发表于2月24日2021年

移动液压设备的设备电气化

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技术

电动汽车在今天的运输中成为常见的地方,从个人汽车和小型卡车到批量交通。随着技术在电动移动车辆中发展,施工主要OEM,越野和仓储设备正在追求全电气和电动混合设备的组合,以应对生态需求,以降低燃料成本,降低碳足迹并遵守日益严格排放指令。
adobestock_179693284这些原始设备制造商、驱动系统制造商和其他技术公司正在开发使用电池驱动和混合动力/柴油驱动的方法,用于非公路车辆,并为挖掘机臂、自卸卡车床和其他附件提供动力。在建筑和农业设备的驱动系统和液压系统中,使用柴油发动机的电气化的主要研发领域之一是700-Volt机器。

此外,正在进行研究和原型研究,以消除冗余轴承和密封,并显著降低汽车零部件的低效。这项研究指向混合设计,允许液压流体冷却电机和驱动电子设备,允许高电力负载能力。这将带来低惯性、高电液能源效率和高功率密度的好处。本研究的主要工作之一是为20吨挖掘机开发液压执行器。

重型设备中电子产品的开发并不意味着完全更换液压。相反,该行业正在努力寻找在非公路设备中融入电子设备的方法,以提高效率,并最大限度地提高液压技术的有效性。

数字位移泵和其他用于液压控制精密的技术

通过用数字启用泵更换标准泵,Danfoss数字位移®水力学提供更好的燃料消耗以及提高的生产率和控制,并具有缩小电池组甚至发动机的潜力。该技术具有实现的能力:

  • 更顺畅,更快地控制每小时更多工作
  • 提高了具有相同尺寸引擎的改善发动机到工作效率的最大功率
  • 机会减少引擎而不丧失控制或权力
  • 智能数字控制仅在需要时激活单个圆柱体

这使得下一代电子设备的电池更小,工作周期更长。

电气化与传统液压的局限性

如上所述,移动设备制造商在重型设备中是大追求电气化。用电动驱动器和重型设备的电气驱动器更换柴油发动机和传统液压的想法似乎几乎是科幻小说。和现实的OEM必须在“用流体扔掉众所周知的液压元件”之前平衡金融和工程的影响。

根据Thomas Schulze,驱动系统应用工程师利勃海尔组件在德国Biberach;“目前,在大多数应用中,液压的功率密度是电动驱动无法比拟的。“然而,来自政府法规的压力越来越大,要求设备重新设计以减少排放,这使得原始设备制造商有必要制定电气化战略。

不过,在移动机器上充电的一个可预见的问题是,如何整合足够的电池来提供足够的电力,以便在满足应用所需的时间内操作机器。Schulze进一步指出;“在一些移动应用中,电池将发挥作用。但当应用需要大量的动力和广泛的驱动时,柴油电力单元是必不可少的。”除了设计所有所需的电池功率和空间,它还涉及到成本;“安装一个千瓦时的成本约为600美元,如果一台机器需要70至80千瓦时,仅电池就需要高达4.8万美元的投资成本。它不会工作。因此,电气化的主要重点将是那些要求地方实现零排放的场所和城市。然后我们不得不这么做,尽管在今天,在大多数情况下,没有成本效益”。

如上所述,舒尔茨强调;“电池不仅是电气化所必需的。另一个要求是一个与液压马达扭矩和尺寸相同的电动机。标准的电动马达要大得多,而移动机器没有足够的空间。”

“对于利勃海尔,该解决方案是高速电动机。正常电动机可能以1,500升至4,500转/分钟。但如果它可以以14,000或20,000 rpm运行,电机变小和更轻。他说,可以使用更紧凑的电机设计进行相同的驱动性能。““但是,您对通常限制为3,000至4,000 rpm的最大限制的变速箱,您将有14,000 rpm输入的问题。”如上所述,利勃海尔正在使用专门优化的高速行星齿轮箱阶段的解决方案,以冷却和润滑。变速箱技术集成到电机中,并降低输出速度,使其能够直接连接到标准驱动器组件。


为了实现完整的电气化,它会在电池技术方面有重量,尺寸和成本时出现。未来可能在附近,但这不是在这里。


其他来源包括:

•液压与气动
•高度集成的电液设计

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