Строительная техника

Случай применения циклоидального гидродвигателя БМР-200 в механизме поворота 1,5-тонного мини-экскаватора

I. Общие сведения о рабочих условиях

Микроэкскаватор грузоподъемностью 1,5 тонны, разработанный одним производителем строительной техники, в основном используется для таких задач, как рытье ям и внесение удобрений в садах, выравнивание земли в теплицах и рытье небольших траншей для инфраструктуры. Его механизм поворота должен отвечать основным требованиям, включая плавный поворот на низкой скорости, точное позиционирование и компактную установку. При этом он должен быть совместим с облегченной конструкцией всей машины (общей массой ≤ 1,2 тонны), выдерживать частые старт-стопные и незначительные ударные нагрузки.

Ранее в механизме поворота этой модели использовался обычный мотор-редуктор, у которого были такие проблемы, как дрожание при повороте, плохая точность позиционирования (с погрешностью более ± 10 °) и большое занимаемое пространство для установки, что серьезно влияло на эффективность работы и опыт эксплуатации.

II. Схема выбора

Для решения вышеупомянутых проблем техническая группа в конечном итоге выбрала циклоидный гидравлический двигатель BMR-200 в качестве приводного элемента поворотного механизма со следующими основными параметрами:

III. Конфигурация системы

1. Гидравлический контур: используйте гидравлическую систему с номинальным давлением 14 МПа, оснащенную масляным насосом с производительностью 20 л/мин, чтобы обеспечить стабильный выходной крутящий момент двигателя; добавьте балансировочные клапаны и односторонние дроссельные клапаны для бесступенчатой ​​регулировки скорости и буферизации старт-стоп.

2. Контроль противодавления: установите противодавление на уровне ≤ 4 МПа, чтобы предотвратить явление всасывания отрицательного давления, когда двигатель вращается на высокой скорости; подсоедините внешнюю маслосливную трубку диаметром 8 мм, чтобы предотвратить повреждение внутреннего сальника из-за чрезмерного противодавления.

3. Стандарты качества масла: выберите противоизносное гидравлическое масло N68 с чистотой масла, контролируемой на уровне ISO 18/13, и установите фильтрующий элемент высокого давления с размером пор 10 мкм, чтобы уменьшить износ внутренних циклоидальных пар двигателя из-за примесей.

IV. Результаты внедрения

1. Повышение производительности: запуск и остановка вращения происходят плавно, без дрожания, а точность позиционирования оптимизирована от ± 10 ° до ± 3 °, что полностью соответствует требованиям к позиционированию при точных операциях в садах и теплицах; при повороте уклона на 5° не происходит буксования или заедания.

2. Адаптируемость к пространству. Двигатель BMR-200 имеет компактную конструкцию фланца, что сокращает занимаемое пространство для установки на 25% по сравнению с оригинальным мотор-редуктором и успешно соответствует требованиям к легкой компоновке микроэкскаваторов.

3. Срок службы и надежность: после полевых испытаний непрерывная работа в течение 800 часов без сбоев, при этом частота отказов снижается с 1,5 раза в месяц до 0,1 раза; цикл технического обслуживания увеличен до 12 месяцев, требуется только регулярная замена гидравлического масла и фильтрующих элементов, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание для пользователей.

4. Оптимизация энергопотребления. Низкое пусковое давление циклоидального двигателя снижает потребление энергии вращающегося механизма в условиях холостого хода на 18%. В сочетании с энергосберегающей конструкцией всей гидросистемы общий рабочий расход топлива машины снижается примерно на 10%.

V. Краткое описание заявки

Циклоидный гидравлический двигатель BMR-200, обладающий преимуществами низкой скорости и высокого крутящего момента, компактной конструкцией и высокой надежностью, прекрасно решает технические проблемы вращающегося механизма 1,5-тонного микроэкскаватора. Это решение было реализовано в больших масштабах, и отзывы рынка положительные. Это стало продуманной схемой выбора вращающегося привода микроэкскаваторов.

Случай применения циклоидального гидродвигателя БМС-200 в шагающем приводе малого экскаватора массой 1,8 тонны

I. Общие сведения о рабочих условиях

Малые экскаваторы массой 1,8 тонны — специализированные модели, предназначенные для экстренного ремонта на территории муниципального образования, сноса помещений, рытья садовых траншей и т. д. в узких пространствах. Общий вес машины должен строго контролироваться в пределах не более 1,8 тонны, чтобы соответствовать требованиям перевозки на лифте и проезда по узким переулкам. Основные болевые точки механизма ходьбы в основном заключаются в следующих трех аспектах:

1. Требования к жесткой нагрузке: необходимо обеспечить движение на низкой скорости и с высоким крутящим моментом в сложных дорожных условиях, таких как гравий, грязь и ступеньки. Скорость ходьбы должна составлять 5–15 об/мин, а способность преодолевать подъемы — ≥25°. Традиционные мотор-редукторы имеют недостаточный крутящий момент и склонны к проскальзыванию и остановке;

2. Ограничение места для установки: ширина шасси экскаватора составляет ≤1,2 м. Компоненты привода должны быть компактными. Традиционные поршневые двигатели слишком велики и не могут быть адаптированы к облегченной компоновке;

3. Высокие требования к надежности: среднесуточное время работы составляет ≥10 часов, с частыми запусками, поворотами и ударами, а сальники традиционных двигателей склонны к износу, со средней ежемесячной частотой технического обслуживания 2 раза, что серьезно влияет на эффективность конструкции.

Раньше в этой модели использовались обычные мотор-редукторы. При эксплуатации на гравийных дорогах при аварийном ремонте процент отказов при подъеме достигал 30%, а затраты на техническое обслуживание составляли 15% от всей стоимости эксплуатации машины.

II. Схема выбора

В ответ на вышеуказанные проблемы техническая группа в конечном итоге выбрала циклоидный гидравлический двигатель BMS-200 в качестве основного компонента шагающего привода. Точное соответствие его параметров условиям работы показано в следующей таблице:

III. Конфигурация системы

1. Проект оптимизации гидравлического контура

Применяется гидравлическая система с постоянным давлением и переменным давлением 15 МПа, соответствующая шестеренчатому насосу производительностью 35 л/мин, обеспечивающая синхронную подачу давления для двух двигателей (по одному на каждую сторону шагающего механизма); на маслоприемнике мотора установлен двусторонний балансировочный клапан + клапан сброса перегрузки для предотвращения заноса на спуске; предохранительный клапан автоматически сбрасывает давление при столкновении с камнями, защищая внутреннюю циклоидальную пару двигателя; установлено противодавление ≤ 3 МПа и подсоединена внешняя маслосливная трубка диаметром 10 мм, чтобы избежать чрезмерного противодавления, вызывающего повреждение сальника.

2. Улучшение защиты и герметизации.

Выходной вал оснащен двойным сальником рамы с двойной кромкой + двухслойной уплотнительной структурой пылезащитного уплотнения, эффективно предотвращающей попадание гравия и почвы внутрь двигателя.

3. Характеристики масляной жидкости и фильтрации.

Выберите противоизносное гидравлическое масло N68, подходящее для рабочих температур от -10 ℃ до 65 ℃; оборудовать всасывающим масляным фильтром 20 мкм + фильтром высокого давления 10 мкм и поддерживать чистоту масла на уровне ISO 18/13, чтобы уменьшить износ механизма распределения потока двигателя примесями.

IV. Результаты внедрения

1. Значительное улучшение операционных показателей.

Ходьба плавная, без проскальзывания, а способность преодолевать подъемы увеличена с первоначальных 20° до 25°, что полностью соответствует дорожным условиям, необходимым для аварийного муниципального ремонта и работы в саду; ошибка синхронизации двух двигателей при рулевом управлении составляет ≤ 2%, а радиус поворота кузова уменьшен до 1,5 м, что повышает гибкость операций по демонтажу внутри помещений на 40%.

2. Значительное улучшение надежности и срока службы.

После испытаний на месте один двигатель проработал непрерывно в течение 800 часов без сбоев. Частота технического обслуживания была увеличена с двух раз в месяц до одного раза в квартал, что привело к сокращению ежегодных затрат на техническое обслуживание на 65%; Срок службы сальника был увеличен с первоначальных 300 часов до 1000 часов, что значительно сократило время простоя на техническое обслуживание.

3. Энергопотребление и вес соответствуют стандартам.

По сравнению с традиционными мотор-редукторами энергопотребление шагающего привода снижено на 15%. В сочетании с общей энергосберегающей конструкцией машины расход топлива в час во время работы снизился на 0,8 литра. Облегченная конструкция двигателя помогает контролировать общий вес машины в пределах 1,75 тонны, что позволяет напрямую транспортировать ее на лифте грузоподъемностью 2 тонны, что расширяет сценарии эксплуатации внутри помещений.

V. Краткое описание заявки

Циклоидный гидравлический двигатель BMS-200, обладающий такими основными преимуществами, как высокий крутящий момент, небольшой размер и высокая надежность, успешно решает технические проблемы, связанные с рулевым приводом небольших 1,8-тонных экскаваторов. Это решение было произведено серийно и получило 98% отзывов рынка, что делает его эталонной схемой выбора рулевого привода небольших экскаваторов.

Случай применения циклоидального гидродвигателя БМТ-310 в приводе рабочего органа малого погрузчика грузоподъемностью 1-1,5 тонны

I. Условия рабочего состояния

Небольшой погрузчик грузоподъемностью 1–1,5 тонны в основном используется для погрузки и разгрузки складских товаров, транспортировки сельскохозяйственных материалов, погрузочно-разгрузочных работ с вспомогательными материалами на небольшой инфраструктуре и т. д. Рабочее устройство (подъем и переворачивание ковша) является основным исполнительным механизмом всей машины и должно отвечать трем основным требованиям:

1. Высокая адаптируемость к нагрузке: максимальная нагрузка ковша составляет ≤ 1,5 тонны. Во время работы он часто выдерживает ударные нагрузки при подъеме и переворачивании, требуя, чтобы выходной крутящий момент приводного элемента был стабильным, без явлений заклинивания или остановки;

2. Точная и гибкая работа. Оборудование в основном используется на узких складах, в теплицах и т. д. и требует точного синхронного управления подъемом и переворачиванием ковша, чтобы избежать рассыпания материала, а также требует высокой скорости реагирования для повышения операционной эффективности;

3. Компактное пространство для установки: вся машина должна быть легкой (общий вес составляет ≤ 2,5 тонны), а конструкция приводного элемента должна быть компактной, подходящей для узкой схемы установки шасси погрузчика.

Ранее в этой модели использовалась схема механической передачи гидроцилиндр + шатун, которая имела очевидные технические болевые точки: во-первых, синхронизация подъема и переворота ковша была плохой, с погрешностью до 8%, и высокой скоростью просыпания материала; во-вторых, конструкция трансмиссии была сложной, подверженной таким проблемам, как износ шатунов и утечка масляного цилиндра, со средней ежедневной частотой технического обслуживания 1 раз; в-третьих, пусковое давление было высоким, и даже при работе без нагрузки все равно требовалось большое рабочее усилие, что приводило к высокой трудоемкости ручного труда.

II. Схема выбора

В ответ на эти болевые точки техническая группа выбрала циклоидальный гидромотор БМТ-310 в качестве основного приводного элемента рабочего устройства погрузчика. Точное соответствие его параметров требованиям к условиям работы показано в следующей таблице:

III. Конфигурация системы

1. Проектирование гидравлической схемы

Применяется гидравлическая система с постоянным давлением и переменным давлением 15 МПа, которая сочетается с шестеренчатым насосом производительностью 40 л/мин для обеспечения стабильной подачи давления на двигатель. На входе масла в двигатель установлен пилотный пропорциональный клапан для достижения точного синхронного управления подъемом и переворотом ковша с погрешностью синхронизации ≤ 2%. Установлено противодавление ≤ 3 МПа и подсоединена внешняя маслосливная трубка диаметром 12 мм, чтобы предотвратить повреждение сальника из-за чрезмерно высокого противодавления, тем самым продлевая срок службы двигателя.

2. Характеристики масляной жидкости и фильтрации.

Выберите противоизносное гидравлическое масло N68, подходящее для рабочих температур от -10 ℃ до 65 ℃; оснастить фильтрующим элементом высокого давления с размером пор 10 мкм, обеспечивающим чистоту масла на уровне ISO 18/13, эффективно фильтруя неорганические примеси, такие как частицы почвы и песка, смешанные во время работы, а также снижая износ внутренних циклоидальных пар и механизма распределения.

3. Усиленные меры защиты

Выходной вал оснащен двухслойным сальником с двойной кромкой + пылезащитным кольцом, чтобы предотвратить попадание пыли и мусора внутрь двигателя и подходит для суровых условий эксплуатации на открытом воздухе.

IV. Результаты внедрения

1. Значительное улучшение операционных показателей.

Скорость подъема ковша увеличилась на 20%, время реакции на переворот сократилось до 0,8 секунды, при погрузке и выгрузке материалов с полной загрузкой нет просыпаний, эффективность работы выросла на 30%. При работе с тяжелыми материалами массой 1,5 тонны двигатель может работать непрерывно в течение 4 часов без каких-либо сбоев, полностью устраняя проблемы с медлительностью и остановкой, присущие традиционной системе трансмиссии.

2. Оптимизация надежности и ремонтопригодности.

После испытаний на месте один двигатель проработал непрерывно в течение 500 часов без сбоев. Частота технического обслуживания была увеличена с одного раза в месяц до одного раза в квартал, что привело к сокращению ежегодных затрат на техническое обслуживание на 65%. Уплотняющая структура эффективно предотвращает попадание загрязнений, снижая износ циклоидальной пары на 70% и продлевая общий срок службы двигателя до более чем 3000 часов.

3. Значительно улучшен опыт эксплуатации.

Функция низкого пускового давления значительно снижает рабочее усилие. По сравнению с традиционными схемами трансмиссии интенсивность ручных операций снижается на 50%. Пропорциональное управление клапаном обеспечивает бесступенчатое регулирование скорости действия, обеспечивая плавную работу без толчков и подходит для быстрого освоения начинающими операторами.

V. Краткое описание заявки

Циклоидный гидравлический двигатель BMT-310, обладающий такими основными преимуществами, как высокий крутящий момент, высокая надежность и точная работа, успешно решает задачи управления рабочим устройством небольших погрузчиков массой 1–1,5 тонны. Это решение было произведено серийно и теперь доступно в различных сценариях, таких как склады, фермы и небольшие инфраструктурные проекты. Уровень удовлетворенности рынком достиг 97%, что делает его предпочтительным решением для управления рабочими органами небольших погрузчиков.