două ori pe lună la o dată pe trimestru, rezultând o reducere cu 65% a costurilor anuale de întreținere; durata de viață a etanșării de ulei a fost prelungită de la 300 de ore inițiale la 1000 de ore, reducând semnificativ timpul de nefuncționare pentru întreținere.
3. Consumul de energie și greutatea redusă respectă standardele
În comparație cu motoarele tradiționale, consumul de energie al motorului de mers pe jos a fost redus cu 15%. Combinat cu designul general de economisire a energiei al mașinii, consumul de combustibil pe oră în timpul funcționării a scăzut cu 0,8 litri. Designul ușor al motorului ajută la controlul greutății totale a mașinii în limita a 1,75 tone, permițându-i să fie transportată direct de un lift cu o capacitate de încărcare de 2 tone, extinzând astfel scenariile de funcționare în interior.
Motorul hidraulic cicloidal BMS-200, cu avantajele sale de bază ale cuplului mare, dimensiunilor reduse și fiabilității ridicate, a abordat cu succes provocările tehnice din sistemul de direcție a excavatoarelor mici de 1,8 tone. Această soluție a fost produsă în serie și a primit o rată de satisfacție a feedback-ului pieței de 98%, ceea ce o face schema de selecție de referință pentru transmisia de direcție a excavatoarelor mici.
Încărcătorul mic de 1-1,5 tone este utilizat în principal pentru încărcarea și descărcarea mărfurilor din depozit, transportul materialelor agricole și manipularea materialelor auxiliare pentru infrastructura mică, etc. Dispozitivul de lucru (ridicarea și răsturnarea găleții) este mecanismul executiv de bază al întregii mașini și trebuie să îndeplinească trei cerințe de bază:
1. Adaptabilitate puternică la sarcină: sarcina maximă a găleții este ≤ 1,5 tone. În timpul funcționării, acesta rezistă frecvent la sarcini de impact de ridicare și răsturnare, necesitând ca puterea de ieșire a cuplului elementului de antrenare să fie stabilă, fără fenomene de blocare sau blocare;
2. Funcționare precisă și flexibilă: echipamentul este utilizat în cea mai mare parte în depozite înguste, sere etc. și trebuie să realizeze un control sincron precis al ridicării și răsturnării găleții pentru a evita scurgerea materialului, necesitând în același timp o viteză de răspuns rapidă pentru a îmbunătăți eficiența operațională;
3. Spațiu de instalare compact: Întreaga mașină trebuie să fie ușoară (greutatea totală este ≤ 2,5 tone), iar structura elementului de antrenare trebuie să fie compactă, potrivită pentru structura îngustă de instalare a șasiului încărcătorului.
Anterior, acest model folosea o schemă de transmisie mecanică cilindru hidraulic + biela, care avea puncte evidente de durere tehnice: în primul rând, sincronizarea ridicării și răsturnării găleții a fost slabă, cu o eroare de până la 8%, iar rata de scurgere a materialului a fost mare; în al doilea rând, structura transmisiei era complexă, predispusă la probleme precum uzura bielei și scurgerile cilindrului de ulei, cu o frecvență medie zilnică de întreținere de 1 dată; în al treilea rând, presiunea de pornire a fost mare și, chiar și atunci când funcționează fără sarcină, era încă necesară o forță de operare mare, rezultând o intensitate mare a muncii manuale.
Ca răspuns la aceste puncte dureroase, echipa tehnică a selectat motorul hidraulic cicloidal BMT-310 ca element central de antrenare al dispozitivului de lucru al încărcătorului. Potrivirea precisă a parametrilor săi cu cerințele privind starea de lucru este prezentată în următorul tabel:
|
Parametru |
Valoare specifică |
Avantaje pentru condițiile de muncă |
|
Deplasare |
310cc/r |
Cuplul de ieșire se potrivește pe deplin cu sarcina unei găleți de 1,5 tone, evitând risipa de energie. |
|
Presiune nominală |
17MPa |
Se adaptează la presiunea obișnuită de 15 MPa în sistemele hidraulice ale excavatorului, cu o rezervă de presiune de 2 MPa pentru a face față sarcinilor de impact. |
|
Cuplu de ieșire continuu |
775 N·m |
Cuplu cu 40% mai mare în comparație cu transmisiile tradiționale cu legături cilindrice, asigurând o răsturnare puternică la sarcină maximă. |
|
Interval de viteză |
10–400 r/min |
Acoperă intervalul de viteză de funcționare de 5-30 r/min pentru dispozitivele de lucru, acceptă reglarea continuă a vitezei. |
|
Presiune de pornire |
≤ 1,5 MPa |
Presiune scăzută de pornire, operare ușoară, reduce intensitatea muncii operatorului. |
|
Greutate |
18 kg |
Design ușor, ajută la menținerea greutății mașinii la 2,3 tone, îmbunătățind mobilitatea pe șantier. |
|
Metoda de montare |
Conexiune directă cu flanșă |
Structură compactă, reduce spațiul de instalare cu 25%, nu necesită modificarea structurii de montaj inițiale. |
1. Proiectarea circuitului hidraulic
Se adoptă un sistem hidraulic variabil cu presiune constantă de 15MPa, care este combinat cu o pompă cu viteze de 40L/min pentru a asigura o alimentare stabilă cu presiune pentru motor. O supapă proporțională pilot este instalată la admisia de ulei a motorului pentru a obține un control sincron precis al ridicării și răsturnării cupei, cu o eroare de sincronizare ≤ 2%. Este setată o contrapresiune de ≤ 3MPa și este conectată o conductă externă de scurgere a uleiului de Φ12mm pentru a preveni deteriorarea etanșării de ulei din cauza contrapresiunii excesiv de ridicate, prelungind astfel durata de viață a motorului.
2. Specificații privind fluidul și filtrarea uleiului
Selectați ulei hidraulic anti-uzură N68, care este potrivit pentru temperaturi de funcționare cuprinse între -10℃ și 65℃; echipați cu un element filtrant de înaltă presiune de 10 μm, asigurând curățenia uleiului la nivel ISO 18/13, filtrarea eficientă a impurităților anorganice precum particulele de pământ și nisip amestecate în timpul funcționării și reducerea uzurii perechilor cicloidale interne și a mecanismului de distribuție.
3. Măsuri de protecție sporite
Arborele de ieșire adoptă o etanșare de ulei cu cadru cu buze duble + o structură de etanșare cu strat dublu inel de praf pentru a preveni pătrunderea prafului și a resturilor în interiorul motorului și este potrivit pentru medii dure de lucru în aer liber.
1. Îmbunătățirea semnificativă a performanței operaționale
Viteza de ridicare a găleții a crescut cu 20%, timpul de răspuns la răsturnare a fost redus la 0,8 secunde, nu există scurgeri în timpul încărcării și descărcarii materialelor cu sarcină completă, iar eficiența operațională a crescut cu 30%. Atunci când se manipulează materiale grele de 1,5 tone, motorul poate funcționa continuu timp de 4 ore fără defecțiuni, rezolvând complet problemele de lent și blocare ale sistemului tradițional de transmisie.
2. Optimizarea fiabilității și a menținabilității
După testarea la fața locului, un singur motor a funcționat continuu timp de 500 de ore fără defecțiuni. Frecvența de întreținere a fost extinsă de la o dată pe lună la o dată pe trimestru, rezultând o reducere cu 65% a costurilor anuale de întreținere. Structura de etanșare a împiedicat în mod eficient pătrunderea impurităților, reducând uzura perechii cicloidale cu 70% și extinzând durata de viață generală a motorului la peste 3000 de ore.
3. Experiența operațională a fost îmbunătățită semnificativ.
Caracteristica de presiune scăzută de pornire reduce semnificativ forța de operare. În comparație cu schemele tradiționale de transmisie, intensitatea operațiunii manuale este redusă cu 50%. Controlul supapei proporționale permite reglarea continuă a vitezei acțiunii, oferind o funcționare lină, fără șocuri și este potrivită pentru operatorii începători să stăpânească rapid.
Motorul hidraulic cicloidal BMT-310, cu avantajele sale principale de cuplu ridicat, fiabilitate ridicată și funcționare precisă, a abordat cu succes provocările de conducere ale dispozitivului de lucru de 1-1,5 tone al încărcătoarelor mici. Această soluție a fost produsă în serie și este acum disponibilă în mai multe scenarii, cum ar fi depozite, ferme și proiecte mici de infrastructură. Rata de satisfacție a feedback-ului pieței a atins 97%, ceea ce o face soluția preferată pentru conducerea dispozitivelor de lucru ale încărcătoarelor mici.
