Оскільки виробники комерційного обладнання переходять від двигунів внутрішнього згоряння до електричних транспортних засобів на 48 В, 96 В і 350 В, розробники силових агрегатів стикаються з несподіваним вузьким місцем: паразитним рухом рідини.
На традиційному дизельному екскаваторі чи колісному навантажувачі дизельний двигун із високим крутним моментом легко перемагає тертя внутрішнього ущільнення циліндра. Оператори рідко помічають механічний опір, спричинений агресивними еластомерними ущільнювачами з високим попереднім навантаженням, які стискають стандартні сталеві стволи.
Однак на компактному екскаваторі або електричному сміттєвозі з живленням від батареї немає зайвих кінських сил. Стандартні промислові ущільнювачі циліндрів споживають від 12% до 18% загальної енергії бортової батареї, просто долаючи внутрішнє стиснення ущільнення та механічний опір розриву.
Ця витрата енергії прискорила попит на Low-Friction у всій галузіГідравлічні циліндридля акумуляторно-електричного будівельного обладнання та автопарків з нульовими викидами. Завдяки заміні застарілих ущільнювальних сальників із високим коефіцієнтом тертя гідродинамічними мікропрофільованими ущільнювачами та субмікронними трубками з роликовим поліруванням сучасні електричні машини отримують до 45 хвилин додаткового робочого часу на одному заряді акумулятора.
| Інженерний параметр | Стандартний дизельний циліндр | Циліндр низького тертя BEV |
|---|---|---|
| Внутрішнє тертя прориву | від 8,0 до 14,5 бар | від 1,2 до 2,8 бар |
| Оздоблення поверхні внутрішнього отвору труби | Ra від 0,4 до 0,8 мкм | Ra від 0,1 до 0,2 мкм (SRB) |
| Низькошвидкісний поріг Stick-Slip | Нижче 15 мм/сек | Нижче 1,0 мм/сек |
| Профіль первинного ущільнення штока | Важка попередньо завантажена U-чашка | Тандемна сходинка з низьким коефіцієнтом тертя |
| Коефіцієнт втрат паразитної енергії | 12% - 18% продуктивності насоса | 3% - 5% продуктивності насоса |
| Сумісність з рідинами | Стандартне мінеральне масло | Bio-HEES Synthetic & AW46 |
| Діапазон робочих температур | від -20°C до +80°C | від -40°C до +100°C |
Кожного разу, коли інвертор електричного насоса набирає обертів, щоб перемістити гідравлічну стрілу, він повинен долати «тертя прориву» — статичну силу прилипання між ущільненням штока та хромованим штоком поршня. На звичайних циліндрах цей початковий стрибок тиску змушує електродвигун досягати максимального споживання сили струму ще до того, як почнеться механічний рух. Протягом 8-годинної зміни, що включає тисячі невеликих циклів копання, ці мікрошипи призводять до значного розрядження батареї.
Коли оператор виконує тонке планування або делікатне укладання труб зі швидкістю нижче 5 мм/с, стандартні гумові ущільнювачі захоплюють і відпускають металевий стрижень нерівномірно, викликаючи різкі коливання стріли. Гідравлічні циліндри з низьким коефіцієнтом тертя для акумуляторно-електричного будівельного обладнання та автопарків з нульовим рівнем викидів містять самозмащувальні кільця ковзання з тефлонової бронзи або модифікованого поліуретану з мікроскопічними гідродинамічними масляними резервуарами, що забезпечує безперебійний рух без вібрації навіть на наднизьких швидкостях 0,5 мм/с.
[ Мікрогідродинамічне хонінгування SRB ] → Поверхня Ra 0,1-0,2 мкм зберігає мікромасляну плівку
↓
[ Тандемні сальники з низьким рівнем прориву ] → ущільнювачі з PTFE-композиту зменшують тертя на 70%
↓
[Вбудовані блоки клапанів регенерації] → Відновлює зворотне масло, щоб зменшити потребу інвертора
Зменшення тертя не означає створення ультрасухої дзеркальної поверхні; це вимагає мікроскопічного утримання олії. HCIC використовує вдосконалене очищення та валикове полірування для досягнення шорсткості внутрішньої поверхні Ra0,1–0,2 мкміз заштрихованою структурою плато. Це плато утримує мікроскопічний граничний шар рідини, який запобігає тертю сухого металу про ущільнення під час холодного ранкового електричного запуску.
Замість того, щоб покладатися на одну, щільно стиснуту поліуретанову U-подібну чашку, у конструкціях із низьким коефіцієнтом тертя використовується тандемний ущільнювальний пакет. Первинне ущільнення має динамічний ступінчастий профіль, який живиться за допомогою ущільнювального кільця зі зниженим радіальним перешкодою, зменшуючи тертя більш ніж на 70%, зберігаючи при цьому нульовий рівень витоку рідини до 250 бар.
Для подальшої економії електричних кіловат-годин циліндри з низьким коефіцієнтом тертя можуть бути оснащені вбудованими регенеративними клапанами для опускання стріли. Під час опускання без приводу сила тяжіння змушує рідину зі сторони поршня повертатися назад до сторони штока без циркуляції через головний напрямний регулюючий клапан, зменшуючи навантаження на електродвигун майже до нуля під час зворотних ходів.
Якщо ви модернізуєте наявне обладнання або усуваєте несправності, пов’язані з розрядкою батареї електричної машини, виконайте цей тест у майстерні:
1. Від'єднайте зовнішнє механічне з'єднання:Від’єднайте вушко штока, щоб циліндр рухався повністю без навантаження.Оскільки глобальні норми щодо викидів у міських будівельних зонах посилюються, гідравлічні циліндри з низьким коефіцієнтом тертя для акумуляторно-електричного будівельного обладнання та автопарків з нульовим викидом стають стандартними специфікаціями для компактних навантажувачів, міні-екскаваторів та електричних сміттєзбірників.
HCIC співпрацює безпосередньо з модернізаторами обладнання BEV та інженерами з рідинної енергетики для конфігурації спеціальних циліндрів із низьким коефіцієнтом тертя, які відповідають конкретним шинам напруги та робочим циклам. Ми пропонуємо спеціальну довжину ходу, інтегровані датчики зворотного зв’язку за положенням (LVDT / ефект Холла) і 3D-моделі CAD для негайного перегляду упаковки трансмісії.
Щоб оцінити прототипи циліндрів із низьким коефіцієнтом тертя для лінійки машин із нульовим рівнем викидів, зверніться до HCIC:
