Máquinas de construção

Caso de aplicação do motor hidráulico cicloidal BMR-200 no mecanismo giratório de uma miniescavadeira de 1,5 tonelada

I. Antecedentes das condições de trabalho

Uma microescavadeira de 1,5 tonelada desenvolvida por um determinado fabricante de máquinas de construção é usada principalmente para tarefas como cavar covas e aplicar fertilizantes em pomares, nivelar terrenos em estufas e escavar pequenas valas de infraestrutura. Seu mecanismo de giro precisa atender aos requisitos principais, incluindo giro suave em baixa velocidade, posicionamento preciso e instalação compacta. Ao mesmo tempo, deve ser compatível com o design leve de toda a máquina (com peso total ≤ 1,2 toneladas) e ser capaz de suportar partidas e paradas frequentes e cargas de impacto menores.

Anteriormente, o mecanismo de giro deste modelo utilizava um motoredutor comum, que apresentava problemas como instabilidade de giro, baixa precisão de posicionamento (com erro superior a ± 10°) e grande ocupação de espaço de instalação, afetando seriamente a eficiência da operação e a experiência operacional.

II. Esquema de seleção

Para resolver os problemas acima mencionados, a equipe técnica finalmente selecionou o motor hidráulico cicloidal BMR-200 como elemento de acionamento do mecanismo giratório, com os seguintes parâmetros principais:

III. Configuração do sistema

1. Circuito Hidráulico: Utilize um sistema hidráulico de pressão nominal de 14MPa, equipado com uma bomba de óleo de fluxo de 20L/min, para garantir uma saída de torque estável do motor; adicione válvulas de equilíbrio e válvulas de aceleração unidirecionais para obter ajuste de velocidade contínuo e amortecimento start-stop.

2. Controle de contrapressão: Defina a contrapressão para ≤ 4MPa para evitar fenômenos de sucção de pressão negativa quando o motor gira em alta velocidade; conecte um tubo de drenagem de óleo externo de Φ8mm para evitar danos ao retentor de óleo interno devido à contrapressão excessiva.

3. Padrões de qualidade do óleo: Selecione o óleo hidráulico antidesgaste N68, com a limpeza do óleo controlada no nível ISO 18/13, e equipe um elemento filtrante de alta pressão de 10μm para reduzir o desgaste nos pares cicloidais internos do motor por impurezas.

4. Resultados da implementação

1. Melhoria de desempenho: O start-stop de rotação é suave, sem instabilidade, e a precisão de posicionamento foi otimizada de ± 10° a ± 3°, atendendo totalmente aos requisitos de posicionamento de operações de precisão em pomares e estufas; durante operações de rotação de inclinação de 5°, não há derrapagens ou emperramento.

2. Adaptabilidade de espaço: O motor BMR-200 adota um design de flange compacto, reduzindo a ocupação do espaço de instalação em 25% em comparação com o motor de engrenagem original, atendendo com sucesso aos requisitos de layout leve de microescavadeiras.

3. Vida útil e confiabilidade: Após testes de campo, operação contínua por 800 horas sem falhas, com a taxa de falhas reduzida de 1,5 vezes mensal para 0,1 vezes; o ciclo de manutenção foi estendido para 12 meses, exigindo apenas a substituição regular do óleo hidráulico e dos elementos filtrantes, reduzindo significativamente o custo de manutenção para os usuários.

4. Otimização do consumo de energia: A característica de baixa pressão inicial do motor cicloidal reduz o consumo de energia do mecanismo rotativo em condições sem carga em 18%. Combinado com o design de economia de energia de todo o sistema hidráulico, o consumo geral de combustível operacional da máquina diminui em aproximadamente 10%.

V. Resumo da Aplicação

O motor hidráulico cicloidal BMR-200, com suas vantagens de baixa velocidade e alto torque, estrutura compacta e alta confiabilidade, atendeu perfeitamente aos desafios técnicos do mecanismo rotativo da microescavadeira de 1,5 toneladas. Esta solução foi implementada em larga escala e o feedback do mercado é favorável. Tornou-se um esquema de seleção maduro para o acionamento rotativo de microescavadeiras.

Caso de aplicação do motor hidráulico cicloidal BMS-200 no acionamento ambulante de uma pequena escavadeira de 1,8 tonelada

I. Antecedentes das condições de trabalho

As pequenas escavadeiras de 1,8 toneladas são modelos especializados projetados para reparos de emergência em áreas municipais, demolições internas, abertura de valas em pomares, etc., em espaços estreitos. O peso total da máquina deve ser estritamente controlado dentro de ≤1,8 toneladas para atender aos requisitos de transporte por elevador e passagem por becos estreitos. Os principais pontos problemáticos do mecanismo de caminhada residem principalmente nos três aspectos a seguir:

1. Requisitos de carga severos: Ele precisa atingir uma direção de alto torque e baixa velocidade em condições de estrada complexas, como cascalho, lama e degraus. A velocidade de caminhada deve ser de 5 a 15 r/min e a capacidade de escalada deve ser ≥25°. Os motoredutores tradicionais têm torque insuficiente e são propensos a escorregar e travar;

2. Limitação do espaço de instalação: A largura do chassi da escavadeira é ≤1,2m. Os componentes da unidade precisam ser projetados de forma compacta. Os motores de pistão tradicionais são muito grandes e não podem ser adaptados ao layout leve;

3. Requisitos de alta confiabilidade: O tempo médio de operação diária é ≥10 horas, com partidas, giros e impactos frequentes, e as vedações de óleo dos motores tradicionais são propensas ao desgaste, com uma frequência média de manutenção mensal de 2 vezes, o que afeta seriamente a eficiência da construção.

Anteriormente, este modelo usava motoredutores comuns. Durante a operação nas estradas de cascalho em reparos de emergência, a taxa de falhas na subida chegou a 30%, e o custo de manutenção representou 15% de todo o custo operacional da máquina.

II. Esquema de seleção

Em resposta aos pontos problemáticos acima, a equipe técnica finalmente selecionou o motor hidráulico cicloidal BMS-200 como o componente principal do acionamento ambulante. A correspondência precisa dos seus parâmetros com as condições de trabalho é mostrada na tabela a seguir:

III. Configuração do sistema

1. Projeto de Otimização de Circuito Hidráulico

É adotado um sistema hidráulico variável de pressão constante de 15MPa, combinando uma bomba de engrenagens de 35L/min, garantindo fornecimento de pressão síncrona para os dois motores (um para cada lado do mecanismo de caminhada); uma válvula de equilíbrio bidirecional + válvula de alívio de sobrecarga é instalada na entrada de óleo do motor para evitar derrapagens em declives; a válvula de alívio libera pressão automaticamente ao encontrar impactos de pedras, protegendo o par cicloidal interno do motor; uma contrapressão de ≤ 3MPa é definida e um tubo de drenagem de óleo externo de Φ10mm é conectado para evitar contrapressão excessiva, causando danos à vedação de óleo.

2. Aprimoramento de proteção e vedação

O eixo de saída adota uma estrutura de vedação de óleo de lábio duplo + estrutura de vedação de dupla camada de vedação contra poeira, evitando efetivamente que cascalho e solo entrem no interior do motor.

3. Especificações de fluido de óleo e filtragem

Selecione óleo hidráulico antidesgaste N68, que é adequado para temperaturas de operação que variam de -10°C a 65°C; equipe-se com um filtro de sucção de óleo de 20μm + um filtro de alta pressão de 10μm e mantenha a limpeza do óleo no nível ISO 18/13 para reduzir o desgaste do mecanismo de distribuição de fluxo do motor por impurezas.

4. Resultados da implementação

1. Melhoria significativa no desempenho operacional

A caminhada é suave, sem escorregar, e a capacidade de subida foi aumentada dos 20° para 25° originais, atendendo plenamente às condições da estrada exigidas para reparos de emergência municipais e operações de pomares; o erro de sincronização dos dois motores durante a direção é ≤ 2%, e o raio de giro da carroceria foi reduzido para 1,5m, aumentando a flexibilidade das operações de desmontagem interna em 40%.

2. Melhoria notável na confiabilidade e vida útil

Após testes no local, um único motor operou continuamente por 800 horas sem falhas. A frequência de manutenção foi ampliada de duas vezes por mês para uma vez por trimestre, resultando em uma redução de 65% nos custos anuais de manutenção; a vida útil do retentor de óleo foi estendida das 300 horas originais para 1.000 horas, reduzindo significativamente o tempo de inatividade para manutenção.

3. O consumo de energia e a redução de peso atendem aos padrões

Em comparação com os motoredutores tradicionais, o consumo de energia do acionamento ambulante foi reduzido em 15%. Combinado com o design geral de economia de energia da máquina, o consumo de combustível por hora durante a operação diminuiu 0,8 litros. O design leve do motor ajuda a controlar o peso total da máquina em até 1,75 toneladas, permitindo que ela seja transportada diretamente por um elevador com capacidade de carga de 2 toneladas, ampliando assim os cenários de operação interna.

V. Resumo da Aplicação

O motor hidráulico cicloidal BMS-200, com suas principais vantagens de alto torque, tamanho pequeno e alta confiabilidade, superou com sucesso os desafios técnicos no acionamento de direção de pequenas escavadeiras de 1,8 toneladas. Esta solução foi produzida em massa e recebeu uma taxa de satisfação de feedback do mercado de 98%, tornando-a o esquema de seleção de referência para a direção de pequenas escavadeiras.

Caso de aplicação do motor hidráulico cicloidal BMT-310 no acionamento do dispositivo de trabalho de uma pequena carregadeira de 1 a 1,5 toneladas

I. Antecedentes das condições de trabalho

A pequena carregadeira de 1-1,5 toneladas é usada principalmente para carga e descarga de mercadorias em armazéns, transporte de materiais agrícolas e manuseio de materiais auxiliares de pequena infraestrutura, etc. O dispositivo de trabalho (levantamento e lançamento de caçamba) é o mecanismo executivo central de toda a máquina e precisa atender a três requisitos principais:

1. Forte adaptabilidade de carga: A carga máxima da caçamba é ≤ 1,5 toneladas. Durante a operação, ele frequentemente suporta cargas de impacto de elevação e rotação, exigindo que a saída de torque do elemento de acionamento seja estável, sem fenômenos de travamento ou travamento;

2. Operação precisa e flexível: O equipamento é usado principalmente em armazéns estreitos, estufas, etc., e precisa obter controle síncrono preciso de levantamento e giro da caçamba para evitar derramamento de material, ao mesmo tempo que requer uma velocidade de resposta rápida para melhorar a eficiência operacional;

3. Espaço de instalação compacto: toda a máquina precisa ser leve (o peso total é ≤ 2,5 toneladas), e a estrutura do elemento de acionamento precisa ser compacta, adequada para o layout de instalação estreito do chassi da carregadeira.

Anteriormente, este modelo usava um esquema de transmissão mecânica de cilindro hidráulico + biela, que apresentava pontos técnicos óbvios: primeiro, a sincronização de levantamento e giro da caçamba era ruim, com um erro de até 8%, e a taxa de derramamento de material era alta; em segundo lugar, a estrutura da transmissão era complexa, propensa a problemas como desgaste da biela e vazamento do cilindro de óleo, com frequência média de manutenção diária de 1 vez; terceiro, a pressão de inicialização era alta e, mesmo operando sem carga, ainda era necessária uma grande força operacional, resultando em alta intensidade de trabalho manual.

II. Esquema de seleção

Em resposta a esses pontos problemáticos, a equipe técnica selecionou o motor hidráulico cicloidal BMT-310 como o principal elemento de acionamento do dispositivo de trabalho da carregadeira. A correspondência precisa de seus parâmetros com os requisitos das condições de trabalho é mostrada na tabela a seguir:

III. Configuração do sistema

1. Projeto de Circuito Hidráulico

É adotado um sistema hidráulico variável de pressão constante de 15MPa, que é combinado com uma bomba de engrenagem de 40L/min para garantir um fornecimento de pressão estável para o motor. Uma válvula piloto proporcional é instalada na entrada de óleo do motor para obter um controle síncrono preciso do levantamento e da rotação da caçamba, com um erro de sincronização de ≤ 2%. Uma contrapressão de ≤ 3MPa é definida e um tubo de drenagem de óleo externo de Φ12mm é conectado para evitar danos ao retentor de óleo devido à contrapressão excessivamente alta, prolongando assim a vida útil do motor.

2. Especificações de fluido de óleo e filtragem

Selecione óleo hidráulico antidesgaste N68, que é adequado para temperaturas de operação que variam de -10°C a 65°C; equipar com um elemento filtrante de alta pressão de 10μm, garantindo a limpeza do óleo no nível ISO 18/13, filtrando efetivamente impurezas inorgânicas, como partículas de solo e areia misturadas durante a operação, e reduzindo o desgaste dos pares cicloidais internos e do mecanismo de distribuição.

3. Medidas de proteção reforçadas

O eixo de saída adota uma estrutura de vedação de óleo de lábio duplo + estrutura de vedação de camada dupla com anel de poeira para evitar que poeira e detritos entrem no interior do motor e é adequado para ambientes de trabalho externos agressivos.

4. Resultados da implementação

1. Melhoria Significativa no Desempenho Operacional

A velocidade de elevação da caçamba aumentou 20%, o tempo de resposta de giro foi reduzido para 0,8 segundos, não há derramamento durante a carga e descarga de materiais com carga total e a eficiência operacional aumentou 30%. Ao manusear materiais pesados ​​de 1,5 tonelada, o motor pode operar continuamente por 4 horas sem qualquer falha, resolvendo completamente os problemas de lentidão e travamento do sistema de transmissão tradicional.

2. Otimização de Confiabilidade e Manutenção

Após testes no local, um único motor funcionou continuamente por 500 horas sem falhas. A frequência de manutenção foi ampliada de uma vez por mês para uma vez por trimestre, resultando em uma redução de 65% nos custos anuais de manutenção. A estrutura de vedação impediu efetivamente a entrada de impurezas, reduzindo o desgaste do par cicloidal em 70% e estendendo a vida útil geral do motor para mais de 3.000 horas.

3. A experiência operacional foi significativamente melhorada.

O recurso de baixa pressão inicial reduz significativamente a força operacional. Comparado aos esquemas de transmissão tradicionais, a intensidade da operação manual é reduzida em 50%. O controle da válvula proporcional permite a regulação contínua da velocidade da ação, proporcionando uma operação suave sem choques, e é adequado para operadores novatos dominarem rapidamente.

V. Resumo da Aplicação

O motor hidráulico cicloidal BMT-310, com suas principais vantagens de alto torque, alta confiabilidade e operação precisa, abordou com sucesso os desafios de condução do dispositivo de trabalho de 1 a 1,5 toneladas de pequenas carregadeiras. Esta solução foi produzida em massa e agora está disponível em vários cenários, como armazéns, fazendas e pequenos projetos de infraestrutura. A taxa de satisfação do feedback do mercado atingiu 97%, tornando-o a solução preferida para acionar os dispositivos de trabalho de pequenas carregadeiras.