Modernizacja serwomechanizmów w starych prasach hydraulicznych wygląda dobrze na papierze, ale rozczarowuje w praktyce? Prawdziwy upgrade następuje dopiero po modernizacji pompy
Modernizacja serwomechanizmów w starych prasach hydraulicznych wygląda dobrze na papierze, ale rozczarowuje w praktyce? Prawdziwy upgrade następuje dopiero po modernizacji pompy
2022-12-12
Serwo-oszczędna energetycznie modernizacja jest od lat na mapie drogowej wielu fabryk. Zasada jest prosta: zastąpienie oryginalnego silnika asynchronicznego i pompy o stałym natężeniu ruchu serwomotorem i regulacją prędkości, aby zmniejszyć zużycie energii i hałas.
Jednak w praktyce wiele maszyn z modernizacją nie osiąga oczekiwanych wyników.
Kontekst przemysłu: Kiedy serwo retrofit nie działa
Nawet po wielokrotnym ulepszaniu silnika, napędu i dostosowaniu parametrów inżynierowie często zauważają:
Oszczędności energii niższe niż oczekiwania teoretyczne
Niestabilność ciśnienia podczas tłoczenia i utrzymywania
Ciągły hałas, pomimo serwo systemu
Te problemy sugerują, że modernizacja tylko strony silnikowej nie rozwiązuje podstawowej przyczyny.
Przyczyna: Konwencjonalne pompy nie są przeznaczone do pracy serwo
Tradycyjne pompy biegów i pompy łopatowe są zoptymalizowane do pracy z stałą prędkością. W przypadku stosowania w serwo-systemach, zwłaszcza przy niskich prędkościach, pojawiają się kilka ograniczeń:
Wydajność objętościowa znacząco spada przy 200-400 obr./min
Wzrost wycieku wewnętrznego, zmniejszenie skutecznej mocy ciśnienia
Puls przepływu i ciśnienia staje się bardziej wyraźny
W rezultacie serwo sterowanie musi kompensować z większymi marginesami bezpieczeństwa, zmniejszając ogólną wydajność.
Podstawowe podejście: traktować pompę i serwo jako jednolity system
Aby osiągnąć realne zyski w zakresie wydajności, nowoczesne rozwiązania modernizacyjne łączą:
Serwomotor + pompa biegów wewnętrznych wysokiego ciśnienia serii FG
Zamiast tylko ulepszać silnik.
Dzięki temu zarówno napęd, jak i źródło hydrauliczne są dopasowane do pracy z zmiennymi prędkościami.
Metoda inżynierii modernizacji
Typowy proces modernizacji następuje w oparciu o zorganizowane podejście.
Krok 1: Określenie wymogów dotyczących cyklu pracy i ciśnienia
Maksymalne ciśnienie robocze (zazwyczaj 20-25 MPa, w niektórych przypadkach do 28-30 MPa)
Wymagany przepływ podczas szybkiego podejścia
Wymagania dotyczące stabilności ciśnienia podczas wolnego tłoczenia i utrzymywania
Krok 2: Wybierz rodzinę pompy FG i przemieszczenie
FG1 (25 ‰ 40 ml/r) dla prasy jednocylindrowej o umiarkowanym biegu i czasie cyklu
FG1 (40 ‰ 50 ml/s) lub FG2 (64 ‰ 80 ml/s) dla wielocylindrowych lub systemów o większym przepływie
Ciśnienie nominalne: 31,5 MPa Maksymalne ciśnienie: do 35 MPa
Specyfikacje te przekraczają wymagania większości starych maszyn.
Krok 3: Dopasowanie napędu serwo i zakresu prędkości
Pompy FG działają w szerokim zakresie prędkości 200~3000 obrotów/min:
Wysoka prędkość zapewnia wystarczający przepływ dla szybkiego podejścia
Niska prędkość utrzymuje stabilną wydajność objętościową do tłoczenia i utrzymywania
Umożliwia to serwosystemowi skuteczne regulowanie przepływu poprzez kontrolę prędkości, bez ograniczania się przez wyciek lub pulsację.
Poprawa wydajności po modernizacji
Po zintegrowaniu pomp FG z serwo-odbudową inżynierowie zazwyczaj zgłaszają:
Krzywy ciśnienia, które ściśle podążają za punktami ustawionymi, zwłaszcza podczas tłoczenia i utrzymywania
Czystsze krzywe prądu silnika z mniejszą liczbą szczytów, zwiększające rzeczywistą efektywność energetyczną
do pojedynczej, powtarzalnej architektury systemu.
Podsumowanie
Sukces serwowy zależy zarówno od silnika, jak i od pompy hydraulicznej.
Połączenie napędów serwo z pompami biegów wewnętrznych FG umożliwia producentom osiągnięcie:
Oszczędności energii bliżej teoretycznych oczekiwań
Stabilna regulacja ciśnienia przez cały cykl
Zmniejszenie hałasu i poprawa warunków pracy
Konsekwentna wydajność na wielu maszynach
W przypadku przyszłych projektów modernizacji, wybór odpowiedniego przemieszczenia w FG0, FG1 lub FG2 umożliwia skalowalną i powtarzalną ścieżkę modernizacji bez ciągłego przeprojektowania źródła hydraulicznego.