中科油圧モーターぬかるみや傾斜のある過酷な作業条件下でも、コットンピッカーやロードローラーなどの大型機械に信頼性の高い高トルクを提供します。コットンピッカーが湿った田んぼで泥沼にはまり込んだり、ロードローラーが坂道で苦労したりしても、オペレーターはバッテリーを呪うことはありません。彼らはトルクの不足を罵ります。電気モーターは、ファン、ポンプ、軽量コンベア ベルトなどに使用されています。しかし、泥、塵、継続的な衝撃負荷の中で動作する頑丈なモバイル機器の場合、業界は 1 つのソリューション、つまり油圧モーターに立ち戻り続けています。
単純な事実から始めましょう。電気モーターは速度ゼロで最大トルクを生成します。重機にぴったりですね。しかし、ここに落とし穴があります。同時に最大電流も消費します。バッテリー駆動のモバイル マシンでは、これは特大のケーブル、重いコントローラー、および積極的な冷却を必要とする熱の蓄積を意味します。
対照的に、モーターはスーツケースほどの大きさのギアボックスを必要とせずに、幅広い速度範囲にわたって一定のトルクを供給します。さらに重要なのは、焼き切れることなく、失速時にそのトルクを永久に保持できることです。シャフトの中腹に 2 トンの荷重を載せたモノレール ホイストの電気モーターを使ってそれを試してみてください。
現場の例: 地下炭鉱のスクレーパーコンベヤは、フル負荷でシフトごとに数十回起動および停止する必要があります。電気モーターにはソフトスターターと熱保護リレーが必要です。
並べて比較してみましょう。この表は、実験室でのテストではなく、実際の過酷な移動環境で何が起こるかを示しています。
| 状態 | 電動モーター | 油圧モーター |
| 連続失速トルク | 積極的な冷却が必要、バーンアウトの危険性あり | 問題ありません、液体は熱を奪います |
| 泥や水中での作業 | シーリングが複雑になりコストがかかる | シンプルなシャフトシール、IP等級を簡単に達成 |
| 衝撃荷重（砕石、フライス加工） | ギアまたはカップリングが最初に故障する | ラジアルピストン設計で衝撃を吸収 |
| 1 台のマシン上の複数のアクチュエータ | 機能ごとに 1 つのモーター + ドライブが必要 | 1 つのポンプで複数のモーターを動作させることができます |
| 寒い季節が始まります | バッテリー容量が 30 ～ 40% 低下する | 負荷がかかるとオイルがすぐに温まります |
| 過負荷保護 | 電子電流制限またはヒューズ | 内蔵圧力リリーフバルブ |
ロードローラーが 8 時間連続でアスファルトを振動させると、大型の電気モーターの巻線が過熱します。熱いオイルをクーラーを通ってタンクに戻し、運転を続けるだけです。
電気駆動装置が地域の排出量を削減することを疑う人はいません。しかし、トンネル掘削機、鉱山掘削機、林業収穫機などの移動式重機の場合、総運用コストは別の話になります。
掘削機に取り付けられた 20 トンの油圧ドラムカッターを考えてみましょう。 1日10時間も岩を噛み砕きます。電気的等価物には次のものが必要です。
- 300 kWh 以上のバッテリー パック (カッターより高価です)
- モーターとコントローラー用の液体冷却システム
- すべての重量に耐えられるように強化されたシャーシ
- 充電のための 2 時間のダウンタイム (またはバックアップとして 2 台目のマシン)
油圧バージョン？ホストマシンの既存の油圧システムに直接接続します。余分な電池はありません。充電器はありません。重量ペナルティはありません。
「私たちは小型のフライス加工用アタッチメントで電気駆動装置をテストしました」と、ある機器レンタルマネージャーは語った。 「バッテリーは 90 分間持続しました。お客様はその日のうちに返品してくれました。」
電気への切り替えがダウングレードとなる 3 つのマシンを見てみましょう。
スキッド ステアは、オーガー、プレーナー、スイーパーを動かします。すべてのアタッチメントには油圧の流れが必要です。メインドライブを電気モーターに置き換えた場合でも、アタッチメント用の油圧パワーユニットが必要です。これで、電気駆動 + 油圧作業機ポンプの 2 つのシステムができました。それは複雑さではなく、より複雑さです。
油圧ポンプを駆動する単一のディーゼル エンジンが、牽引力とアタッチメントの両方に動力を供給します。そして、油圧モーター各車輪の個別の速度制御により、真のスキッド ステアリングを実現します。これは、電気モーターが 4 つの独立したドライブと複雑なソフトウェアでのみ実行できることです。
綿花収穫機は、繁忙期には 24 時間稼働します。電気モーターには昼間の急速充電が必要ですが、遠隔地では不可能です。さらに悪いことに、綿から出るほこりや糸くずが電動モーターの冷却ファンにすぐに詰まります。冷却ファンはありません。オイルを介して熱を遮断し、内部部品の潤滑にもなります。
炭鉱のモノレールホイストは、頭上のレールに沿って重い荷物を運びます。モーターは安全にブレーキをかけ、クリープ現象を起こさずに負荷を保持し、最大トルクで再始動する必要があります。これを実現するには、電気モーターには個別のブレーキと複雑なベクトルドライブが必要です。マルチディスクブレーキを搭載し、すべてを 1 つのコンパクトなパッケージで実現します。
鉱山の経営者はよく、「モノレールの電気モーターは、問題が起こるのを待っている。油圧はシンプルで信頼性が高く、地下での修理も簡単だ」とよく言います。
電気モーターよりもメンテナンスが必要だと主張する人もいます。事実を確認してみましょう。
電動機のメンテナンス項目：
- ベアリングの潤滑（2,000 ～ 4,000 時間ごと）
- 絶縁抵抗試験（年次）
- 冷却ファンの清掃 (粉塵の多い環境では毎週)
・コンデンサの交換（単相の場合、3～5年に1回）
- コントローラーソフトウェアのアップデートとパラメーターのチェック
油圧モーターのメンテナンス項目:
- シャフトシール検査（年に一度）
- ハウジングボルトのトルクチェック（最初の100時間後、その後は年に1回）
- 汚染が発生した場合の洗浄 (適切な濾過ではまれです)
実際には、IT の故障のほとんどは汚染されたオイルが原因で発生します。これはモーターの問題ではなく、システムの問題です。フィルターを清潔に保ち、オイルを定期的に交換すれば、ラジアル ピストン モーターはボルトで固定されている機械よりも長持ちします。
実際、Ningbo Helm Tower Hydraulic Co., Ltd. の多くの HMS シリーズ モーターは、林業機械として 15 年間使用された後でも、シールを交換するだけでまだ稼働しています。
これには強力な利点があります。1 つの油圧ポンプで複数のモーター、シリンダー、ロータリー アクチュエーターに同時に電力を供給できます。電気ドライブには、動作軸ごとに個別のモーター、コントローラー、ケーブルが必要です。
次のようなトンネル掘削機を想像してください。
- カッターヘッドの回転
- スラストシリンダ
- セグメントエレクターの回転とグリップ
- コンベヤドライブ
・防塵ファン
これは 5 つまたは 6 つの独立した関数です。電気駆動装置の場合、5 ～ 6 個のモーター、5 ～ 6 個のコントローラー、および複雑な調整ソフトウェアが必要になります。油圧の場合: 1 つのポンプ、1 つのバルブ バンク、および必要な数のモーター。
HMCR シリーズはその好例です。コンパクトなローダーのホイールドライブ用に設計されていますが、同じ油圧源からウインチ、ミキサー、オーガーを作動させることもできます。
冬場の電気モーターについては、ノースダコタ州またはシベリアの設備オペレーターに問い合わせてください。彼らは笑うか、あるいは泣くでしょう。リチウムイオン電池は、-20°C で容量の 30 ～ 50% を失います。電動モーターのベアリングが硬くなります。コントローラーが不安定に動作する。
A 油圧モーター？石油で動きます。冷たいオイルは濃厚ですが、機械が温まると (通常は 5 ～ 10 分間の軽い操作で)、モーターは夏とまったく同じように動作します。ここにトリックがあります。リリーフバルブに対して油圧システムを 30 秒間作動させます。油はすぐに温まります。
バッテリーヒーターはありません。断熱ブランケットはありません。航続距離の不安はありません。
電気モーターはアイドリング時の音が静かです。それは本当だ。しかし、負荷が大きい場合、主な騒音は、岩石上のフライスヘッド、アスファルト上の振動ローラー、石炭上のスクレーパーチェーンなど、被駆動装置から発生することがよくあります。
実際、高回転時の電気モーターの甲高い音に比べて、ノイズ（ポンプ脈動）が低いため、これを好むオペレーターもいます。低周波ノイズの伝わり方が少なく、12 時間勤務でも煩わしさが軽減されます。
ラジアルピストンモーターを備えた適切に設計された油圧システムは、驚くほど静かに動作します。たとえば、HMK シリーズは、油圧騒音の主な原因である流れのリップルを低減するカム リング設計を採用しています。
XCMG、Sany、Zoomlion などの大手機器メーカーが最新の重機ラインにこの製品を指定し続けるのはなぜですか?なぜなら、顧客は理論上の効率ではなく信頼性を求めているからです。
ある中国人のトンネル掘削機オペレーターは、コンベア上の電気補助ドライブをテストしました。粉塵の侵入により400時間後に故障しました。
アメリカのスキッドステアアタッチメントメーカーは、電動オーガードライブの設計を試みました。油圧式に比べて重量が 30% 増加し、コストが 50% 増加しました。彼らはプロジェクトを放棄した。
これらは意見ではありません。これらは現実世界の結果です。
最終的には、バッテリーのエネルギー密度が向上します。充電インフラが拡大する。電気モーターのコントローラーは安価になり、熱管理も改善されます。
しかし、遠隔地、継続的な衝撃負荷、極端な温度下で動作する頑丈なモバイル機器にとって、この問題は解決しません。
バッテリーが 5 分の 1 に軽くなり、10 分の 1 に安くなるまで、重機は油圧駆動装置を使い続けるでしょう。
電動か油圧かの選択は、テクノロジーの流行ではありません。ドライブをデューティサイクルに合わせることが重要です。定置式ポンプ、ファン、軽量コンベアには、電動モーターが最適です。スキッドステアローダー、コットンピッカー、ロードローラー、トンネル掘削機、モノレールホイストなど、衝撃、失速、粉塵、長時間使用にさらされる機械に。油圧モーター実績のあるソリューションのままです。
特に Ningbo Helm Tower Hydraulic Co., Ltd. のような専門チームによるラジアル ピストン設計は、コンパクトな出力、簡単なメンテナンス、そして優れた信頼性を提供します。同社の HMS、HMCR、HMK、HP、HMG、および HMF シリーズ モーターは、低速、高トルク、そして言い訳の余地のない条件に合わせて構築されています。
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