Эргэх цамхаг дээрх цахилгаан дамжуулалтыг шийдвэрлэх: Олон замын гидравлик эргэх холболт ба цахилгааны гөлтгөнөр

Эргэх цамхаг дээрх цахилгаан дамжуулалтын дутагдал

Бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх машины эргэх төхөөрөмжид традицион гидравлик цилиндрийн системийн хязгаарлалтыг ойлгох

Түгээмэл гидравлик бамбайнуудын хөндлөн чиглэл нь тогтмол хошууны зам, эсвэл байршлын хязгаарлалтуудын улмаас эргэлтийг зогсоод ажилладаг. Судалгаагаар ганц замын гидравлик нэгдэл ашиглан эргэх платформ нь 270°-аас дээш эргэх шаардлагатай хэрэглээнд эрчим хүчний 23%-ийг алддаг бөгөөд энэ нь голчлон байршлын хоорондох даралтын алдагдлын улмаас болон давтан эргэх үед гарах эргэлтийн хүчдэлийн улмаас үүдэлтэй.

Ганц замын гидравлик эргэх холболтонд механик хүчдэл болон шингэний нэвчилт

1,500 RPM-аас дээш хурдтай эргэх үед стандарт эргэх холболтууд нь гурван үндсэн аргаар гэмтдэг. Нэгд, 12 МПа-аас илүү радиал ачаалал үйлчлэх үед сэлбэгт хэсгүүд деформацдаг. Хоёрд, бэхлэлийн системийн резьбүүд хугацааны дараа ядардаг. Гуравд, цонхнуудын хоорондох даралтын зөрүү 35 бар-аас хэтрэхэд асуудал үүсдэг. Өнгөрсөн жилийн инженерийн тайлангуудаас үзвэл эдгээр холболтуудын ойролцоогоор 30 хувь нь зөвхөн 1,000 цаг ажилласны дараа л шүргэн авдаг байна. Эдгээрийг тасралтгүй ажиллуулж буй төхөөрөмжүүдийн хувьд энэ нь ойролцоогоор 72-оос 120 цаг тутамд үйлчилгээ шалгалт хийлгэх шаардлагатай гэсэн үг юм. Эдгээр тоонууд нь олон улсын менежерүүд өндөр хурдны хэрэглээнүүдтэй ажиллах үед олон сонголтот шийдлийг хайж буй шалтгааныг илэрхийлж байна.

Тасралтгүй эргэх орчинд цахилгаан дохионы саатал

Хуучин үеийн ухрах цагийг гидравлик системтэй хамт ашигладаг үед эргэлтийн хурд 400 RPM-аас дээш өсөхөд дохионы чанар муудаж эхэлдэг. 2022 онд хийсэн зарим туршилт нь гидравлик систем ажиллаж байх үед серво хүртэлтийн хэлхээнд хүчдэл 12%-иар хэлбэлзэж байгааг илэрхийлжээ. Энэ нь байршил нь бодитоор нь буруу тодорхойлогдох магадлалыг 14%-аар нэмэгдүүлсэн. Энэ бүхний шалтгаан нь өгөгдлийн шугамуудыг хүчний шугамуудаас сайн хамгаалаагүйгээс сорох цахилгаан соронзон холболт үүсдэгт оршино.

Олон замын гидравлик эргэх болон холболтын цэгүүд: Загварчлал ба Ажиллагааны Давуу тал

Олон замын гидравлик эргэх болон холболтын цэгүүд нь гидравлик цилиндр интеграцын дарамтыг хэрхэн даван туулдаг вэ

Цорын ганц замтай гидравлик системийн асуудал нь тасралтгүй эргэж байх үед шингэн саад, даралт алдагдсанаас олон цилиндрүүдийг зэрэг ажиллуулах чадваргүй байдаг. Энэ үед олон замтай эргэх холболтууд нөлөөлнө. Эдгээр хэсгүүд нь шингэнийг тусдаа замаар нь дамжуулж, тус бүрийг нь хянах боломжийг олгодог бөгөөд систем даяар даралтын түвшинг тогтвортой байлгадаг. Жишээлбэл, далайн эрэг олбортой цоонх бууруулагчид нэг компани зургаан замтай тогтоогчийг суурилуулснаар циклийн хугацаагаа 30%-иар бууруулжээ. Үнэндээ юу болсон бэ гэвэл гурван цилиндр нэгэн зэрэг сунж, агшиж байсан бөгөөд үйл ажиллагаанд нь хоорондоо саад болоогүй юм. Тухайн бодитой бодож үзвэл энэ нь маш гайхалтай юм.

Дотоодын каналын сегрегаци, өндөр урсгалын хэрэглээнд даралтыг тэнцвэрлэх

Хоорондоо тусгаарлагдсан цахилгааны зам бүхий радиал цүвцийн загвар нь 120 л/мин-аас дээш урсгал шаарддаг тоног төхөөрөмжид хөндлөнгийн холболтоос сэргийлдэг. Интеграл даралт тэнцүүлэгч вентиль нь чиглэл өөрчлөх үед гаралтыг тогтвортой байлгаж, тэнцвэргүй системтэй харьцуулахад 42% хүртэл даавуу элэгдлийг бууруулдаг.

Онцлог	Нэг замын систем	Олон замын систем
Эргүүлэх хурдны хамгийн их үзүүлэлт	45 L/Min	180 л/мин
Даралтын хэлбэлзэл	±15%	±3%
Утааны түвшин	0.8 мл/цаг	0.1 мл/цаг

Хоорондоо загасны тосыг бохирдуулахгүй, тосыг алдахгүйгээр тусгаарлах технологи

Олон давхар тусгаарлах цүвцийг урвалын эсэргүүцэлтэй гидрогенижийн нитрил цагийн чимэгтэй хослуулан PTFE дэмжлэг өгөх алимбадыг хүртэл эргэх хурд 500 эрг/мин хүртэл дэмждэг. Тосонгийн бүрэн битүү камерт хуваарилагдсан хоёр устгах халаавар нь 10 мкм-ээс бага хэмжээтэй бохирдлыг барих бөгөөд үйлчилгээний зайг 12,000 цаг хүртэл сунгаж өгдөг.

Туршлагын судалгаа: 6 замын эргэх нэгжийг ашиглан цахилгаан станцын үр ашгийг 30%-иар нэмэгдүүлсэн

Цахилгаан дамжуулах төхөөрөмжийг нэг замын байраас зургаан замын эргэх холболтод шилжүүлснээр хоолойн системийн гидравлик цилиндрийг удирдах боломжийг хангасан. Энэ өөрчлөлт нь зэрэгцээ үйл ажиллагааны үед даралтын үсрэлтийг арилгасан, гидравлик тосны хэрэглээг 22%-иар бууруулсан ба зогсолтын цагийг багасгаснаар нийт хөрөнгө оруулалтын 8 сарын дотор бүрэн буцаалтанд хүрсэн.

Эргэх цахилгаан холболт ба Тасралтгүй эргэлтийн Цахилгаан-Мэдээллийн Давхар Систем

Гидравлик цилиндрийн удирдлагын системтэй интеграцлах Цахилгааны Эргэх Холболт

Өнөөгийн эргэх цахилгаан платформууд нь гидравлик ажиллагаа болон цахилгаан хяналтыг зэрэг ашиглан гүйцэтгэх шаардлагатай байдаг. Энэ боломжийг олгож буй нь эргэх холболтын цаг тухайд тогтмол контроллерээс эргэдэг хэсгүүд рүү цахилгаан эрчим хүч болон дохионуудыг тасралтгүй дамжуулж байдаг. Энэ тохижуулга нь эргэх үед утасны элэгдэл эсвэл дохио алдагдах зэрэг асуудлуудыг арилгаж өгдөг. Энэ эргэх холболтын системүүд нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын орчинд өргөн ашиглагддаг. Жишээлбэл, өндөр нарийвчлалтай видео дамжуулж байх үед гидравлик цилиндрүүд нь хэсгүүдийг зэрэг хөдөлгөж байгаа орчинд энэ хэрэглээг илэрхийлж болно. Энэ төрлийн хэрэглээнүүд нь эргэх холболтын систем хэдэн цагийн турш тасралтгүй ажиллаж байсан ч бүрэн найдвартай ажиллаж чаддаг болохыг харуулж байна.

Эргэлтийн үед өндөр давтамжийн дохио дамжуулалт алдагдалгүйгээр хийгдэх

Өндөр гүйцэтгэлтэй скользящий цагт 40 ГГц хүртэлх дохиог 300 оборот/минут хурдтай эргэх үед ч цэвэр байлгаж чаддаг тул гидравликийг бодит цагт хянах, нарийн байрлалын шинэчлэлт авахад тааламжтай. Эдгээр цагт олон давхаргатай хамгаалалт болон импедансыг нарийн тохируулсан хүрэлцээний хэсэг багтсан тул гидравлик ганцангуудаас үүсэх цахилгаан соронзон шуугианыг тусгаарлах боломжтой. Талбайн нөхцөлд хийсэн туршилтаар 10 сая эргэлтийн турш оруулж өгөх алдагдал 0.5 дБ-аас доош хэвээр байгааг харуулжээ. Ийм тогтвортой байдал нь сенсорууд удаан хугацаанд мэдээллийг найдвартай хүргэж байх боломжийг олгодог бөгөөд үйлдвэрлэгчдэд урт хугацаатай үйл ажиллагааны үед маш шаардлагатай шинж чанар юм.

Урт хугацаат зөвшөөрөлтэй Зэрлэг алтны технологийн хүрэлцээ

Алт дээрхь алтны гулзах хүрэлцэхүүн нь хүнд нөхцөл байдалд тэсвэлдэг бөгөөд гидравлик шингэнд нэрвэгдэхэд ч тогтмол дамжуулалтыг хангаж байдаг бөгөөд хэлбэлзэл нь 5 миллиомын доор байдаг. Эдгээр хүрэлцэхүүн нь үйл ажиллагааны явцад өөрийгөө цэвэрлэх чадвартай бөгөөд 50 сая циклээс дээш ажиллах чадвартай байдаг. Түүнчлэн эдгээр нь IP68 стандартын шаардлагаас давсан коррозид эсэргүүцэх чадвартай байдаг тул давсны усны асуудал үргэлж байдаг далайн эрэг ойролцоох нөхцөлд ажилладаг тоног төхөөрөмжид тохиромжтой юм. Бодит нөхцөлд туршснаар эдгээр хүрэлцэхүүн нь традицион мөнгөн графитын хувилбаруудтай харьцуулахад засвар үйлчилгээний шаардлагыг ойролцоогоор 72% бууруулдаг. Бид энэхүү хүрэлцэхүүнийг 60 хэмийн температурт үргэлж ажилладаг цаасны үйлдвэрийн тасралтгүй ажилладаг конвейр системд амжилттай ашиглаж байна.

Системийн синхрончлол: Гидравлик болон цахилгааны замыг зохицуулах

Олон замын гидравлик эргэх холболт болон цахилгааны цагирагийг нэгдүгээр ажиллуулах

Эргэх талбай зөв ажиллахын тулд гидравлик даралт болон цахилгааны импульсыг цаг хугацааны дагуу дамжуулах шаардлагатай. Систем нь нарийн цагийн механизмууд болон системүүдийн хоорондох холбоо бүхий протоколуудад тулгуурладаг. Эдгээр протоколууд нь гидравлик нэгдлүүдийг цахилгаан скользын цагтой тааруулж, хоорондоо саад болохгүйгээр зохицуулдаг. 15-30 МПа даралтанд ажилладаг гидравлик шугам нь ойролцоох сул хүчдэлийн сенсоруудад саад болох ёсгүй. Бүх зүйл зөв интеграцлах үед гидравлик цилиндрүүд болон тэдгээрийн контроллерүүдийн холбоос нь бүх бүтцийг тасралтгүй эргүүлж байхад ч гэсэн гладко ажилладаг.

Гидравлик ажиллагаа болон сенсорын холбоо буцаах импульсуудын хоорондох фазын хоцрогдлыг хамгийн бага байлгах

Хоцрогдол 15 милисекундээс илүү үргэлжилж, цилиндр ажлын явцад дуусчихсан үед сенсорын мэдээлэл ирвэл удирдлагын нарийвчлал 40%-иар буурдаг. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд системүүд одоо ахиуц синхрончлолтын аргуудыг ашигладаг. Цаг хугацааны тэмдэгтэй мэдээллийн багц нь сенсорын уншилтыг яг одоо ажиллуулагч механизмуудтай зэрэгцүүлэн тохируулдаг. Систем мөн шингэнтэй даралтанд шахагдах үзэгдлийг тооцоолдог урьчилан таамаглах алгоритмыг ашигладаг. Оптик кабельтай эргэлтийн холболт нь 2 наносекундээс бага хэлбэлзэлтэй байдгаараа давуу талыг олгодог. Эдгээр бүх технологиуд нэгдэж эргэлтийн нарийвчлалыг хагас градусын нарийвчлалтай хадгалж байдаг бөгөөд үйл ажиллагааны явцад ачаалал эвдэрч болзошгүй үед маш их ач холбогдолтой байдаг.

Бодит хэрэглээ: Цахилгаан эрчим хүч болон мэдээлэл дамжуулах системийг нэгтгэсэн салхины турбины эргэлтийн удирдлага

Орчин үеийн салхины турбинууд нь салхины чавхдасыг бараг мөгцөөр нь зохицуулахын тулд маш нарийн нарийвчлалтай зохицуулгын систем шаарддаг. Лопастуудыг гидравлик цилиндрүүдийг эргүүлэх замаар тохируулдаг бөгөөд, эдгээр цилиндрүүдийг 500 Гц-ийн интервалтай хэмжилт хийдэг тензодатчик, лидар сенсороос авсан салхины чиглэл, мөн гидравлик системийн олон төрлийн диагностикийн мэдээлэл зэргийг дамжуулах үүрэгтэй эргэх холбоос (slip ring) дамжуулдаг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд зөв ажиллавал лопастын бүтэн эргэлтийн циклийг ойролцоогоор 200 мс-д хийж чаддаг. Хамтран ажилладаг системүүдийг ашиглавал, тусдаа ажилладаг хуучин системүүдтэй харьцуулахад ажиллагааны зогсолт нь ойролцоогоор 18 хувь буурсан байдаг. Нөгөө нэг чухал давуу тал нь координатчилсон систем нь цаг агаарын хүчтэй өөрчлөлт үед лопастуудыг хэт идэвхтэй хариу үзүүлэхээс сэргийлдэг, энэ нь орчин үеийн салхины электростанцуудын гидравлик цилиндрүүд хурдан хагарч байгаа гол шалтгаан юм.

Ирээдүйн чиг хандлага: Оюун ухаант интеграци болон урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ

Оруулж өгсөн сенсорууд болон IoT холболттой ухаалаг эргэх холболтууд

Өнөөдөр эргэх холболтууд нь хүчлэг цилиндрийн байдал дагаж мэдэх вибрацийн болон температурын сенсоруудтай ирдэг. Эдгээр ухаалаг төхөөрөмжүүд нь аюулгүй 5G сүлжээгээр холбогдож, сэл хийхэд эхэлж элэгдэх үед анхны боломжит дохиог тодорхойлох бөгөөд шалгахад 100-аас 98 удаа нарийвчлалтай байжээ. Тэнгисийн цөмийн тоног төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэдэг компани нь зургаан замын холболтод оруулсан даралт үзүүлэх багажны датчикыг суурилуулсны дараа засварын зардлаа огцом бууруулжээ. Эдгээр сенсоруудаас олж авсан мэдээлэл нь тогтмол бус, зөвхөн шаардлагатай үед л өтгөн тослох ажлыг хийх боломжийг олгож, хэд хэдэн сарын үйл ажиллагааны үр дүнд тослох зардлыг 22 хувь бууруулжээ.

Интегралтай цэнэгийн телеметржүүлэлтээр хэрэгжүүлэгдсэн урьдчилан таамаглах засвар

Орчин үеийн цахилгаан гүйлгүүрүүд нь хулганы элэгдлийг хянах, цахилгаан дохионы чанарыг цаг хугацаагаар нь хөтлөх боломжтой мэдрэгчтэй ирдэг. Инженерууд эдгээр системүүдээр гүйх гүйдлийг машин сургалтын алгоритмууд ашиглан судалж байх үед зарим тохиолдолд гурван өдрийн өмнө үзэгдэх боломжтой хөрөнгө оруулалтын асуудлыг илрүүлж чаддаг. Өнгөрсөн жил нийтлэгдсэн судалгаа нь үйлдвэрүүд IoT технологийг хэрхэн нэвтрүүлж буйг судалж, тогтмол эргэлтийн машин механизмд энэ төрлийн урьдчилан таамаглах арга нь төлөвлөгөөгүй зогсолтыг гуравны нэгээр бууруулж байгааг илрүүлсэн. Түүнчлэн, техникийн ажилтнууд одоо ажилладаггүй байгууламжуудыг илүү бага хэмжээгээр шалгах шаардлагатай болсон бөгөөд шалгалтын хоорондох ажлын цаг нь дунджаар 400 цагаар сунгагдсан.

Дэвшилтийн шинжилгээ: Роботын болон автомжуулсан үйлдвэрлэлийн хэрэглээний өсөлт (2020–2030)

Зах зээлийн шинжээчид гибрид гидравлик цахилгаан эргэх системийн салбар нэг эсвэл хоёр арван жилийн дотор хурдан өснө гэж таамаглаж байна. Энэ нь жил бүр дунджаар 14.2 хувь өснө гэсэн үг юм. Энэ өсөлт нь автомашинд роботын шаардлага нэмэгдсэнээс шалтгаалан зэрэг шингэний цахилгаан эрчим хүчний болон хурдан мэдээллийн дамжуулалтын шаардлагыг хангахад илүү их хэрэгцээ үүсснээс шалтгаалж байна. Эдгээр шинэ системийг нэвтрүүлсэн үйлдвэрүүд ч гэсэн маш сайн үр дүнг харж байна. Үйлдвэрлэлийн шугам нь өмнөхөөс дунджаар 27 хувь хурдан өөр тохиргоонд шилжих боломжтой болсон бөгөөд энэ нь эрэлт хэрэгцээ өөрчлөгдөж буйтай зэрэгцэн ажиллахад тусадаг. Мөн операторууд өөр нэг давуу талыг мэдэрч байна. Хамгийн их ачаалал үед эрчим хүчний хэрэглээ нь хуучин пневматик системээс дунджаар нэг ажлын нүхэнд 18 киловаттын хэмнэлттэй болсон.

Түгээмэл асуулт

Олон замын гидравлик эргэх нэгдлүүд гэж юу вэ?

Олон замын гидравлик эргэх холболтууд нь эргэх систем доторх олон замын шингэний урсгалыг зөвшөөрдөг бөгөөд олон ажиллагааг хялбарчилж, тогтмол эргэлтийн үед ч даралтын түвшнийг тогтвортой байлгадаг.

Цахилгааны гулзруулагч цагираг нь эргэх платформд хэрхэн тусалдаг вэ?

Цахилгааны гулзруулагч цагираг нь бат бөх контроллерууд болон эргэх хэсгүүдийн хооронд тасралтгүй цахилгааны хүч чадлыг дамжуулдаг бөгөөд эргэх платформ доторх гидравлик болон цахилгаан системүүдийг ганц утасгүй интеграцлахад тусалдаг.

Өндөр давтамжтай гулзруулагч цагираг яагаад чухал вэ?

Өндөр давтамжтай гулзруулагч цагираг нь 40 ГГц хүртэл нарийн болон нарийвчлалтай дохио дамжуулалтыг хангах бөгөөд эргэх системүүд дэх бодит цагийн хяналт болон удирдлагыг хадгалж, нарийвчлал болон ажиллагааг хангахад чухал үүрэгтэй.

Ухаалаг интеграцлал нь засвар үйлчилгээнд хэрхэн хувь нэмрээ оруулах вэ?

Оюунлаг нэгтгэсэн онцлог шинж нь эргэх холболтуудад байршуулсан датчикаар бодит цагт нөхцлийг хянах боломжийг олгож, хүртэлмээр засварын тухай мэдээллийг өгч, хүлээхгүйгээр зогсох болон засварын зардлыг огцом бууруулдаг.