Εφαρμογή και πλεονεκτήματα του μεταβλητού κινητήρα με άξονα έμβολο A6VM σε εξοπλισμό ανθρακωρυχείων

Στις σύγχρονες επιχειρήσεις εξόρυξης άνθρακα, οι υδραυλικοί αξονικοί κινητήρες εμβόλων είναι βασικά συστατικά ισχύος και η απόδοσή τους καθορίζει άμεσα την αποτελεσματικότητα της εργασίας και την αξιοπιστία των μηχανημάτων εξόρυξης άνθρακα. Οι κινητήρες Axial Piston Series της σειράς A6VM έχουν γίνει η προτιμώμενη λύση κίνησης για εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα υψηλής τεχνολογίας στο εσωτερικό και στο εξωτερικό λόγω της εξαιρετικής πυκνότητας ισχύος, της ευρείας ρύθμισης ταχύτητας και της εξαιρετικής ανθεκτικότητας. Αυτό το άρθρο θα αναλύσει διεξοδικά τα τεχνικά χαρακτηριστικά των κινητήρων της σειράς A6VM, θα διερευνήσει βαθιά τα σενάρια εφαρμογής τους σε βασικούς εξοπλισμούς εξόρυξης άνθρακα, όπως μηχανές εξόρυξης άνθρακα, μηχανές σήραγγας και μεταφορείς αποτρίχωσης, συστηματικά να εξηγούν τα πλεονεκτήματα εξοικονόμησης ενέργειας σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κινητήρες και να παρέχουν επιστημονικές συστάσεις επιλογής και συντήρησης. Τέλος, προσβλέπει στις αναπτυξιακές προοπτικές αυτής της τεχνολογίας στην κατασκευή έξυπνων ορυχείων.

Εισαγωγή: Βασικές απαιτήσεις των υδραυλικών συστημάτων για εξοπλισμό ορυχείων άνθρακα

Ως σημαντικό συστατικό της παγκόσμιας ενεργειακής δομής, η αποδοτικότητα και η ασφάλεια του άνθρακα ήταν πάντα το επίκεντρο της βιομηχανίας. Με το αυξανόμενο βάθος της εξόρυξης άνθρακα και το όλο και πιο πολύπλοκο περιβάλλον λειτουργίας, τοποθετούνται υψηλότερες απαιτήσεις σε μηχανήματα εξόρυξης άνθρακα και εξοπλισμό - υψηλής ισχύος, ακριβής ρύθμιση ταχύτητας, υψηλή αξιοπιστία και εξοικονόμηση ενέργειας και προστασία του περιβάλλοντος έχουν γίνει οι τέσσερις βασικοί δείκτες του σύγχρονου εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα. Σε αυτό το πλαίσιο, το υδραυλικό σύστημα μετάδοσης έχει γίνει η προτιμώμενη μέθοδος μετάδοσης ισχύος για διάφορους τύπους μηχανημάτων εξόρυξης άνθρακα λόγω των πλεονεκτημάτων του, όπως η υψηλή πυκνότητα ισχύος, η εύκαμπτη διάταξη και η ισχυρή αντοχή στην κρούση.

Ως βασικός ενεργοποιητής του υδραυλικού συστήματος, η απόδοση του υδραυλικού αξονικού κινητήρα εμβόλου επηρεάζει άμεσα την απόδοση ολόκληρου του μηχανήματος. Οι παραδοσιακοί ποσοτικοί κινητήρες αντιμετωπίζουν συχνά προβλήματα, όπως το εύρος ρύθμισης της στενής ταχύτητας, η χαμηλή απόδοση και η συχνή συντήρηση κάτω από σκληρές συνθήκες εργασίας σε ορυχεία άνθρακα, γεγονός που περιορίζει σοβαρά την πλήρη απόδοση του εξοπλισμού. Οι κινητήρες Axial Piston Series της σειράς A6VM επιλύουν τέλεια αυτά τα σημεία πόνου μέσω του καινοτόμου σχεδιασμού ελικοειδούς άξονα και της προηγμένης τεχνολογίας ελέγχου, παρέχοντας αποτελεσματικές και αξιόπιστες λύσεις ισχύος για εξοπλισμό ορυχείων άνθρακα.

Αυτό το άρθρο θα εισαγάγει τις τεχνικές αρχές και τα χαρακτηριστικά των προϊόντων των κινητήρων σειράς A6VM, θα αναλύσει λεπτομερώς τις τυπικές εφαρμογές τους σε διάφορους τύπους εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα, θα επιδείξει τα πλεονεκτήματα εξοικονόμησης ενέργειας μέσω συγκριτικών δεδομένων και θα παρέχει έναν πρακτικό οδηγό επιλογής και συντήρησης. Τέλος, θα προσβλέπουμε στις αναπτυξιακές τους προοπτικές σε έξυπνα ορυχεία, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη αναφορά για τους κατασκευαστές, τους χρήστες και τους τεχνικούς του εξοπλισμού εξοπλισμού άνθρακα.

Rexroth A6VM Series Axial Piston Μεταβλητή Τεχνολογική Ανάλυση Τεχνολογίας

Επισκόπηση σειράς προϊόντων και βασικές παράμετροι

Μεταβλητή κινητήρα μεταβλητή κινητήρα υψηλής πίεσης Σχεδιασμένη για συνθήκες βαρέως τύπου, καλύπτοντας ένα εύρος προδιαγραφών από 28 έως 1000, η ​​οποία μπορεί να καλύψει τις ανάγκες του εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα διαφορετικών επιπέδων ισχύος. Αυτή η σειρά υιοθετεί μια αρθρωτή ιδέα σχεδιασμού και μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες σύμφωνα με την ονομαστική πίεση: η ονομαστική πίεση των κινητήρων με προδιαγραφές 28 έως 200 είναι 400bar και η μέγιστη πίεση μπορεί να φτάσει τα 450bar. Ενώ η ονομαστική πίεση των προϊόντων με προδιαγραφές 250 έως 1000 είναι 350bar και η μέγιστη πίεση είναι 400bar. Αυτός ο σχεδιασμός υψηλής πίεσης επιτρέπει στη σειρά A6VM να εξάγει μεγαλύτερη ροπή στον ίδιο όγκο, η οποία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για εφαρμογές μηχανημάτων εξόρυξης άνθρακα με περιορισμένο χώρο αλλά απαιτήσεις υψηλής ισχύος.

Το εύρος μετατόπισης είναι ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα της σειράς A6VM, τα σκαλοπάτια μεταβλητά χαρακτηριστικά της επιτρέπουν στη διαρκώς προσαρμογή της μετατόπισης εντός της περιοχής VG Max σε VG Min (= 0). Λαμβάνοντας το μοντέλο A6VM140 ως παράδειγμα, η μέγιστη μετατόπιση μπορεί να φτάσει τα 171,8cm3 και η ελάχιστη μετατόπιση μπορεί να προσαρμοστεί στο 0. Αυτή η ευρεία περιοχή προσαρμογής επιτρέπει σε έναν μόνο κινητήρα να προσαρμοστεί στις ανάγκες διαφόρων συνθηκών λειτουργίας του εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα, απλοποιώντας σημαντικά το σχεδιασμό του συστήματος μετάδοσης. Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά ταχύτητας, η ονομαστική περιοχή ταχύτητας αυτής της σειράς κινητήρων υπό συνθήκες VG Max είναι 2500-4450rpm (ανάλογα με τις διαφορετικές προδιαγραφές) και η μέγιστη ταχύτητα μπορεί να φτάσει στις 8400rpm στην ελάχιστη μετατόπιση, αποδεικνύοντας εξαιρετική απόδοση υψηλής ταχύτητας.

Βασική δομή και αρχή εργασίας

Η σειρά A6VM υιοθετεί μια αξονική κωνική ομάδα ρότορα εμβόλου με σχεδιασμό με κλίση άξονα. Αυτή η δομή έχει υψηλότερη πυκνότητα ισχύος και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από ό, τι ο παραδοσιακός σχεδιασμός πλάκας. Τα βασικά του συστατικά περιλαμβάνουν το σώμα του κυλίνδρου, το έμβολο, την πλάκα βαλβίδων, τον κλίση και τον μεταβλητό μηχανισμό κλπ. Όλα τα ζεύγη τριβής είναι βελτιστοποιημένα και εξοπλισμένα με συστήματα εδράνου υψηλής ποιότητας για να εξασφαλίσουν σταθερή απόδοση στο σκληρό περιβάλλον των ορυχείων άνθρακα.

Η αρχή λειτουργίας, όταν το λάδι υψηλής πίεσης εισέρχεται στην κοιλότητα του εμβόλου μέσω της πλάκας διανομής, ωθεί το έμβολο να μετακινηθεί αξονικά. Λόγω της ορισμένης κλίσης του κεκλιμένου άξονα, η γραμμική κίνηση του εμβόλου μετατρέπεται στην περιστροφική κίνηση του κύριου άξονα. Ρυθμίζοντας την κλίση του κεκλιμένου άξονα, η μετατόπιση του κινητήρα μπορεί να αλλάξει για να επιτευχθεί η ρύθμιση της βάσης της ταχύτητας εξόδου και της ροπής. Ο μοναδικός σχεδιασμός μεταβλητού μηχανισμού της σειράς A6VM το καθιστά γρήγορα και έχει υψηλή ακρίβεια ελέγχου και μπορεί να ταιριάζει με τις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις φορτίου του εξοπλισμού άνθρακα σε πραγματικό χρόνο.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ο κινητήρας A6VM υιοθετεί ένα αμφίδρομο σχεδιασμό περιστροφής, το οποίο μπορεί εύκολα να επιτύχει προς τα εμπρός και αντίστροφη εναλλαγή. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στον εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα που απαιτεί συχνή αντιστροφή (όπως η κεφαλή κοπής ενός οδικού κεφαλαίου). Ταυτόχρονα, ο συμμετρικός σχεδιασμός της εσωτερικής δομής της εξασφαλίζει τη συνέπεια της απόδοσης υπό τις προθεσμιακές και αντίστροφες συνθήκες εργασίας, αποφεύγοντας το πρόβλημα της υποβάθμισης της αντίστροφης απόδοσης που προκαλείται από τον μονόδρομο σχεδιασμό των παραδοσιακών κινητήρων.

Επισημάνετε τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματα

Η σειρά A6VM υδραυλικών αξονικών κινητήρων Piston έχουν πολλά τεχνικά πλεονεκτήματα στις εφαρμογές των ορυχείων άνθρακα:

Η πυκνότητα υψηλής ισχύος είναι ένα από τα πιο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά της σειράς A6VM. Με τη βελτιστοποίηση της διαδρομής υδραυλικής ροής και τη χρήση υλικών υψηλής αντοχής, αυτή η σειρά κινητήρων επιτυγχάνει εξαιρετικά υψηλή απόδοση ροπής σε ένα συμπαγές μέγεθος. Λαμβάνοντας το μοντέλο A6VM200 ως παράδειγμα, μπορεί να εξάγει μέχρι 1550nm ροπή σε ονομαστική πίεση και ζυγίζει μόνο 78kg. Αυτή η εξαιρετική αναλογία ισχύος προς βάρος καθιστά την ιδανική επιλογή για εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα με περιορισμένο χώρο.

Το ευρύ φάσμα ελέγχου επιτρέπει στο A6VM να ανταποκρίνεται στις διπλές απαιτήσεις υψηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα. Στις εργασίες εξόρυξης άνθρακα, ο εξοπλισμός συχνά χρειάζεται να μετατρέπει συχνά μεταξύ συνθηκών χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής (όπως η κοπή σκληρού άνθρακα) και οι συνθήκες υψηλής ταχύτητας και χαμηλής ροπής (όπως η ταχεία μετατόπιση). Οι παραδοσιακοί κινητήρες σταθερής μετατόπισης πρέπει να χρησιμοποιούν σύνθετα κιβώτια ταχυτήτων για να επιτευχθούν αυτή η απαίτηση, ενώ ο κινητήρας μεταβλητής μετατόπισης A6VM μπορεί να επιτύχει αυτή την απαίτηση απλώς ρυθμίζοντας την μετατόπιση, απλοποιώντας σημαντικά το σύστημα μετάδοσης και βελτιώνοντας την αξιοπιστία.

Τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά εκκίνησης και η χαμηλή στιγμή αδράνειας επιτρέπουν στη σειρά A6VM να εκτελούν καλά κάτω από τις συχνές συνθήκες εκκίνησης του εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα. Τα μηχανήματα εξόρυξης άνθρακα πρέπει συχνά να ξεκινούν αμέσως και να αντέχουν ξαφνικά φορτία. Οι παραδοσιακοί κινητήρες είναι επιρρεπείς σε προβλήματα όπως η δυσκολία στην έναρξη ή την υπερβολική επίδραση. Το A6VM μειώνει σημαντικά τη ροπή τριβής εκκίνησης βελτιστοποιώντας τη δομή του εμβόλου και το σύστημα ρουλεμάν. Ταυτόχρονα, έχει μια μικρή στιγμή αδράνειας και γρήγορη ταχύτητα απόκρισης, εξασφαλίζοντας την ομαλή εκκίνηση του εξοπλισμού υπό συνθήκες βαρέως φορτίου.

Ο ανθεκτικός και ανθεκτικός σχεδιασμός καθιστά το A6VM ιδιαίτερα κατάλληλο για το σκληρό περιβάλλον των ανθρακωρυχείων. Το περίβλημα του είναι κατασκευασμένο από χυτοσίδηρο υψηλής αντοχής, τα ζεύγη βασικών τριβών αντιμετωπίζονται ειδικά και το σύστημα εδράνου ενισχύεται για να αντισταθεί στη σκόνη, την υγρασία και τη δόνηση στο περιβάλλον του ανθρακωρυχείου. Οι πρακτικές εφαρμογές έχουν δείξει ότι με σωστή συντήρηση, η διάρκεια ζωής του κινητήρα A6VM στον εξοπλισμό ορυχείων άνθρακα μπορεί να φτάσει 1,5-2 φορές εκείνη των παραδοσιακών κινητήρων, μειώνοντας σημαντικά το κόστος διακοπής και συντήρησης του εξοπλισμού.

Πίνακας: Σύγκριση τεχνικών παραμέτρων ορισμένων μοντέλων της σειράς Rexroth A6VM

Ανάλυση τυπικών εφαρμογών του A6VM στον εξοπλισμό των ορυχείων άνθρακα

Σύστημα κίνησης μηχανής εξόρυξης άνθρακα

Ως βασικός εξοπλισμός της σύγχρονης πλήρως μηχανοποιημένης προσώπου εξόρυξης, η απόδοση της μηχανής εξόρυξης άνθρακα επηρεάζει άμεσα την αποδοτικότητα της παραγωγής και την ασφάλεια των ανθρακωρυχείων. Με την έξοδο υψηλής ροπής και την ακριβή ικανότητα ρύθμισης ταχύτητας, η σειρά A6VM υδραυλικών αξονικών μοτέρ εμβόλου έχει γίνει η ιδανική επιλογή κίνησης για την πρόσφυση και την κοπή τμήματα της μηχανής εξόρυξης άνθρακα υψηλής τεχνολογίας.

Στο σύστημα έλξης του Shearer, ο κινητήρας A6VM χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με ένα μειωτήρα για να οδηγήσει το σκορ για να μετακινηθεί κατά μήκος του προσώπου εργασίας. Η πολυπλοκότητα των γεωλογικών συνθηκών του ορυχείου άνθρακα απαιτεί από το σύστημα έλξης να είναι σε θέση να προσαρμόσει την ταχύτητα και τη ροπή σε πραγματικό χρόνο σύμφωνα με τις αλλαγές φορτίου. Τα βηματικά χαρακτηριστικά μεταβλητών του A6VM επιτρέπουν στον θορυβώδη να μειώσει αυτόματα την ταχύτητα και να αυξήσει τη ροπή υπό συνθήκες σκληρού άνθρακα και να αυξήσει την ταχύτητα και την παραγωγικότητα υπό συνθήκες μαλακού άνθρακα. Τα πραγματικά δεδομένα εφαρμογής δείχνουν ότι το σύστημα έλξης του Shearer χρησιμοποιώντας τον κινητήρα A6VM είναι 15% -20% πιο αποτελεσματικό από το παραδοσιακό ποσοτικό διάλυμα κινητήρα, ειδικά στην επιφάνεια εργασίας όπου το πάχος της ραφής του άνθρακα ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό, το προσαρμοστικό πλεονέκτημά του είναι πιο προφανές.

Η μονάδα δίσκου κοπής έχει αυστηρότερες απαιτήσεις στον κινητήρα, οι οποίες πρέπει να αντέξουν τα έντονα φορτία επιπτώσεων και συχνή προς τα εμπρός και αντίστροφη περιστροφή. Ο σχεδιασμός υψηλής πυκνότητας ισχύος της σειράς A6VM του επιτρέπει να παρέχει επαρκή ροπή για να οδηγήσει το τύμπανο κοπής σε περιορισμένο χώρο. Το ανθεκτικό σύστημα ρουλεμάν και η βελτιστοποιημένη ομάδα εμβολιών μπορούν να απορροφήσουν αποτελεσματικά τη δόνηση και την πρόσκρουση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής. Μια συγκριτική δοκιμή σε ένα μεγάλο ανθρακωρυχείο έδειξε ότι το τμήμα κοπής της μηχανής εξόρυξης άνθρακα χρησιμοποιώντας τον κινητήρα A6VM160 εργάστηκε συνεχώς για 800 ώρες χωρίς αποτυχία υπό συνθήκες σκληρού άνθρακα, ενώ παρόμοιοι ανταγωνιστές κινητήρες απαιτούσαν συντήρηση κάθε 500 ώρες κατά μέσο όρο.

Εφαρμογή βασικών τμημάτων της μηχανής βαρετής σήραγγας

Οι οδοντωτές κεφαλές του ανθρακωρυχείου αντιμετωπίζουν πιο περίπλοκες συνθήκες εργασίας και πρέπει να ανταποκριθούν στις διπλές απαιτήσεις της αποτελεσματικής θραύσης και της ακριβούς τοποθέτησης. Οι κινητήρες σειράς A6VM έχουν εξαιρετική απόδοση στην κεφαλή κοπής, τον μηχανισμό φόρτωσης και τον μηχανισμό ταξιδιού του οδικού κεφαλαίου.

Η κίνηση της κεφαλής κοπής είναι η συνάρτηση πυρήνα της μηχανής βαρετής σήραγγας, η οποία απαιτεί από τον κινητήρα να παρέχει συνεχή και σταθερή έξοδο υψηλής ροπής. Τα μοντέλα A6VM107 και A6VM140 χρησιμοποιούνται συχνά για την μονάδα κοπής των μεσαίων μηχανών βαρείας σήραγγας. Το εύρος ρύθμισης της ευρείας ταχύτητας επιτρέπει στους χειριστές να ρυθμίζουν την ταχύτητα κοπής σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τη σκληρότητα του σχηματισμού βράχου, η οποία όχι μόνο προστατεύει τα δόντια κοπής αλλά και βελτιώνει την αποτελεσματικότητα των υλικών. Ειδικά όταν αντιμετωπίζετε σφάλματα ή σκληρά βράχια, ο κινητήρας μπορεί να μειώσει αυτόματα την ταχύτητα και να αυξήσει τη ροπή για να αποφευχθεί η υπερφόρτωση και ο τερματισμός του εξοπλισμού. Τα δεδομένα εφαρμογής ενός έργου σήραγγας άνθρακα δείχνουν ότι η μηχανή βαρετής σήραγγας χρησιμοποιώντας τον κινητήρα A6VM έχει ποσοστό χαμηλότερης αποτυχίας κατά 40% και αύξηση κατά 25% σε μηνιαίο υλικό από την παραδοσιακή λύση ηλεκτρικής κίνησης.

Στον μηχανισμό ταξιδιού του οδικού κεφαλαίου, χρησιμοποιούνται πλήρως η σταθερότητα χαμηλής ταχύτητας και τα ακριβή χαρακτηριστικά ελέγχου του κινητήρα A6VM. Οι συνθήκες των σηράγγων του ανθρακωρυχείου είναι πολύπλοκες, απαιτώντας από τον οδοποιό να είναι σε θέση να εκτελέσει ακριβή τοποθέτηση σε επίπεδο χιλιοστού. Το A6VM μπορεί να επιτύχει σταθερή λειτουργία εξαιρετικά χαμηλής ταχύτητας 0,1R/λεπτό μέσω ενός συστήματος ελέγχου κλειστού βρόχου, ικανοποιώντας πλήρως τις ακριβείς απαιτήσεις τοποθέτησης. Ταυτόχρονα, τα χαρακτηριστικά γρήγορης απόκρισης επιτρέπουν στους χειριστές να προσαρμόσουν την θέση του οδικού κεφαλαίου εγκαίρως για να εξασφαλίσουν την ποιότητα της διαμόρφωσης του δρόμου.

Μεταφορτωτή και υδραυλικό σύστημα υποστήριξης

Ο μεταφορέας Scraper είναι ένας βασικός εξοπλισμός για τη μεταφορά άνθρακα στο πρόσωπο του ανθρακωρυχείου και το σύστημα κίνησης πρέπει να λειτουργεί συνεχώς σε υψηλό φορτίο. Οι κινητήρες A6VM Series εκτελούν καλά στο κεφάλι και την ουρά των μεταφορέων βαρέως φορτίου, ειδικά μεγάλα μοντέλα μετατόπισης, όπως τα A6VM200 και A6VM250, τα οποία μπορούν να παρέχουν επαρκή ροπή εκκίνησης για να ξεπεραστούν η αντίσταση της εκκίνησης πλήρους φόρτωσης.

Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κινητικούς κινητήρες, οι μεταφορείς αποξεστήρα χρησιμοποιώντας υδραυλικούς αξονικούς κινητήρες A6VM έχουν τρία σημαντικά πλεονεκτήματα: Πρώτον, η απόδοση προστασίας υπερφόρτωσης είναι καλή. Όταν η αλυσίδα μεταφορέα είναι κολλημένη, η αυξημένη πίεση στο υδραυλικό σύστημα θα μειώσει αυτόματα την ταχύτητα του κινητήρα για να αποφευχθεί η ζημιά του εξοπλισμού. Δεύτερον, η κατανομή ισχύος είναι ευέλικτη. Όταν οι πολλαπλοί κινητήρες οδηγούνται, η ισχύς κάθε σημείου κίνησης μπορεί να είναι αυτόματα ισορροπημένη. Τρίτον, το χαρακτηριστικό Soft Start μειώνει σημαντικά την πρόσκρουση της αλυσίδας και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Η πρακτική της εφαρμογής σε ορυχείο με χωρητικότητα δεκάδων εκατομμυρίων τόνων δείχνει ότι η αλυσίδα ζωής του υδραυλικού μεταφορέα είναι περισσότερο από 30% μεγαλύτερη από εκείνη της ηλεκτρικής κίνησης και το ετήσιο κόστος συντήρησης μειώνεται κατά περίπου 150.000 γιουάν.

Στο σύστημα υδραυλικής υποστήριξης, ο κινητήρας A6VM χρησιμοποιείται κυρίως για τη λειτουργία κίνησης ταχείας πλαισίου. Οι σύγχρονες πλήρως μηχανοποιημένες επιφάνειες εξόρυξης απαιτούν η υποστήριξη να μπορεί να κινηθεί γρήγορα με τη μηχανή εξόρυξης άνθρακα. Οι παραδοσιακοί ποσοτικοί κινητήρες είναι δύσκολο να εξισορροπηθούν η ταχύτητα ώθησης και η ακρίβεια τοποθέτησης. Ο μεταβλητής κινητήρα A6VM μπορεί να επιτύχει έναν τέλειο συνδυασμό κίνησης πλαισίου υψηλής ταχύτητας και ακριβούς τοποθέτησης μέσω της ρύθμισης μετατόπισης, βελτιώνοντας σημαντικά την αποτελεσματικότητα της προόδου του προσώπου της εργασίας. Τα δεδομένα παρακολούθησης δείχνουν ότι το σύστημα υποστήριξης που χρησιμοποιεί τον κινητήρα A6VM έχει 20% υψηλότερη ταχύτητα μετακίνησης πλαισίου από την παραδοσιακή λύση και η ακρίβεια τοποθέτησης μπορεί να φτάσει ± 10mm, η οποία πληροί πλήρως τις απαιτήσεις της αυτοματοποιημένης επιφάνειας εργασίας.

Άλλες εφαρμογές βοηθητικού εξοπλισμού άνθρακα

Εκτός από τον παραπάνω εξοπλισμό πυρήνα, οι υδραυλικοί αξονικοί κινητήρες Axial Piston χρησιμοποιούνται ευρέως χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τύπους βοηθητικού εξοπλισμού άνθρακα. Για τις εξέδρες γεώτρησης ορυχείων άνθρακα, μοντέλα μικρού και μέσης μετατόπισης, όπως τα A6VM55 και A6VM80, παρέχουν ιδανική περιστροφική ισχύ. Η απόδοσή τους υψηλής ταχύτητας πληροί τις απαιτήσεις γεώτρησης των διαφόρων σχηματισμών βράχου, ενώ ο μεταβλητός έλεγχος επιτρέπει την αυτόματη ρύθμιση παραμέτρων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γεώτρησης.

Η ομάδα αντλίας υδραυλικής κίνησης του συστήματος αποστράγγισης του ορυχείου άνθρακα χρησιμοποιεί επίσης συχνά τον κινητήρα A6VM ως πηγή ενέργειας. Οι υδρολογικές συνθήκες στα ανθρακωρυχεία είναι πολύπλοκες, ο όγκος εκφόρτισης ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό και τα παραδοσιακά σύνολα αντλιών σταθερής ταχύτητας είναι αναποτελεσματικά. Η μεταβλητή αντλία με μεταβλητή κινητήρα A6VM μπορεί να ρυθμίσει την ταχύτητα της αντλίας σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με τις αλλαγές της στάθμης του νερού, να διατηρήσει την καλύτερη απόδοση εργασίας και να επιτύχει σημαντική επίδραση εξοικονόμησης ενέργειας. Η περίπτωση ανακαίνισης ενός κεντρικού σταθμού αντλίας νερού άνθρακα έδειξε ότι μετά την υιοθέτηση του υδραυλικού μεταβλητού συστήματος, η ετήσια εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας έφτασε τα 450.000 kWh και η περίοδος απόσβεσης επενδύσεων ήταν μικρότερη από 2 χρόνια.

Επιπλέον, οι κινητήρες A6VM χρησιμοποιούνται επίσης σε συσκευές επιβατών άνθρακα, θραυστήρων, σταθμών φόρτωσης και άλλου εξοπλισμού και η αξιοπιστία και η προσαρμοστικότητα τους έχουν αναγνωριστεί ευρέως από τους χρήστες των ορυχείων άνθρακα. Με τη βελτίωση της αυτοματοποίησης και της νοημοσύνης άνθρακα, τα ακριβή χαρακτηριστικά ελέγχου των κινητήρων σειράς A6VM θα διαδραματίσουν μεγαλύτερο ρόλο και θα παρέχουν λύσεις ισχύος υψηλής ποιότητας για έξυπνη κατασκευή ορυχείων.

Πίνακας: Τυπικές διαμορφώσεις εφαρμογών της σειράς A6VM σε διαφορετικό εξοπλισμό ορυχείων άνθρακα

Πλεονεκτήματα εξοικονόμησης ενέργειας και τεχνική και οικονομική ανάλυση του μεταβλητού κινητήρα A6VM

Σύγκριση κατανάλωσης ενέργειας με παραδοσιακούς κινητήρες σταθερής μετατόπισης

Ως βιομηχανία υψηλής ενέργειας, η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης εξοπλισμού στην εξόρυξη άνθρακα σχετίζεται άμεσα με το κόστος παραγωγής και τις εκπομπές άνθρακα. REXROTH A6VM Σειρά υδραυλικά αξονικά μοτέρ εμβόλων χρησιμοποιούν προηγμένη μεταβλητή τεχνολογία για να επιτύχουν σημαντικά αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κινητήρες σταθερής μετατόπισης, οι οποίοι αντανακλώνται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

Η προσαρμοστική ρύθμιση φόρτωσης είναι ο βασικός μηχανισμός εξοικονόμησης ενέργειας του A6VM. Οι συνθήκες φορτίου του εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό. Η αποτελεσματικότητα των παραδοσιακών κινητήρων σταθερής μετατόπισης πέφτει απότομα σε μερικά φορτία. Ωστόσο, το A6VM μπορεί να ρυθμίσει την μετατόπιση για να διατηρήσει τον κινητήρα που λειτουργεί στο εύρος υψηλής απόδοσης. Λαμβάνοντας το σύστημα έλξης του μηχανισμού εξόρυξης άνθρακα ως παράδειγμα, όταν μειώνεται το φορτίο, το A6VM αυξάνει αυτόματα την μετατόπιση και μειώνει την ταχύτητα για να διατηρηθεί η πίεση λειτουργίας στην περιοχή υψηλής απόδοσης, ενώ ο κινητήρας σταθερής ταχύτητας προκαλεί την πτώση της πίεσης και την απόδοση να μειωθεί. Τα πραγματικά μετρημένα δεδομένα δείχνουν ότι υπό τυπικές συνθήκες εργασίας, η μέση απόδοση του μεταβλητού συστήματος A6VM είναι 18% -25% υψηλότερη από αυτή του ποσοτικού συστήματος και η ετήσια εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να φτάσει σε δεκάδες χιλιάδες kWh.

Δεν υπάρχει απώλεια υπερχείλισης είναι ένα άλλο σημαντικό σημείο εξοικονόμησης ενέργειας. Ο εξοπλισμός άνθρακα συχνά απαιτεί διαφορετικούς συνδυασμούς ταχύτητας και ροπής. Το παραδοσιακό σύστημα ρυθμίζει τη ροή μέσω της αναλογικής βαλβίδας, η οποία προκαλεί την υπερχείλιση του ελαίου υψηλής πίεσης μέσω της βαλβίδας υπερχείλισης, με αποτέλεσμα τα ενεργειακά απόβλητα. Το A6VM υιοθετεί την αρχή ρύθμισης ογκομετρικής ταχύτητας και ρυθμίζει την ταχύτητα αλλάζοντας την μετατόπιση του κινητήρα. Η ροή του συστήματος ταιριάζει με ακρίβεια με τη ζήτηση φορτίου και οι απώλειες του στραγγαλισμού και της υπερχείλισης εξαλείφονται βασικά. Η περίπτωση τροποποίησης ενός μεταφορέα ξύλου του άνθρακα δείχνει ότι μετά την υιοθέτηση του μεταβλητού συστήματος A6VM, η θερμοκρασία του υδραυλικού λαδιού μειώνεται κατά μέσο όρο 15-20 ℃ και η κατανάλωση ενέργειας του συστήματος ψύξης μειώνεται κατά 40%, το οποίο αποδεικνύει πλήρως το αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας.

Η λειτουργία αντιστοίχισης ισχύος επιτρέπει στο σύστημα A6VM να ρυθμίζει δυναμικά την ισχύ εξόδου σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες εργασίας. Οι απαιτήσεις ισχύος του εξοπλισμού εξόρυξης άνθρακα ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό σε διαφορετικά στάδια εργασίας. Για παράδειγμα, ένας δρόμος απαιτεί υψηλή ισχύ κατά την κοπή, αλλά μόνο χαμηλή ισχύ κατά την τοποθέτηση. Το σύστημα A6VM παρακολουθεί το φορτίο που αλλάζει μέσω αισθητήρων και ρυθμίζει την μετατόπιση του κινητήρα και την πίεση του συστήματος σε πραγματικό χρόνο για να αποφευχθεί η ενεργειακή απόβλητη που προκαλείται από ένα μεγάλο άλογο που τραβά ένα μικρό καλάθι ". Οι στατιστικές δείχνουν ότι αυτή η έξυπνη αντιστοίχιση ισχύος μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας ολόκληρου του μηχανήματος κατά 20%-30%. Στο πλαίσιο των αυξανόμενων τιμών ενέργειας, αυτό το πλεονέκτημα έχει σημαντική οικονομική αξία.

Ολοκληρωμένη σύγκριση με ηλεκτρικά συστήματα κίνησης

Οι υδραυλικές αξονικές μοτέρ εμβόλου παρουσιάζουν μοναδικά πλεονεκτήματα υπό ειδικές συνθήκες εργασίας σε ορυχεία άνθρακα:

Η χωρητικότητα υπερφόρτωσης, ο κινητήρας A6VM έχει ένα φυσικό πλεονέκτημα. Η χωρητικότητα υπερφόρτωσης του ηλεκτρικού κινητήρα δεν είναι συνήθως μεγαλύτερη από 1,5 φορές η ονομαστική τιμή και η διάρκεια είναι σύντομη, ενώ ο υδραυλικός κινητήρας μπορεί εύκολα να αντέξει 2-2,5 φορές την στιγμιαία υπερφόρτωση, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα που φέρει φορτία επιπτώσεων. Για παράδειγμα, όταν το μηχάνημα εξόρυξης άνθρακα συναντά σκληρό άνθρακα, το σύστημα A6VM μπορεί να αυξήσει αυτόματα την πίεση και τη ροπή για να αποφευχθεί η διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού, ενώ ο ηλεκτρικός κινητήρας μπορεί να προκαλέσει προστατευτική διακοπή λειτουργίας, επηρεάζοντας την αποτελεσματικότητα της παραγωγής.

Η ασφάλεια από την έκρηξη είναι η κύρια σκέψη για τον εξοπλισμό των ορυχείων άνθρακα. Το υδραυλικό σύστημα είναι εγγενώς ασφαλές, χωρίς κίνδυνο ηλεκτρικών σπινθήρων και είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για περιβάλλοντα ορυχείων υψηλού αερίου. Ο κινητήρας A6VM υιοθετεί ένα πλήρως κλειστό σχέδιο με επίπεδο προστασίας μέχρι το IP67, το οποίο πληροί πλήρως τις απαιτήσεις σκόνης και νερού του σκληρού περιβάλλοντος των ανθρακωρυχείων. Αντίθετα, οι κινητήρες που ανήκουν στην έκρηξη έχουν μεγάλους μεγέθους, υψηλό κόστος και πολύπλοκες για να διατηρηθούν και δεν έχουν πλεονεκτήματα υπό ορισμένες συνθήκες εργασίας.

Ευελιξία του συστήματος, η υδραυλική κίνηση έχει αναντικατάστατη τιμή. Το σύστημα A6VM μεταδίδει ισχύ μέσω αγωγών, διαθέτει ευέλικτη διάταξη και είναι εύκολο να επιτευχθεί συγχρονισμός σημείων πολλαπλών μονάδων και κατανομή ισχύος, η οποία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για εξοπλισμό όπως μεταφορείς απομάκρυνσης μεγάλων αποστάσεων. Ωστόσο, η ηλεκτρική μονάδα απαιτεί ανεξάρτητο σύστημα κινητήρα και ελέγχου για κάθε σημείο κίνησης, το οποίο απαιτεί μεγάλες επενδύσεις και πολύπλοκο έλεγχο. Μια συγκριτική δοκιμή ενός μεγάλου ανθρακωρυχείου έδειξε ότι σε μια επιφάνεια εργασίας πάνω από 300 μέτρα, το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας ενός υδραυλικά οδηγούμενου μεταφορέα ξύλου είναι 15% -20% χαμηλότερη από αυτή ενός ηλεκτρικού δίσκου.

Ανάλυση κόστους κύκλου ζωής

Από μια μακροπρόθεσμη επιχειρησιακή άποψη, το υδραυλικό αξονικό σύστημα του μοτέρ A6VM έχει ανώτερη οικονομική αποτελεσματικότητα, η οποία αντικατοπτρίζεται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

Οι αρχικές επενδύσεις, το κόστος των υδραυλικών συστημάτων υψηλής ποιότητας είναι συγκρίσιμο με αυτό των κινητικών δίσκων από την έκρηξη, αλλά λαμβάνοντας υπόψη ότι τα υδραυλικά συστήματα μπορούν να απλοποιήσουν τα εξαρτήματα μηχανικής μετάδοσης (όπως οι αναγωγείς, οι συμπλέκτες κ.λπ.), το συνολικό κόστος είναι συχνά πιο ανταγωνιστικό. Ειδικά για τον εξοπλισμό υψηλής ισχύος, το πλεονέκτημα πυκνότητας ισχύος των υδραυλικών συστημάτων τους καθιστά πιο πολύτιμους στο περιβάλλον του υπόγειου ανθρακωρυχείου που περιορίζεται στο διάστημα.

Το λειτουργικό κόστος ενέργειας αποτελεί σημαντικό μέρος του κόστους του κύκλου ζωής. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το μεταβλητό σύστημα A6VM μπορεί να εξοικονομήσει ενέργεια 15% -25% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υδραυλικά συστήματα και την ενέργεια 10% -15% σε σύγκριση με τους κινητήρες κινητικής ταχύτητας σταθερής ταχύτητας. Λαμβάνοντας ένα μεσαίου μεγέθους όψη εξόρυξης άνθρακα που καταναλώνει 2 εκατομμύρια kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως ως παράδειγμα, η χρήση του συστήματος A6VM μπορεί να εξοικονομήσει 200.000 έως 500.000 kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, ισοδύναμο με λογαριασμό ηλεκτρικού ρεύματος περίπου 100.000 έως 250.000 γιουάν (υπολογιζόμενη σε 0,5 γιουάν ανά kWh) με σημαντικά οικονομικά οφέλη.

Το κόστος συντήρησης, η σειρά A6VM έχει μειώσει σημαντικά τη συχνότητα συντήρησης και το κόστος χάρη στον τραχύ σχεδιασμό και τη μεγάλη διάρκεια ζωής του. Οι στατιστικές δείχνουν ότι υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας, το διάστημα αναθεώρησης του κινητήρα A6VM είναι 1,5-2 φορές αυτό των συνηθισμένων κινητήρων και η κατανάλωση ανταλλακτικών μειώνεται κατά περισσότερο από 30%. Επιπλέον, ο αρθρωτός σχεδιασμός του υδραυλικού συστήματος καθιστά την επιτόπια συντήρηση πιο βολική και μειώνει το χρόνο διακοπής του εξοπλισμού.

Τα έμμεσα οικονομικά οφέλη από τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της παραγωγής είναι ακόμη πιο σημαντικά. Η ταχεία απόκριση και ο ακριβής έλεγχος του συστήματος A6VM επιτρέπουν στον εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα να λειτουργεί με βέλτιστες παραμέτρους, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα των εξόρυξης και το ποσοστό ανάκτησης πόρων. Πολλαπλές περιπτώσεις εφαρμογών έχουν δείξει ότι η αποτελεσματικότητα των μηχανών εξόρυξης άνθρακα χρησιμοποιώντας το υδραυλικό σύστημα A6VM αυξήθηκε κατά 10%-15%και το μηνιαίο υλικό των μηχανών σήραγγας αυξήθηκε κατά 20%-25%. Αυτά τα κρυμμένα οφέλη συχνά υπερβαίνουν τα οφέλη άμεσης εξοικονόμησης ενέργειας.

Πίνακας: Σύγκριση του πλήρους κόστους κύκλου ζωής του υδραυλικού συστήματος A6VM και των εναλλακτικών τεχνολογιών (λαμβάνοντας το μηχάνημα εξόρυξης άνθρακα ως παράδειγμα)

Σημείωση: Τα δεδομένα στον πίνακα είναι ο μέσος όρος της βιομηχανίας και οι συγκεκριμένες τιμές ποικίλλουν ανάλογα με τις συνθήκες ορυχείων και τη διαμόρφωση του εξοπλισμού

Οδηγός επιλογής και συντήρησης κινητήρα A6VM

Μεθόδους επιστημονικής επιλογής και βασικές παράμετροι

Η σωστή επιλογή είναι η προϋπόθεση για την εξασφάλιση ότι ο υδραυλικός αξονικός κινητήρας εμβόλου εκτελεί βέλτιστα στον εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα. Υπάρχουν πολλά μοντέλα στη σειρά A6VM, τα οποία πρέπει να επιλεγούν επιστημονικά σύμφωνα με συγκεκριμένες συνθήκες εφαρμογής, εξετάζοντας κυρίως τις ακόλουθες παραμέτρους:

Η επιλογή μετατόπισης είναι βασική εργασία και πρέπει να υπολογιστεί με βάση τη μέγιστη ροπή και την πίεση εργασίας που απαιτείται από τον εξοπλισμό. Ο τύπος είναι: Vg = (2π × T)/(ΔΡ × ηm), όπου T είναι η ροπή φορτίου (nm), ΔΡ είναι η διαφορά πίεσης εργασίας (BAR) και ηΜ είναι η μηχανική απόδοση (συνήθως 0,9-0,95). Ο εξοπλισμός εξόρυξης άνθρακα αντιμετωπίζει συχνά ξαφνικά φορτία και συνιστάται να αφήσετε ένα περιθώριο ροπής 10%-15%. Για παράδειγμα, η μέγιστη ροπή φόρτωσης μιας συγκεκριμένης κεφαλής κοπής του δρόμου είναι 950nm και η πίεση λειτουργίας του συστήματος είναι 350bar. Υπολογίζεται ότι VGοπ (2 × 3.14 × 950)/(350 × 0.93) ≈183cm3, οπότε είναι πιο κατάλληλο να επιλέξετε το μοντέλο A6VM200 (VG MAX = 216.5CM3).

Το εύρος ταχύτητας πρέπει να πληροί τόσο τις ελάχιστες όσο και τις μέγιστες απαιτήσεις ταχύτητας του εξοπλισμού. Η σειρά A6VM μπορεί να φτάσει στην υψηλότερη ταχύτητα στην ελάχιστη μετατόπιση και παρέχει μέγιστη ροπή αλλά τη χαμηλότερη ταχύτητα στη μέγιστη μετατόπιση. Κατά την επιλογή ενός μοντέλου, είναι απαραίτητο να ελέγξετε εάν η ταχύτητα του κινητήρα στο VG Max πληροί τις απαιτήσεις χαμηλής ταχύτητας του εξοπλισμού και εάν η ταχύτητα στο VG Min πληροί τις απαιτήσεις υψηλής ταχύτητας. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό να σημειωθεί ότι ο εξοπλισμός εξόρυξης άνθρακα λειτουργεί υπό συνθήκες χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής για μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η καμπύλη απόδοσης του επιλεγμένου μοντέλου κάτω από αυτή την κατάσταση είναι σχετικά επίπεδη για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση που προκαλείται από μια απότομη πτώση της απόδοσης.

Η λειτουργία ελέγχου εξαρτάται από το βαθμό αυτοματοποίησης του εξοπλισμού. Το A6VM παρέχει μια ποικιλία επιλογών ελέγχου: ο τύπος HD είναι υδραυλικός αναλογικός έλεγχος, κατάλληλος για τον μεγαλύτερο εξοπλισμό εξόρυξης άνθρακα. Ο τύπος EP είναι ηλεκτρικός αναλογικός έλεγχος, ο οποίος είναι εύκολο να συνδεθεί με το σύστημα αυτοματισμού. Ο τύπος EZ έχει έναν ουδέτερο διακόπτη, ο οποίος είναι κατάλληλος για περιπτώσεις όπου απαιτείται ακριβής έλεγχος θέσης. Για τον σύγχρονο έξυπνο εξοπλισμό εξόρυξης, συνιστάται η επιλογή τύπου EP ή EZ για να διευκολυνθεί η απομακρυσμένη παρακολούθηση και η έξυπνη προσαρμογή. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα έξυπνης μηχανής εξόρυξης άνθρακα χρησιμοποιεί τον κινητήρα A6VM200EP2D/63W2, ο οποίος συνδέεται με το σύστημα ελέγχου μέσω του δίαυλου CAN για την επίτευξη της αυτόματης βελτιστοποίησης των παραμέτρων κοπής.

Η διεπαφή εγκατάστασης και η φόρμα επέκτασης άξονα πρέπει να ταιριάζουν με τη μηχανική δομή του εξοπλισμού. Η σειρά A6VM παρέχει μια ποικιλία επιλογών επέκτασης φλάντζας και άξονα, συμπεριλαμβανομένων των προτύπων ISO, SAE και ειδικών προσαρμοσμένων διεπαφών. Ο εξοπλισμός εξόρυξης άνθρακα είναι συχνά εκτεθειμένος σε ισχυρές δονήσεις. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε διεπαφές φλάντζας SAE με καλύτερη ακαμψία και να τις χρησιμοποιείτε με υποστηρίγματα απορρόφησης σοκ. Η φόρμα επέκτασης του άξονα πρέπει να εξετάσει τις απαιτήσεις μετάδοσης ροπής. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε άξονες spline για μεγάλες περιπτώσεις ροπής και επίπεδες βασικούς άξονες για μικρές και μεσαίες ροπές.

Σημεία διαμόρφωσης και προφυλάξεις διαμόρφωσης συστήματος

Ο υδραυλικός αξονικός κινητήρας A6VM είναι αδιάσπαστος από τη λογική διαμόρφωση του συστήματος. Στις εφαρμογές άνθρακα, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στα ακόλουθα σημεία:

Η καθαριότητα του πετρελαίου είναι ένας βασικός παράγοντας που επηρεάζει τη ζωή του A6VM. Τα ορυχεία άνθρακα είναι σκονισμένα, οπότε το υδραυλικό σύστημα πρέπει να είναι εξοπλισμένο με φίλτρα υψηλής ακρίβειας. Συνιστάται να ρυθμίσετε ένα φίλτρο 10μm με β≥75 στην είσοδο λαδιού και ένα φίλτρο 20μm με β≥75 στην επιστροφή λαδιού. Η πρακτική εμπειρία δείχνει ότι η μόλυνση του πετρελαίου προκαλεί πάνω από το 70% των βλαβών του κινητήρα A6VM, οπότε πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη. Για υπόγεια περιβάλλοντα υπόγειων ορυχείων άνθρακα, σκεφτείτε να προσθέσετε ένα σύστημα διήθησης εκτός σύνδεσης για να φιλτράρετε τακτικά το λάδι στη δεξαμενή.

Η γραμμή αποστ