Máy xây dựng

Trường hợp ứng dụng động cơ thủy lực xích BMR-200 trong cơ cấu quay của máy đào mini 1,5 tấn

I. Bối cảnh điều kiện làm việc

Máy xúc siêu nhỏ 1,5 tấn do một nhà sản xuất máy móc xây dựng nào đó phát triển chủ yếu được sử dụng cho các công việc như đào hố và bón phân trong vườn cây ăn quả, san lấp mặt bằng nhà kính và đào rãnh cơ sở hạ tầng nhỏ. Cơ chế xoay của nó cần đáp ứng các yêu cầu cốt lõi bao gồm xoay trơn tru ở tốc độ thấp, định vị chính xác và lắp đặt nhỏ gọn. Đồng thời, phải tương thích với thiết kế gọn nhẹ của toàn bộ máy (có tổng trọng lượng ≤ 1,2 tấn), chịu được tải trọng khởi động-dừng thường xuyên và tải trọng tác động nhỏ.

Trước đây, cơ cấu xoay của mẫu xe này sử dụng động cơ bánh răng thông thường, gặp các vấn đề như giật hình xoay, độ chính xác định vị kém (có sai số lớn hơn ±10°) và chiếm dụng không gian lắp đặt lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả vận hành và trải nghiệm vận hành.

II. Sơ đồ tuyển chọn

Để giải quyết các vấn đề nêu trên, nhóm kỹ thuật cuối cùng đã chọn động cơ thủy lực xích lô BMR-200 làm bộ phận dẫn động cho cơ cấu quay, với các thông số cốt lõi sau:

III. Cấu hình hệ thống

1. Mạch thủy lực: Sử dụng hệ thống thủy lực áp suất định mức 14MPa, được trang bị bơm dầu lưu lượng 20L/phút, để đảm bảo công suất mô-men xoắn ổn định từ động cơ; thêm van cân bằng và van tiết lưu một chiều để đạt được khả năng điều chỉnh tốc độ vô cấp và bộ đệm khởi động-dừng.

2. Kiểm soát áp suất ngược: Đặt áp suất ngược thành 4MPa để ngăn chặn hiện tượng hút áp suất âm khi động cơ quay ở tốc độ cao; kết nối ống xả dầu Φ8mm bên ngoài để tránh làm hỏng phớt dầu bên trong do áp suất ngược quá mức.

3. Tiêu chuẩn chất lượng dầu: Chọn dầu thủy lực chống mài mòn N68, với độ sạch của dầu được kiểm soát ở mức ISO 18/13 và trang bị bộ phận lọc áp suất cao 10μm để giảm mài mòn các cặp xycloidal bên trong của động cơ do tạp chất.

IV. Kết quả thực hiện

1. Nâng cao hiệu suất: Quá trình bắt đầu quay trơn tru mà không bị giật và độ chính xác định vị đã được tối ưu hóa từ ± 10° đến ± 3°, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu định vị của các hoạt động chính xác trong vườn cây ăn quả và nhà kính; trong quá trình vận hành xoay dốc 5°, không có hiện tượng trượt hoặc kẹt.

2. Khả năng thích ứng với không gian: Động cơ BMR-200 sử dụng thiết kế mặt bích nhỏ gọn, giảm 25% chiếm dụng không gian lắp đặt so với động cơ hộp số nguyên bản, đáp ứng thành công các yêu cầu bố trí nhẹ của máy đào siêu nhỏ.

3. Tuổi thọ và độ tin cậy: Sau khi thử nghiệm tại hiện trường, hoạt động liên tục trong 800 giờ mà không gặp lỗi, tỷ lệ hỏng hóc giảm từ 1,5 lần hàng tháng xuống còn 0,1 lần; chu kỳ bảo trì được kéo dài đến 12 tháng, chỉ cần thay thế dầu thủy lực và bộ phận lọc thường xuyên, giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì cho người dùng.

4. Tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng: Đặc tính áp suất khởi động thấp của động cơ xích lô giúp giảm 18% mức tiêu thụ năng lượng của cơ cấu quay trong điều kiện không tải. Kết hợp với thiết kế tiết kiệm năng lượng của toàn bộ hệ thống thủy lực, tổng mức tiêu thụ nhiên liệu khi vận hành của máy giảm khoảng 10%.

V. Tóm tắt hồ sơ

Động cơ thủy lực cycloidal BMR-200 với ưu điểm là tốc độ thấp và mô-men xoắn cao, cấu trúc nhỏ gọn và độ tin cậy cao đã giải quyết hoàn hảo các thách thức kỹ thuật của cơ cấu quay của máy xúc siêu nhỏ 1,5 tấn. Giải pháp này đã được triển khai trên diện rộng và phản hồi của thị trường rất thuận lợi. Nó đã trở thành một sơ đồ lựa chọn hoàn thiện cho bộ truyền động quay của máy đào siêu nhỏ.

Trường hợp ứng dụng động cơ thủy lực xích lô BMS-200 trong dẫn động đi bộ của máy xúc loại nhỏ 1,8 tấn

I. Bối cảnh điều kiện làm việc

Máy xúc loại nhỏ 1,8 tấn là mẫu xe chuyên dụng được thiết kế để sửa chữa khẩn cấp tại các khu đô thị, phá dỡ trong nhà, đào rãnh vườn cây ăn trái, v.v., trong không gian hẹp. Tổng trọng lượng của máy phải được kiểm soát chặt chẽ trong phạm vi 1,8 tấn để đáp ứng yêu cầu vận chuyển thang máy và đi qua các ngõ hẹp. Điểm yếu cốt lõi của cơ chế đi bộ chủ yếu nằm ở ba khía cạnh sau:

1. Yêu cầu về tải trọng khắc nghiệt: Cần đạt được khả năng lái với mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp trong các điều kiện đường phức tạp như sỏi, bùn và bậc thang. Tốc độ đi bộ phải là 5-15 vòng/phút và khả năng leo dốc phải ≥25°. Động cơ bánh răng truyền thống không đủ mô-men xoắn và dễ bị trượt, chết máy;

2. Giới hạn không gian lắp đặt: Chiều rộng của khung máy xúc là 1,2m. Các bộ phận truyền động cần được thiết kế gọn nhẹ. Động cơ piston truyền thống quá lớn và không thể thích ứng với cách bố trí nhẹ;

3. Yêu cầu về độ tin cậy cao: Thời gian vận hành trung bình hàng ngày là ≥10 giờ, thường xuyên khởi động, rẽ, va chạm, phớt dầu của động cơ truyền thống dễ bị mòn, tần suất bảo dưỡng trung bình hàng tháng là 2 lần, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả thi công.

Trước đây, mẫu xe này sử dụng động cơ bánh răng thông thường. Trong quá trình vận hành trên đường cấp phối sỏi để sửa chữa khẩn cấp, tỷ lệ hỏng hóc khi leo dốc lên tới 30% và chi phí bảo trì chiếm 15% chi phí vận hành toàn bộ máy.

II. Sơ đồ tuyển chọn

Để giải quyết những điểm khó khăn trên, cuối cùng nhóm kỹ thuật đã chọn động cơ thủy lực xích lô BMS-200 làm thành phần cốt lõi của bộ truyền động đi bộ. Việc kết hợp chính xác các tham số của nó với các điều kiện làm việc được thể hiện trong bảng sau:

III. Cấu hình hệ thống

1. Thiết kế tối ưu hóa mạch thủy lực

Hệ thống thủy lực biến đổi áp suất không đổi 15MPa được sử dụng, phù hợp với bơm bánh răng 35L/phút, đảm bảo cung cấp áp suất đồng bộ cho hai động cơ (một cho mỗi bên của cơ cấu đi bộ); van cân bằng hai chiều + van giảm quá tải được lắp ở đầu vào dầu của động cơ để chống trượt dốc; van giảm áp tự động xả áp khi gặp đá va đập, bảo vệ cặp cycloidal bên trong của động cơ; áp suất ngược 3MPa được đặt và ống xả dầu Φ10mm bên ngoài được kết nối để tránh áp suất ngược quá mức gây hư hỏng phớt dầu.

2. Tăng cường bảo vệ và niêm phong

Trục đầu ra sử dụng cấu trúc bịt kín khung đôi môi + phớt chống bụi hai lớp, ngăn chặn hiệu quả sỏi và đất xâm nhập vào bên trong động cơ.

3. Thông số kỹ thuật dầu và lọc

Chọn dầu thủy lực chống mài mòn N68, phù hợp với nhiệt độ vận hành từ -10oC đến 65oC; trang bị bộ lọc hút dầu 20μm + bộ lọc áp suất cao 10μm và giữ độ sạch của dầu ở mức ISO 18/13 để giảm sự mài mòn của cơ chế phân phối dòng chảy của động cơ bởi tạp chất.

IV. Kết quả thực hiện

1. Cải thiện đáng kể hiệu suất hoạt động

Lái xe đi bộ êm ái, không bị trượt và khả năng leo dốc đã được tăng từ 20° ban đầu lên 25°, đáp ứng đầy đủ các điều kiện đường sá cần thiết cho việc sửa chữa khẩn cấp của thành phố và vận hành vườn cây ăn quả; sai số đồng bộ của hai động cơ trong quá trình đánh lái là ≤ 2%, bán kính quay vòng của thân xe giảm xuống còn 1,5m, giúp tăng tính linh hoạt của các thao tác tháo dỡ trong nhà lên 40%.

2. Cải thiện đáng kể về độ tin cậy và tuổi thọ

Sau khi thử nghiệm tại chỗ, một động cơ duy nhất đã hoạt động liên tục trong 800 giờ mà không gặp sự cố. Tần suất bảo trì được kéo dài từ 2 lần/tháng lên 1 quý/lần, giúp giảm 65% chi phí bảo trì hàng năm; tuổi thọ của phớt dầu được kéo dài từ 300 giờ ban đầu lên 1000 giờ, giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động để bảo trì.

3. Tiêu thụ năng lượng và trọng lượng nhẹ đạt tiêu chuẩn

So với động cơ bánh răng truyền thống, mức tiêu thụ năng lượng của bộ truyền động đi bộ đã giảm 15%. Kết hợp với thiết kế tiết kiệm năng lượng tổng thể của máy, mức tiêu thụ nhiên liệu mỗi giờ trong quá trình vận hành đã giảm 0,8 lít. Thiết kế nhẹ của động cơ giúp kiểm soát trọng lượng tổng thể của máy trong khoảng 1,75 tấn, cho phép vận chuyển trực tiếp bằng thang máy có tải trọng 2 tấn, từ đó mở rộng các kịch bản vận hành trong nhà.

V. Tóm tắt hồ sơ

Động cơ thủy lực cycloidal BMS-200, với ưu điểm cốt lõi là mô-men xoắn cao, kích thước nhỏ và độ tin cậy cao, đã giải quyết thành công các thách thức kỹ thuật trong truyền động lái của máy đào cỡ nhỏ 1,8 tấn. Giải pháp này đã được sản xuất hàng loạt và nhận được tỷ lệ hài lòng về phản hồi của thị trường là 98%, khiến nó trở thành sơ đồ lựa chọn tiêu chuẩn cho bộ truyền động lái của máy đào nhỏ.

Trường hợp ứng dụng động cơ thủy lực cycloidal BMT-310 trong bộ truyền động của thiết bị làm việc của máy xúc lật nhỏ 1-1,5 tấn

I. Nền điều kiện làm việc

Máy xúc lật nhỏ 1-1,5 tấn chủ yếu được sử dụng để bốc dỡ hàng hóa trong kho, vận chuyển vật liệu nông nghiệp và xử lý vật liệu phụ trợ cơ sở hạ tầng nhỏ, v.v. Thiết bị làm việc (nâng và lật gầu) là cơ chế điều hành cốt lõi của toàn bộ máy và cần đáp ứng ba yêu cầu cốt lõi:

1. Khả năng thích ứng tải mạnh: Tải trọng tối đa của gầu là 1,5 tấn. Trong quá trình vận hành, nó thường xuyên chịu được tải trọng va đập khi nâng, lật, đòi hỏi mômen sinh ra của bộ phận dẫn động phải ổn định, không có hiện tượng kẹt, chết máy;

2. Vận hành chính xác và linh hoạt: Thiết bị chủ yếu được sử dụng trong các nhà kho chật hẹp, nhà kính, v.v. và cần đạt được khả năng điều khiển đồng bộ chính xác về nâng và lật gầu để tránh đổ nguyên liệu, đồng thời yêu cầu tốc độ phản ứng nhanh để nâng cao hiệu quả hoạt động;

3. Không gian lắp đặt nhỏ gọn: Toàn bộ máy cần phải nhẹ (tổng trọng lượng 2,5 tấn), kết cấu bộ phận dẫn động cần nhỏ gọn, phù hợp với cách bố trí lắp đặt hẹp của khung máy xúc.

Trước đây, mô hình này sử dụng sơ đồ truyền động cơ khí xi lanh + thanh nối, rõ ràng có điểm yếu về mặt kỹ thuật: Thứ nhất, khả năng đồng bộ hóa nâng lật gầu kém, sai số lên tới 8%, tỷ lệ tràn nguyên liệu cao; thứ hai, kết cấu truyền động phức tạp, dễ xảy ra các vấn đề như mòn thanh truyền và rò rỉ xi lanh dầu, tần suất bảo dưỡng trung bình mỗi ngày là 1 lần; thứ ba, áp lực khởi động cao, ngay cả khi vận hành không tải vẫn cần lực lượng vận hành lớn dẫn đến cường độ lao động chân tay cao.

II. Sơ đồ lựa chọn

Để giải quyết những điểm khó khăn này, nhóm kỹ thuật đã chọn động cơ thủy lực xích lô BMT-310 làm bộ phận dẫn động cốt lõi của thiết bị làm việc của máy xúc lật. Việc kết hợp chính xác các tham số của nó với các yêu cầu về điều kiện làm việc được thể hiện trong bảng sau:

III. Cấu hình hệ thống

1. Thiết kế mạch thủy lực

Hệ thống thủy lực biến đổi áp suất không đổi 15MPa được sử dụng, kết hợp với bơm bánh răng 40L/phút để đảm bảo cung cấp áp suất ổn định cho động cơ. Một van tỷ lệ thí điểm được lắp đặt ở đầu vào dầu của động cơ để đạt được khả năng điều khiển đồng bộ chính xác việc nâng và lật gầu, với sai số đồng bộ hóa 2%. Áp suất ngược 3MPa được đặt và ống xả dầu Φ12mm bên ngoài được kết nối để tránh làm hỏng phớt dầu do áp suất ngược quá cao, từ đó kéo dài tuổi thọ của động cơ.

2. Thông số kỹ thuật lọc và chất lỏng dầu

Chọn dầu thủy lực chống mài mòn N68, phù hợp với nhiệt độ vận hành từ -10oC đến 65oC; trang bị phần tử lọc áp suất cao 10μm, đảm bảo độ sạch của dầu ở mức ISO 18/13, lọc hiệu quả các tạp chất vô cơ như các hạt đất và cát trộn lẫn trong quá trình vận hành, đồng thời giảm mài mòn cho các cặp cycloidal bên trong và cơ chế phân phối.

3. Các biện pháp bảo vệ tăng cường

Trục đầu ra sử dụng phớt dầu khung đôi + cấu trúc bịt kín hai lớp vòng bụi để ngăn bụi và mảnh vụn xâm nhập vào bên trong động cơ, phù hợp với môi trường làm việc khắc nghiệt ngoài trời.

IV. Kết quả thực hiện

1. Cải thiện đáng kể hiệu suất hoạt động

Tốc độ nâng của gầu đã tăng 20%, thời gian phản hồi lật giảm xuống còn 0,8 giây, không bị đổ vật liệu khi bốc dỡ vật liệu đầy tải và hiệu suất vận hành đã tăng 30%. Khi xử lý vật liệu nặng 1,5 tấn, động cơ có thể hoạt động liên tục trong 4 giờ mà không gặp bất kỳ lỗi nào, giải quyết triệt để tình trạng ì ạch, chết máy của hệ thống truyền động truyền thống.

2. Tối ưu hóa độ tin cậy và khả năng bảo trì

Sau khi thử nghiệm tại chỗ, một động cơ duy nhất đã hoạt động liên tục trong 500 giờ mà không gặp sự cố. Tần suất bảo trì được tăng từ một lần mỗi tháng lên một lần mỗi quý, giúp giảm 65% chi phí bảo trì hàng năm. Cấu trúc bịt kín ngăn chặn tạp chất xâm nhập một cách hiệu quả, giảm 70% độ mài mòn của cặp xycloidal và kéo dài tuổi thọ tổng thể của động cơ lên ​​hơn 3000 giờ.

3. Trải nghiệm vận hành đã được cải thiện đáng kể.

Tính năng áp suất khởi động thấp làm giảm đáng kể lực vận hành. So với các sơ đồ truyền dẫn truyền thống, cường độ vận hành thủ công giảm 50%. Điều khiển van tỷ lệ cho phép điều chỉnh tốc độ hoạt động liên tục, mang lại khả năng vận hành trơn tru mà không bị giật và phù hợp cho những người mới vận hành có thể nhanh chóng thành thạo.

V. Tóm tắt hồ sơ

Động cơ thủy lực cycloidal BMT-310, với ưu điểm cốt lõi là mô-men xoắn cao, độ tin cậy cao và vận hành chính xác, đã giải quyết thành công các thách thức truyền động của thiết bị làm việc 1-1,5 tấn của máy xúc lật nhỏ. Giải pháp này đã được sản xuất hàng loạt và hiện có sẵn trong nhiều tình huống như nhà kho, trang trại và các dự án cơ sở hạ tầng nhỏ. Tỷ lệ hài lòng về phản hồi của thị trường đã đạt 97%, khiến nó trở thành giải pháp ưa thích để dẫn động các thiết bị làm việc của máy xúc lật nhỏ.