Machines de construction

Cas d'application du moteur hydraulique cycloïdal BMR-200 dans le mécanisme de rotation d'une mini-pelle de 1,5 tonne

I. Contexte des conditions de travail

Une micro-pelle de 1,5 tonne développée par un certain fabricant de machines de construction est principalement utilisée pour des tâches telles que creuser des fosses et appliquer des engrais dans les vergers, niveler les terres dans les serres et creuser des tranchées pour de petites infrastructures. Son mécanisme d'orientation doit répondre aux exigences fondamentales, notamment une orientation fluide à basse vitesse, un positionnement précis et une installation compacte. Dans le même temps, il doit être compatible avec la conception légère de l'ensemble de la machine (avec un poids total de ≤ 1,2 tonnes) et être capable de résister à des démarrages et arrêts fréquents et à des charges d'impact mineures.

Auparavant, le mécanisme d'orientation de ce modèle utilisait un moteur à engrenages commun, qui présentait des problèmes tels qu'une gigue d'orientation, une mauvaise précision de positionnement (avec une erreur de plus de ± 10°) et une grande occupation de l'espace d'installation, affectant sérieusement l'efficacité opérationnelle et l'expérience opérationnelle.

II. Schéma de sélection

Pour résoudre les problèmes susmentionnés, l'équipe technique a finalement sélectionné le moteur hydraulique cycloïdal BMR-200 comme élément d'entraînement du mécanisme d'orientation, avec les paramètres de base suivants :

III. Configuration du système

1. Circuit hydraulique : utilisez un système hydraulique à pression nominale de 14 MPa, équipé d'une pompe à huile à débit de 20 L/min, pour assurer une sortie de couple stable du moteur ; Ajoutez des vannes d'équilibrage et des papillons unidirectionnels pour obtenir un réglage continu de la vitesse et une mise en mémoire tampon marche-arrêt.

2. Contrôle de contre-pression : Réglez la contre-pression à ≤ 4MPa pour éviter les phénomènes d'aspiration à pression négative lorsque le moteur tourne à grande vitesse ; Connectez un tuyau de vidange d'huile externe de Φ8 mm pour éviter d'endommager le joint d'huile interne en raison d'une contre-pression excessive.

3. Normes de qualité de l'huile : sélectionnez l'huile hydraulique anti-usure N68, dont la propreté de l'huile est contrôlée au niveau ISO 18/13, et équipez-la d'un élément filtrant haute pression de 10 μm pour réduire l'usure des paires cycloïdales internes du moteur par les impuretés.

IV. Résultats de la mise en œuvre

1. Amélioration des performances : le démarrage et l'arrêt de la rotation sont fluides et sans instabilité, et la précision du positionnement a été optimisée de ±10° à ±3°, répondant pleinement aux exigences de positionnement des opérations de précision dans les vergers et les serres ; lors des opérations de rotation de pente de 5°, il n'y a pas de dérapage ni de coincement.

2. Adaptabilité de l'espace : le moteur BMR-200 adopte une conception de bride compacte, réduisant l'occupation de l'espace d'installation de 25 % par rapport au motoréducteur d'origine, répondant avec succès aux exigences de légèreté des micro-pelles.

3. Durée de vie et fiabilité : Après les tests sur le terrain, fonctionnement continu pendant 800 heures sans défaut, avec un taux de défaillance réduit de 1,5 fois par mois à 0,1 fois ; le cycle de maintenance a été étendu à 12 mois, ne nécessitant que le remplacement régulier de l'huile hydraulique et des éléments filtrants, réduisant ainsi considérablement les coûts de maintenance pour les utilisateurs.

4. Optimisation de la consommation d'énergie : la caractéristique de faible pression de démarrage du moteur cycloïdal réduit de 18 % la consommation d'énergie du mécanisme rotatif à vide. Combinée à la conception économe en énergie de l'ensemble du système hydraulique, la consommation globale de carburant en fonctionnement de la machine diminue d'environ 10 %.

V. Résumé de la demande

Le moteur hydraulique cycloïdal BMR-200, avec ses avantages de faible vitesse et de couple élevé, de structure compacte et de haute fiabilité, a parfaitement relevé les défis techniques du mécanisme de rotation de la micro-pelle de 1,5 tonne. Cette solution a été mise en œuvre à grande échelle et les retours du marché sont favorables. C'est devenu un système de sélection mature pour l'entraînement rotatif des micro-pelles.

Cas d'application du moteur hydraulique cycloïdal BMS-200 dans l'entraînement à pied d'une petite pelle de 1,8 tonne

I. Contexte des conditions de travail

Les petites pelles de 1,8 tonne sont des modèles spécialisés conçus pour les réparations d'urgence dans les zones municipales, la démolition intérieure, le creusement de tranchées dans les vergers, etc., dans des espaces étroits. Le poids total de la machine doit être strictement contrôlé dans la limite de ≤ 1,8 tonnes pour répondre aux exigences de transport par ascenseur et de passage dans des ruelles étroites. Les principaux problèmes du mécanisme de marche résident principalement dans les trois aspects suivants :

1. Exigences de charge sévères : il doit permettre une conduite à couple élevé à basse vitesse dans des conditions routières complexes telles que le gravier, la boue et les marches. La vitesse de marche doit être de 5 à 15 tr/min et la capacité de montée doit être ≥25°. Les motoréducteurs traditionnels ont un couple insuffisant et sont sujets au glissement et au calage ;

2. Limitation de l’espace d’installation : La largeur du châssis de la pelle est ≤1,2 m. Les composants d'entraînement doivent être conçus de manière compacte. Les moteurs à pistons traditionnels sont trop gros et ne peuvent pas être adaptés à une configuration légère ;

3. Exigences de fiabilité élevées : la durée de fonctionnement quotidienne moyenne est ≥ 10 heures, avec des démarrages, des virages et des impacts fréquents, et les joints d'étanchéité des moteurs traditionnels sont sujets à l'usure, avec une fréquence de maintenance mensuelle moyenne de 2 fois, ce qui affecte sérieusement l'efficacité de la construction.

Auparavant, ce modèle utilisait des motoréducteurs ordinaires. Lors des opérations de réparation d'urgence sur les routes de gravier, le taux d'échec en montée atteignait 30 % et les coûts de maintenance représentaient 15 % du coût d'exploitation total de la machine.

II. Schéma de sélection

En réponse aux problèmes ci-dessus, l'équipe technique a finalement sélectionné le moteur hydraulique cycloïdal BMS-200 comme composant central de la transmission à pied. L’adéquation précise de ses paramètres avec les conditions de travail est présentée dans le tableau suivant :

III. Configuration du système

1. Conception d'optimisation du circuit hydraulique

Un système hydraulique variable à pression constante de 15 MPa est adopté, correspondant à une pompe à engrenages de 35 L/min, assurant une alimentation en pression synchrone pour les deux moteurs (un pour chaque côté du mécanisme de marche) ; une soupape d'équilibrage bidirectionnelle + une soupape de surpression est installée à l'entrée d'huile du moteur pour éviter le dérapage en descente ; la soupape de décharge libère automatiquement la pression en cas d'impacts de pierres, protégeant ainsi la paire cycloïdale interne du moteur ; une contre-pression de ≤ 3MPa est réglée et un tuyau de vidange d'huile externe de Φ10 mm est connecté pour éviter une contre-pression excessive provoquant des dommages au joint d'huile.

2. Protection et amélioration de l'étanchéité

L'arbre de sortie adopte un joint d'huile à cadre à double lèvre + une structure d'étanchéité à double couche de joint anti-poussière, empêchant efficacement le gravier et la terre de pénétrer à l'intérieur du moteur.

3. Spécifications du fluide d’huile et de la filtration

Sélectionnez l'huile hydraulique anti-usure N68, qui convient aux températures de fonctionnement allant de -10 ℃ à 65 ℃ ; équipez-vous d'un filtre d'aspiration d'huile de 20 μm + d'un filtre haute pression de 10 μm et maintenez la propreté de l'huile au niveau ISO 18/13 pour réduire l'usure du mécanisme de répartition du débit du moteur par les impuretés.

IV. Résultats de la mise en œuvre

1. Amélioration significative de la performance opérationnelle

La conduite à pied est douce sans glisser et la capacité de montée a été augmentée de 20° d'origine à 25°, répondant pleinement aux conditions routières requises pour les réparations d'urgence municipales et l'exploitation des vergers ; l'erreur de synchronisation des deux moteurs lors du pilotage est ≤ 2 % et le rayon de braquage de la carrosserie a été réduit à 1,5 m, augmentant de 40 % la flexibilité des opérations de démontage en intérieur.

2. Amélioration remarquable de la fiabilité et de la durée de vie

Après des tests sur site, un seul moteur a fonctionné en continu pendant 800 heures sans panne. La fréquence de maintenance a été étendue de deux fois par mois à une fois par trimestre, entraînant une réduction de 65 % des coûts de maintenance annuels ; la durée de vie du joint d'huile a été prolongée de 300 heures d'origine à 1 000 heures, réduisant considérablement les temps d'arrêt pour maintenance.

3. La consommation d’énergie et l’allègement répondent aux normes

Par rapport aux motoréducteurs traditionnels, la consommation d'énergie de l'entraînement à pied a été réduite de 15 %. En combinaison avec la conception globale économe en énergie de la machine, la consommation de carburant par heure pendant le fonctionnement a diminué de 0,8 litre. La conception légère du moteur permet de contrôler le poids total de la machine à moins de 1,75 tonne, lui permettant d'être directement transportée par un ascenseur d'une capacité de charge de 2 tonnes, élargissant ainsi les scénarios d'exploitation en intérieur.

V. Résumé de la demande

Le moteur hydraulique cycloïdal BMS-200, avec ses principaux avantages de couple élevé, de petite taille et de fiabilité élevée, a relevé avec succès les défis techniques liés à la direction des petites pelles de 1,8 tonne. Cette solution a été produite en série et a reçu un taux de satisfaction du marché de 98 %, ce qui en fait la référence en matière de sélection pour la direction des petites pelles.

Cas d'application du moteur hydraulique cycloïdal BMT-310 dans l'entraînement du dispositif de travail d'un petit chargeur de 1 à 1,5 tonnes

I. Contexte des conditions de travail

Le petit chargeur de 1 à 1,5 tonnes est principalement utilisé pour le chargement et le déchargement de marchandises en entrepôt, le transport de matériaux agricoles et la manutention de matériaux auxiliaires pour petites infrastructures, etc. Le dispositif de travail (levage et retournement du godet) est le mécanisme exécutif principal de l'ensemble de la machine et doit répondre à trois exigences fondamentales :

1. Forte adaptabilité de la charge : La charge maximale du godet est ≤ 1,5 tonnes. Pendant le fonctionnement, il résiste fréquemment aux charges d'impact de levage et de retournement, nécessitant que le couple de sortie de l'élément d'entraînement soit stable, sans phénomènes de coincement ou de calage ;

2. Fonctionnement précis et flexible : l'équipement est principalement utilisé dans des entrepôts étroits, des serres, etc., et doit obtenir un contrôle synchrone précis du levage et du retournement du godet pour éviter le déversement de matériaux, tout en exigeant une vitesse de réponse rapide pour améliorer l'efficacité opérationnelle ;

3. Espace d'installation compact : La machine entière doit être légère (le poids total est ≤ 2,5 tonnes) et la structure de l'élément d'entraînement doit être compacte, adaptée à la disposition d'installation étroite du châssis de la chargeuse.

Auparavant, ce modèle utilisait un système de transmission mécanique à vérin hydraulique + bielle, qui présentait des problèmes techniques évidents : premièrement, la synchronisation du levage et du retournement du godet était mauvaise, avec une erreur allant jusqu'à 8 %, et le taux de déversement de matériaux était élevé ; deuxièmement, la structure de transmission était complexe, sujette à des problèmes tels que l'usure des bielles et les fuites des cylindres d'huile, avec une fréquence de maintenance quotidienne moyenne de 1 fois ; Troisièmement, la pression de démarrage était élevée et même en fonctionnement sans charge, une force de fonctionnement importante était toujours nécessaire, ce qui entraînait une intensité de travail manuelle élevée.

II. Schéma de sélection

En réponse à ces problèmes, l'équipe technique a sélectionné le moteur hydraulique cycloïdal BMT-310 comme élément d'entraînement principal du dispositif de travail de la chargeuse. La correspondance précise de ses paramètres avec les exigences des conditions de travail est présentée dans le tableau suivant :

III. Configuration du système

1. Conception du circuit hydraulique

Un système hydraulique variable à pression constante de 15 MPa est adopté, associé à une pompe à engrenages de 40 L/min pour assurer une alimentation en pression stable du moteur. Une vanne proportionnelle pilote est installée à l'entrée d'huile du moteur pour obtenir un contrôle synchrone précis du levage et du retournement du godet, avec une erreur de synchronisation de ≤ 2 %. Une contre-pression de ≤ 3MPa est réglée et un tuyau de vidange d'huile externe de Φ12 mm est connecté pour éviter d'endommager le joint d'huile en raison d'une contre-pression excessivement élevée, prolongeant ainsi la durée de vie du moteur.

2. Spécifications du fluide d’huile et de la filtration

Sélectionnez l'huile hydraulique anti-usure N68, qui convient aux températures de fonctionnement allant de -10 ℃ à 65 ℃ ; équiper d'un élément filtrant haute pression de 10 μm, assurant la propreté de l'huile au niveau ISO 18/13, filtrant efficacement les impuretés inorganiques telles que les particules de terre et de sable mélangées pendant le fonctionnement, et réduisant l'usure des paires cycloïdales internes et du mécanisme de distribution.

3. Mesures de protection renforcées

L'arbre de sortie adopte un joint d'huile à cadre à double lèvre + une structure d'étanchéité à double couche avec anneau anti-poussière pour empêcher la poussière et les débris de pénétrer à l'intérieur du moteur, et convient aux environnements de travail extérieurs difficiles.

IV. Résultats de la mise en œuvre

1. Amélioration significative de la performance opérationnelle

La vitesse de levage du godet a augmenté de 20 %, le temps de réponse de retournement a été réduit à 0,8 seconde, il n'y a aucun déversement pendant le chargement et le déchargement des matériaux à pleine charge et l'efficacité opérationnelle a augmenté de 30 %. Lors de la manipulation de matériaux lourds de 1,5 tonne, le moteur peut fonctionner en continu pendant 4 heures sans aucun défaut, résolvant ainsi complètement les problèmes de lenteur et de blocage du système de transmission traditionnel.

2. Optimisation de la fiabilité et de la maintenabilité

Après des tests sur site, un seul moteur a fonctionné en continu pendant 500 heures sans panne. La fréquence de maintenance a été étendue d'une fois par mois à une fois par trimestre, ce qui a entraîné une réduction de 65 % des coûts de maintenance annuels. La structure d'étanchéité empêche efficacement les impuretés de pénétrer, réduisant ainsi l'usure de la paire cycloïdale de 70 % et prolongeant la durée de vie globale du moteur à plus de 3 000 heures.

3. L'expérience opérationnelle a été considérablement améliorée.

La fonction de faible pression de démarrage réduit considérablement la force de fonctionnement. Par rapport aux systèmes de transmission traditionnels, l'intensité du fonctionnement manuel est réduite de 50 %. La commande de valve proportionnelle permet une régulation continue de la vitesse de l'action, offrant un fonctionnement fluide sans chocs, et convient aux opérateurs novices pour une maîtrise rapide.

V. Résumé de la demande

Le moteur hydraulique cycloïdal BMT-310, avec ses principaux avantages de couple élevé, de fiabilité élevée et de fonctionnement précis, a relevé avec succès les défis de conduite du dispositif de travail de 1 à 1,5 tonnes des petites chargeuses. Cette solution a été produite en série et est désormais disponible dans de multiples scénarios tels que les entrepôts, les fermes et les petits projets d'infrastructure. Le taux de satisfaction du marché a atteint 97 %, ce qui en fait la solution privilégiée pour piloter les dispositifs de travail des petites chargeuses.