クローバー掘削機における軸活塞変動モーターA6VEの適用と性能優位性分析

hYdraulic Axial Piston Motorsクローラー掘削機の旅行と滑りのシステムでかけがえのない役割を果たします。 a6veシリーズのベベル軸軸ピストン可変モーター、優れた電力密度、柔軟な可変制御そして超長いサービスライフ、世界中のハイエンドクローラー掘削機に適した油圧駆動ソリューションになっています。この記事では、A6VEシリーズモーターの技術的特性、掘削機旅行システムにおけるアプリケーションの利点、スリーニングシステムとのマッチングデザイン、一般的な障害診断方法、将来の開発動向を包括的に分析し、工学機械業界の技術者向けの詳細な参照ガイドを提供します。

1.油圧軸ピストンモーターテクノロジーの概要

油圧伝送システムである油圧軸ピストンモーターは、油圧エネルギーを機械的エネルギーに変換することにより、さまざまな種類の建設機械に強力なパワーを提供します。クローラーの掘削機では、軸ピストンモーターは主にトラベルドライブと上部回転の2つの重要なシステムで使用されています。彼らのパフォーマンスは、マシン全体の運用効率、制御精度、燃費に直接影響します。

表：掘削機の油圧軸ピストンモーターのメインアプリケーションシナリオ

従来のギアモーターやベーンモーターと比較して、軸ピストンモーターはより高い作業圧力（45MPaまで）、より広い速度範囲（変位をゼロに調整できます）、効率性能の向上（総効率は90％を超えます）。 A6VEシリーズは、シリンダーと駆動シャフトの間の角度を変更することにより、変位の段階的な調整を実現し、異なる作業条件下で掘削機の電力要件を完全に一致させるベベル軸設計を採用しています。

2。A6VEシリーズモーターの技術的特徴

2.1イノベーション構造と作業原則

Slant-Axis Axial Piston変数モーターのA6VEシリーズは、ユニークな円錐形のピストンローターグループ設計を採用しています。ピストンは、ドライブシャフトに特定の角度（通常25°または40°）で配置され、傾斜プレートのスイングによって変位が変更されます。従来の傾斜プレートの設計と比較して、この構造は電力密度が高く、耐衝撃性が強くなります。その核となる動作の原則は、高圧オイルが配布プレートを介してプランジャーキャビティに入り、プランジャーを軸方向に移動させることです。プランジャーと駆動シャフトの間の角度により、軸方向の力は放射状の力と接線力に分解され、接線力は駆動トルクを生成します。

A6VEシリーズモーターには、以下を含むさまざまな可変制御モードがあります。

・圧力補償制御（HZ3タイプ）：一定の出力を維持するために、システム圧力に応じて変位を自動的に調整します

・電気比例制御（EP1/EP2）：インテリジェントな規制を達成するための電気信号による変位の正確な制御

・油圧リモートコントロール（HA/HDタイプ）：外部油圧信号を使用してスワッシュプレート角を制御する

2.2キーパフォーマンスパラメーター

表：A6VEシリーズの典型的なモデルの技術パラメーターの比較

A6VEモーターのベアリングシステムは、優れた荷重をかける容量と超長いサービス寿命を持つ二重列テーパーローラーベアリングデザインを採用しています。テストは、標準的な労働条件下では、A6VEモーターの平均トラブルのない労働時間（MTBF）が10,000時間を超え、業界平均をはるかに超えることを示しています。その開始トルク効率は92％に達しているため、低温環境でも掘削機の滑らかな開始を保証できます。

2.3インストールと統合の利点

A6VEシリーズは、センターフランジのインストールデザインを採用しており、「プラグイン」になり、掘削機の移動削減ボックスまたはスリーニングメカニズムに統合され、インストールプロセスを大幅に簡素化できます。そのコンパクトな構造設計により、モーターを縮小ボックスにほぼ完全に挿入し、設置スペースの30％以上を節約できます。この統合方法には、次の利点もあります。

・インストールの許容範囲を排除する：自己調整設計は、製造と組み立てのエラーを補う

・振動と騒音を減らす：剛性接続により、伝送のクリアランスと衝撃が減少します

・簡素化された配管レイアウト：組み込みのオイルパッセージ外部配管の数を減らす

モーターの出力シャフトは、さまざまなメーカーのレデューサーと一致するのに便利な、フラットキー、スプライン（インボリュートまたは長方形）などを含むさまざまな形式で柔軟に構成できます。

3。CrawlerExcavatorTravel SystemでのA6veの適用

3.1ウォーキングシステムの油圧回路の設計

クローラー掘削機の旅行システムは、通常、閉じた油圧回路を採用します。これは、可変ポンプとA6VEモーターで構成され、静水圧透過を形成します。この設計には、エネルギー回収能力と段階的な速度の特性があり、複雑な地形条件下での旅行ニーズに完全に適応します。典型的な回路には次のものがあります。

・メインドライブ回路：可変変位ポンプは、順方向/逆制御を実現するためにA6VEモーターに直接接続されています

・オイル補充回路：閉じたシステムに冷却油を提供し、内部漏れを補正します

・フラッシングサーキット：システムオイルを清潔に保ち、コンポーネントの寿命を延ばします

・ブレーキ制御回路：斜面の駐車安全性を確保するための統合されたマルチディスクブレーキ

A6VEモーターの圧力補償制御機能は、歩行抵抗に応じて変位を自動的に調整できます。掘削機が勾配に登るか、泥だらけの領域を通過すると、システムの圧力が増加し、モーターが変位を自動的に増加させて出力トルクを増加させます。平坦な道路で高速で移動すると、速度を上げるために変位が減少します。この適応機能により、エンジンは常に最適な動作点で動作し、燃料消費量を15％〜20％削減できます。

3.2低速および高トルク特性の最適化

クローラーの掘削機は、しばしば、過酷な労働条件で大きな抵抗を克服する必要があります。これは、旅行モーターの低速安定性とトルク出力容量に厳しい要件を置いています。 A6VEシリーズは、次の技術的革新を通じてこれらの課題を満たしています。

・ピストンリング構造を備えた円錐形のプランジャー：低速クリーピング中のシーリングの強化と内部漏れの減少

・最適化された配布プレート設計：4つの分布ウィンドウ構造エネルギー伝達チェーンを短くし、圧力変動を減らします

・三角溝バッファーテクノロジー：流れの衝撃、幅15°、深さ20°を吸収します。

・二重列ローラーベアリング：大きな放射状負荷に耐え、住宅の変形による効率の低下を避ける

10rpmの超低速度で5％未満のトルク変動速度は、掘削機の正確な制御要件を完全に満たしています。モーターのパワーと重量の比率は200kW/t以上に達し、同様の競合製品をはるかに超えています。

3.3典型的な障害モードとソリューション

表：旅行システムにおけるA6VEモーターの一般的な障害とソリューション

定期的なメンテナンスは、A6VEモーターの長期的な信頼できる動作を確保するための鍵です。油圧オイルを交換し、2000年の労働時間ごとにフィルターをかけ、5000時間ごとにベアリングクリアランスとプランジャー摩耗を確認することをお勧めします。オイル粒子カウント分析技術の使用は、事前に異常な摩耗を検出し、大きな障害を回避できます。

4。A6veおよび掘削機の滑りシステムの統合設計

4.1スリーニングシステムの技術的要件

掘削装置の滑りシステムは、上部プラットフォームの360°回転を担当しています。

・正確な位置制御：バケツのミリメートルレベルの位置決めの精度を達成する

・スムーズなスタートストップ特性：慣性衝撃を減らし、構造部品を保護する

・効率的なブレーキパフォーマンス：斜面で作業するときに車両が滑るのを防ぎます

・コンパクトインストール寸法：ターンテーブルのスペースを節約します

従来のソリューションは、高速モーターとレデューサーの組み合わせを使用しています。これには、効率が大きい場合や強い慣性衝撃などの欠点があります。 A6VEシリーズモーターは、直接駆動技術と電気比例制御を通じてこれらの問題を完全に解決します。

4.2高度な回転式油圧システムの設計

最新のハイエンド掘削機は、A6VEモーターに基づいた負荷検出滑りシステムをますます使用しています。

・負荷検出ポンプ：需要に応じてフロー出力を自動的に調整します

・比例マルチウェイバルブ：運動方向と速度の正確な制御

・a6ve電気比例モーター：電気信号に応答して、段階的な速度の変化を達成する

・反逆バルブグループ：停止時にスイングショックを排除する

・ブレーキ遅延バルブ：ブレーキと油圧リリースのタイミングを調整する

システムが機能している場合、操作ハンドルのパイロット信号は、スイングパイロットバルブとシャトルバルブを介して、荷重検知バルブとA6VEモーターに送信されます。モーターの変位比例制御により、スイング速度は動作コマンドに正確に対応し、「ポイントと停止」制御エクスペリエンスを実現します。テストデータによると、このシステムは±0.5°以内に掘削機のスイング位置決めの精度を作成できることを示しています。これは、油圧システムの3倍以上高いことです。

4.3エネルギー回収と効率の改善

スイングシステムにおけるA6VEモーターのもう1つの革新的なアプリケーションは、運動エネルギー回収技術です。掘削機が回転を停止すると、上部プラットフォームの巨大な慣性運動エネルギーをモーターによって油圧エネルギーに変換し、アキュムレータに保存できます。 Rexrothの新しく開発された4ポートの軸ピストンモーターは、このプロセスをさらに最適化します。

・エネルギー移動チェーンを短くする：中間変換リンクの損失を減らす

・高効率ゾーンを拡張する：フル操作効率は85％を超えて維持されます

・統合されたインテリジェントコントロールアルゴリズム：最高のリサイクル時間を自動的に一致させる

フィールドデータは、A6VEモーターを備えたエネルギー回収システムが掘削機の全体的なエネルギー消費を12％〜15％減らすことができ、頻繁な回転条件下では効果が特に重要であることを示しています。

5。実用的なアプリケーションケース分析

5.1大型採掘掘削機変換プロジェクト

大規模なオープンピット炭鉱のCAT 349D掘削機の元の旅行モーターは、頻繁に過熱し、平均3,000時間ごとに大規模なオーバーホールを必要としました。 A6VE160HZ3/63W-VAL22200Bモデルに切り替えた後：

・継続的な作業時間は、大規模な修理なしで8,000時間に延長されました

・登山能力は30％から45％に増加しました

・メンテナンスコストは60％削減されました

・燃料効率の18％の改善

重要な改善には次のものがあります。

1。油圧油回路を最適化して、圧力損失を減らします

2。外部循環冷却システムをインストールします

3。高粘度指数油圧オイルを使用します

4。定期的なオイル汚染監視を実装します

5.2トンネルボーリングマシンサポートアプリケーション

上海の地下鉄トンネルプロジェクトでは、Sany Heavy IndustryのEBZ200Hロードヘッダーは、A6VE107EP2/63W-VZL020FPB-SKデュアルモータードライブトラベルシステムを使用しています。

・牽引力は450knに達し、ハードロックの労働条件の要件を満たしています

・速度範囲0〜15m/min段階的に調整可能

・滑り止め制御、安全で信頼性の高い勾配操作

このアプリケーションは、A6VEモーターの電気比例制御の利点を完全に利用しています。トンネルボーリングマシンPLCシステムとの深い統合により、移動速度と推進力の自動マッチングを実現し、トンネルの掘削効率を大幅に改善します。

5.3新世代のインテリジェント掘削機の開発

XCMGの最新のXE370DKインテリジェント掘削機は、RexRothのA6VM55EP1/EP2電気比例可変モーターを使用して、滑りシステムを駆動します。その革新的な機能には次のものがあります。

・自動キャリブレーション機能：ワンクリックで油圧パラメーター学習を完了する

・アンチウェイコントロールアルゴリズム：持ち上げ操作中に負荷の揺れを減らす

・リモート診断インターフェイス：運動の健康状態のリアルタイム監視

・予測メンテナンス：ビッグデータ分析に基づく障害の早期警告

これらのインテリジェントな機能により、XE370DKは業界のベンチマーク製品になり、2024年の中国建設機械年次製品TOP50賞を受賞しています。

6。メンテナンスとトラブルシューティング

6.1毎日のメンテナンスポイント

A6VE軸ピストン可変モーターの長期的な信頼できる動作を確保するには、次のメンテナンス仕様に厳密に従う必要があります。

油圧オイル管理

・95以上の粘度指数を備えたISO VG46またはVG68油圧油圧油を使用する

・ISO 4406 18/16/13基準にオイルの清潔さを維持します

・2000時間または毎年（最初に来る方）に油圧オイルを交換してください

・オイルの酸味、水、粒子の汚染について定期的にテストする

フィルターメンテナンス

・オイル吸引フィルターの圧力差が0.3バーを超える場合は、すぐに交換します

・高圧フィルター要素は500時間ごとにチェックする必要があります

・リターンオイルフィルター要素には詰まり指標があり、アラーム後4時間以内に交換する必要があります。

・フィルター要素を交換するときにフィルターハウジングの内部を掃除します

機械部品検査

・モーターハウジングの温度を毎日確認してください（90°Cを超えない）

・マウントボルトトルクを毎週確認してください（メーカーの指定された値に従って）

・毎月シャフトシールの漏れを確認します（わずかな水分が許可されていますが、オイル滴はありません）

・テストブレーキリリース圧力四半期

6.2専門診断技術

A6VEモーターが失敗すると、次の高度な診断方法を使用して、障害を正確に見つけることができます。

振動スペクトル分析

・シェル振動信号を収集し、特徴的な周波数を分析します

・ベアリングの故障：高調波ファミリーとサイドバンドが表示されます

・プランジャー摩耗：特定の順序の振動エネルギーの増加

・バルブプレートの損傷：高周波衝撃コンポーネントの増加

熱イメージング検出

・赤外線熱イメージャーは、運動表面の温度分布をスキャンします

・内部漏れ：ローカルの過熱エリア

・潤滑が悪い：異常に高温点

・冷却障害：全体の温度上昇は標準を超えています

オイルフェログラフィ

・油中の摩耗粒子の形態と組成の検出

・通常の摩耗：小さな均一な粒子

・異常な摩耗：大規模なチップのような粒子

・腐食性摩耗：大量の酸化物粒子

6.3オーバーホールプロセスの重要なポイント

分解予防策

1。すべてのパイプとフィッティングの場所をマークします

2。特別なツールを使用してフランジ接続を解体します

3。精密交配サーフェスを傷から保護します

4。分解された部品を順番に配置します

主要なコンポーネント検査基準

・プランジャー/シリンダーペア：クリアランス0.015-0.025mmをフィットし、耐性がない場合は交換してください

・配布プレート：平坦性≤0.005mm、粉砕によってマイナーなスクラッチを修復することができます

・ベアリング：クリアランスが標準または孔食が発生する場合、それらを交換する必要があります

・シール：すべての元の部品

アセンブリとデバッグ仕様

1。すべての部品は、組み立て前に油圧油に浸す必要があります

2。フランジボルトを段階的に締めます

3。30分間のロード操作の後の慣らし

4。荷重を定格圧力に徐々に増やします

5。体積効率とトルク効率のテスト

7。将来の技術開発動向

7.1インテリジェンスとIoT統合

次世代のA6VEモーターは、産業用モノのインターネット（IIOT）テクノロジーと深く統合されます。

・リアルタイムステータスモニタリング：内蔵圧力、温度、振動センサー

・エッジコンピューティング機能：伝送遅延を減らすためのパフォーマンスデータのローカル処理

・デジタルツインモデル：仮想シミュレーションは、残りの寿命を予測します

・リモートパラメーター調整：制御パラメーターのオンライン最適化

中国企業は、Canopenインターフェイスを備えたスマートモータープロトタイプを開始しました。これは、OPC UAプロトコルを介して工場MESシステムに直接接続して、予測メンテナンスのデータサポートを提供できます。

7.2エネルギー効率の向上におけるイノベーション

ますます厳しい炭素排出規制を満たすために、A6VEシリーズは多くの省エネ技術を開発しています。

・圧力適応制御：負荷に応じてシステム圧力を動的に調整する

・低摩擦材料：ナノコーティングは機械的損失を減らします

・効率的な熱管理：内部オイルチャネルを最適化して温度上昇を減らす

・エネルギー回収システム：ブレーキ速度エネルギーは油圧エネルギー貯蔵に変換されます

臨床検査では、これらの革新が全体的なモーター効率を5％〜8％改善し、典型的な発掘条件下で年間約3,000リットルの燃料消費量を減らすことができることが示されています。

7.3新しい材料と新しいテクノロジー

高度な材料を適用すると、A6VEモーターの性能限界が大幅に向上します。

・セラミックプランジャー：耐摩耗性は10回増加し、超高圧条件に適しています

・炭素繊維複合シェル：30％軽量で強い

・3Dプリントバルブプレート：複雑な内部オイルチャネルがフロー特性を最適化する

・インテリジェントな潤滑コーティング：温度に応じて摩擦係数を自動的に調整します

同時に、デジタル双子が運転するスマートマニュファクチャリングが達成されます。

・仮想アセンブリ検証は、開発サイクルを短縮します

・パーソナライズされたカスタマイズされた生産、特別なニーズへの迅速な対応

・信頼性を向上させるための完全なライフサイクルの品質トレーサビリティ

8。結論と推奨事項

A6VEシリーズ軸ピストン可変モーターは、革新的な傾斜軸設計、正確な可変制御、優れた信頼性を備えた最新のクローラー掘削機の理想的なパワーソリューションになりました。この記事の分析から、次の結論を導き出すことができます。

1。明らかな技術的利点：従来の油圧モーターと比較して、A6VEは電力密度、制御精度、エネルギー効率に大きな利点があり、特に掘削機などの複雑な労働条件を持つアプリケーションシナリオに適しています。

2。システムマッチングの鍵：A6VEのパフォーマンスを完全に活用するには、合理的な回路構成、正確な制御戦略、完全なフィルタリングおよび冷却システムなど、全体的な油圧システム設計を最適化する必要があります。

3。メンテナンスは寿命を決定します：標準化されたルーチンのメンテナンスと専門的な状態の監視は、モーターのサービス寿命を大幅に延長し、所有権の総コスト（TCO）を削減できます。

4。インテリジェンスは未来です。統合されたセンサーと通信機能を備えたスマートモーターは、業界標準になり、機器の管理とメンテナンスに革新的な変化をもたらします。

上記の分析に基づいて、掘削機メーカーとエンドユーザーに次の提案が行われます。

メーカー向けの推奨事項

・新しいモデルの開発では、A6VE電気比例制御モデルが制御性能を改善するための優先順位を与えられています

・油圧システムとモーターのマッチング設計を最適化して、可変テクノロジーの利点に完全なプレイを行う

・極端な労働条件下で運動の信頼性を確保するために、熱管理設計を強化する

・インテリジェントな操作とメンテナンスの条件を作成するためのプリインストールされたIoTインターフェイス

エンドユーザー向けの推奨事項

・オーバーホール作業のために、工場認定修理サービスプロバイダーを選択してください

・石油分析機器に投資し、予測メンテナンスを実施します

・不適切な使用によって引き起こされる早期の失敗を避けるためのオペレーターのトレーニング

・エネルギー効率のアップグレードソリューションを検討し、古い機器を電気比例制御モーターに置き換えます

建設機械の電化とインテリジェンスが進むにつれて、A6VEシリーズの軸ピストン可変モーターは、技術革新を引き続きリードし、より効率的でよりスマートで環境に優しいパワーソリューションを提供し、グローバルなインフラストラクチャの建設に到達するのを支援します。