W miarę jak producenci sprzętu komercyjnego przechodzą z silników spalinowych na pojazdy akumulatorowo-elektryczne (BEV) o napięciu 48, 96 V i 350 V, inżynierowie zajmujący się układami napędowymi stają w obliczu nieoczekiwanego wąskiego gardła: pasożytniczego oporu cieczy.
W tradycyjnej koparce lub ładowarce kołowej z silnikiem wysokoprężnym silnik wysokoprężny o wysokim momencie obrotowym z łatwością pokonuje tarcie wewnętrzne uszczelki cylindra. Operatorzy rzadko zauważają opór mechaniczny powodowany przez agresywne, wstępnie naprężone uszczelki elastomerowe ściskające standardowo szlifowane stalowe lufy.
Jednak w przypadku zasilanej akumulatorowo koparki kompaktowej lub elektrycznej śmieciarki nie ma miejsca na marnowanie mocy. Standardowe przemysłowe uszczelnienia cylindrów zużywają od 12% do 18% całkowitej energii akumulatora pokładowego, po prostu pokonując wewnętrzne ściskanie uszczelnienia i mechaniczny opór przed zerwaniem.
Ten drenaż energii zwiększył zapotrzebowanie całej branży na produkty o niskim współczynniku tarciaCylindry hydraulicznedla akumulatorowo-elektrycznego sprzętu budowlanego i flot o zerowej emisji. Zastępując dotychczasowe dławiki uszczelniające o wysokim współczynniku tarcia hydrodynamicznymi mikroprofilowanymi uszczelkami i submikronowymi rurami polerowanymi rolkowo, nowoczesne maszyny elektryczne zyskują do 45 minut dodatkowego czasu pracy na jednym ładowaniu akumulatora.
| Parametr inżynieryjny | Standardowy cylinder diesla | Cylinder o niskim tarciu BEV |
|---|---|---|
| Wewnętrzne tarcie rozrywające | 8,0 do 14,5 bara | 1,2 do 2,8 bara |
| Wykończenie powierzchni otworu wewnętrznego rury | Ra 0,4 do 0,8 µm | Ra 0,1 do 0,2 µm (SRB) |
| Próg stick-slip przy niskiej prędkości | Poniżej 15 mm/sek | Poniżej 1,0 mm/sek |
| Główny profil uszczelnienia pręta | Ciężki, fabrycznie załadowany kubek U | Stopień tandemowy o niskim tarciu |
| Współczynnik strat energii pasożytniczej | 12% - 18% wydajności pompy | 3% - 5% wydajności pompy |
| Kompatybilność płynów | Standardowy olej mineralny | Bio-HEES Syntetyczny i AW46 |
| Zakres temperatury roboczej | -20°C do +80°C | -40°C do +100°C |
Za każdym razem, gdy falownik pompy elektrycznej przyspiesza, aby poruszyć wysięgnikiem hydraulicznym, musi pokonać „tarcie odrywające” — statyczną siłę przylegania pomiędzy uszczelką tłoczyska a chromowanym tłoczyskiem. W konwencjonalnych cylindrach ten początkowy skok ciśnienia zmusza silnik elektryczny do maksymalnego poboru prądu, zanim w ogóle rozpocznie się ruch mechaniczny. Podczas 8-godzinnej zmiany obejmującej tysiące małych cykli kopania te mikroskoki prowadzą do ogromnego wyczerpania akumulatora.
Kiedy operator wykonuje precyzyjną niwelację lub delikatne układanie rur z prędkością poniżej 5 mm/s, standardowe gumowe uszczelki chwytają i zwalniają metalowy pręt nierównomiernie, powodując gwałtowne oscylacje wysięgnika. Cylindry hydrauliczne o niskim tarciu do akumulatorowo-elektrycznego sprzętu budowlanego i flot o zerowej emisji zawierają samosmarujące pierścienie ślizgowe z brązu PTFE lub modyfikowanego poliuretanu z mikroskopijnymi hydrodynamicznymi zbiornikami oleju, zapewniającymi płynny, wolny od wibracji ruch nawet przy bardzo niskich prędkościach 0,5 mm/s.
[Mikrohydrodynamiczne honowanie SRB] → Powierzchnia Ra 0,1-0,2 µm zachowuje mikrofilm olejowy
↓
[ Dławnice tandemowe o niskim wyrwaniu ] → Kompozytowe uszczelnienia stopni z PTFE zmniejszają tarcie o 70%
↓
[Zintegrowane bloki zaworów regeneracyjnych] → Odzyskuje olej powrotny w celu zmniejszenia poboru mocy falownika
Zmniejszenie tarcia nie oznacza stworzenia ultrasuchej powierzchni lustra; wymaga mikroskopijnej retencji oleju. HCIC wykorzystuje zaawansowane zdzieranie i nagniatanie walcowe, aby osiągnąć chropowatość powierzchni wewnętrznej Ra0,1–0,2 µmz krzyżowo-kreskowatą strukturą płaskowyżu. Na tym płaskowyżu znajduje się mikroskopijna warstwa graniczna płynu, która zapobiega ocieraniu się suchego metalu o uszczelkę podczas rozruchu elektrycznego w zimne poranki.
Zamiast polegać na pojedynczej, ciasno ściśniętej poliuretanowej misce w kształcie litery U, w konstrukcjach o niskim tarciu zastosowano tandemowy pakiet uszczelnień. Uszczelnienie główne charakteryzuje się dynamicznym profilem schodkowym, zasilanym przez pierścień typu O-ring o zmniejszonym wcisku promieniowym, co zmniejsza tarcie o ponad 70% przy jednoczesnym zachowaniu szczelności cieczy do 250 barów.
Aby jeszcze bardziej oszczędzać kilowatogodziny, cylindry o niskim tarciu można wyposażyć w zintegrowane zawory regeneracyjne opuszczające wysięgnik. Podczas opuszczania bez napędu grawitacja tłoczy płyn ze strony tłoka bezpośrednio z powrotem na stronę tłoczyska, bez cyrkulacji przez główny zawór sterujący, redukując obciążenie silnika elektrycznego niemal do zera podczas suwów powrotnych.
Jeśli modernizujesz istniejący sprzęt lub rozwiązujesz problemy ze słabą żywotnością akumulatora w maszynie elektrycznej, wykonaj ten test warsztatowy:
1. Odłącz zewnętrzne połączenie mechaniczne:Odpiąć ucho tłoczyska, aby cylinder mógł poruszać się całkowicie nieobciążony.W miarę zaostrzania się globalnych przepisów dotyczących emisji w obszarach zabudowy miejskiej, cylindry hydrauliczne o niskim tarciu do akumulatorowo-elektrycznego sprzętu budowlanego i flot o zerowej emisji stają się standardowymi specyfikacjami dla ładowarek kompaktowych, minikoparek i elektrycznych śmieciarek.
HCIC współpracuje bezpośrednio z instalatorami sprzętu BEV i inżynierami zajmującymi się energetyką hydrauliczną, aby skonfigurować niestandardowe cylindry o niskim tarciu dopasowane do określonych szyn napięciowych i cykli pracy. Zapewniamy niestandardowe długości skoku, zintegrowane czujniki sprzężenia zwrotnego położenia (LVDT / efekt Halla) i modele 3D CAD do natychmiastowych przeglądów opakowań układów napędowych.
Aby ocenić prototypowe cylindry o niskim współczynniku tarcia dla Twojej linii maszyn o zerowej emisji, skontaktuj się z HCIC:
