Este artículo analiza exhaustivamente las aplicaciones clave y las ventajas técnicas de la bomba variable de pistón axial A4VSO en la industria de forja. Como producto de referencia en el campo de las bombas de pistón axial hidráulica, la serie A4VSO se ha convertido en el elemento de potencia central del sistema hidráulico de equipos de forja modernos con su excelente rendimiento de alta presión, control variable flexible y diseño de larga vida. El artículo analiza en detalle el principio de trabajo, las características técnicas, los puntos de selección y los casos de aplicación específicos de la bomba A4VSO en el proceso de forja, y proporciona asesoramiento profesional sobre instalación y mantenimiento y pronósticos sobre futuras tendencias de desarrollo de tecnología, proporcionando una referencia técnica integral para forjar fabricantes de equipos y usuarios finales.
Como un medio importante de formación de metales, la tecnología de forja tiene una posición irremplazable en los campos de fabricación de automóviles, aeroespaciales, equipos militares, etc. Con el desarrollo de la industria 4.0 y la fabricación inteligente, los equipos de forja modernos han presentado mayores requisitos para los sistemas hidráulicos: alta presión y flujo grande, control preciso, optimización de eficiencia energética y estabilidad confiable. Estos estrictos requisitos técnicos dificultan que los sistemas de bombas cuantitativas tradicionales los cumplan, y la tecnología de la bomba de pistón de desplazamiento variable se ha convertido en la mejor solución con sus ventajas únicas.
se ha convertido en la fuente de energía preferida para los sistemas hidráulicos en la industria de forja con su diseño avanzado de la bomba de desplazamiento variable de pistón axial de placa swash. Esta serie de bombas no solo puede reemplazar completamente los productos importados de las mismas especificaciones, sino que también tiene un rendimiento sobresaliente en los parámetros de intercambiabilidad, confiabilidad y rendimiento. Su presión de trabajo nominal es de hasta 350 bares (35MPa), y la presión máxima puede alcanzar los 400 bares (40MPa), que es particularmente adecuado para escenarios de aplicación de alta presión y alto flujo, como prensas de forja y máquinas de estampado.
Este artículo introducirá sistemáticamente las características técnicas de la bomba de desplazamiento variable de pistón axial A4VSO, analizará profundamente sus soluciones de aplicación específicas en equipos de forja y proporcionar sugerencias profesionales de selección y mantenimiento para ayudar a los lectores a comprender completamente esta eficiente solución de energía hidráulica.
La serie A4VSO es una bomba de desplazamiento variable de pistón axial tipo placa de swash, diseñada para accionamiento hidráulico de alta eficiencia de circuito abierto. Su principio de trabajo central se basa en la placa de swash que impulsa múltiples cilindros y cilindros dispuestos a axialmente para girar juntos, y el movimiento recíproco de los cementerios en relación con el cuerpo del cilindro se da cuenta de la succión y la descarga de aceite.
A medida que la placa de swash gira con el conjunto del émbolo:
1.Proceso de succión de aceite: el espacio formado por el émbolo y el cilindro aumenta, formando una presión negativa para absorber el aceite
2.Proceso de descarga de aceite: el espacio formado por el émbolo y el cuerpo del cilindro se reducen, y el aceite se exprime en aceite de alta presión para la salida
3.Control variable: el desplazamiento de la bomba se puede ajustar sin paso al cambiar la inclinación de la placa de swash para lograr un control de flujo preciso
Este principio de trabajo único ofrece a la bomba A4VSO ventajas significativas, como estructura compacta, tamaño radial pequeño, inercia pequeña y alta eficiencia volumétrica, y es particularmente adecuado para los requisitos de aplicación de los sistemas de alta presión.
Las bombas de pistón axial hidráulica de la serie A4VSO proporcionan una variedad de especificaciones de desplazamiento de 40 a 1000 ml/rev, entre los cuales los desplazamientos de tamaño mediano como 180, 250 y 355 son particularmente adecuados para falsificar aplicaciones de equipos. Sus principales características de rendimiento incluyen:
·Rendimiento de alta presión: presión de trabajo nominal 350BAR, presión máxima de hasta 420bar, que cumple con las condiciones de trabajo extremas de las prensas de falsificación
·Control variable eficiente: proporciona control de voltaje constante DR/DRG, control de potencia constante hiperbólico LR, control proporcional eléctrico EO2 y otras formas variables
·Diseño de larga vida: rodamientos de rodillos completos de alta precisión de grado de aviación y par de fricción de placas de lavado de zapatos deslizantes especialmente optimizadas extiende significativamente la vida útil
·Operación de bajo ruido: diseño de placa de válvula optimizada y proceso de fabricación de precisión asegurar que el ruido operativo sea más bajo que el estándar de la industria
·Alta densidad de potencia: excelente relación de potencia/peso, reducción de la ocupación del espacio del equipo
·Adaptabilidad media: el aceite mineral o el aceite de agua HFC glicol resistente al fuego se puede utilizar aceite hidráulico resistente al fuego para satisfacer las necesidades de diferentes condiciones de trabajo
Tabla: las especificaciones de desplazamiento principal de la serie A4VSO y los parámetros de rendimiento
Especificación (ML/R) |
Velocidad máxima (RPM) |
Caudal máximo (L/min) |
Potencia máxima (KW) |
Torque máximo (NM) |
125 |
1800 |
225 |
131 |
696 |
180 |
1800 |
324 |
189 |
1002 |
250 |
1500 |
375 |
219 |
1391 |
355 |
1500 |
532 |
310 |
1976 |
Las bombas de pistón axial hidráulica de la serie A4VSO proporcionan una variedad de modos de control variable, que se pueden seleccionar de manera flexible de acuerdo con diferentes requisitos del proceso de forja:
1.Control de presión constante DR/DRG: cuando la presión del sistema alcanza el valor establecido, la bomba reduce automáticamente el desplazamiento para mantener la presión constante, que es particularmente adecuada para procesos de forja que requieren una presión estable.
2.LR Control de potencia constante hiperbólica: ajuste automáticamente el desplazamiento de acuerdo con la carga, de modo que la bomba siempre funcione en la curva de potencia óptima, mejorando la eficiencia energética
3.Control proporcional eléctrico EO2: control preciso del desplazamiento a través de señales eléctricas, integración perfecta con el sistema PLC, adecuado para líneas de forja inteligentes con alto grado de automatización
4.Control de presión hidráulica HD: se ajusta automáticamente de acuerdo con los cambios de presión del sistema para mantener la mejor coincidencia entre la presión y el flujo
Estas tecnologías avanzadas de control variable permiten que la bomba A4VSO coincida con precisión los requisitos de potencia de cada etapa del proceso de forja, evitando el desperdicio de energía y reduciendo significativamente los costos operativos del sistema.
Con el objetivo del duro entorno de forjar talleres, como la alta temperatura y el polvo alto, la bomba A4VSO está especialmente diseñada con una variedad de características de adaptabilidad:
·Versión de medios resistentes a la llama: el tipo F2 está optimizado para HFC Water Glycol Media, no se requiere descarga de rodamiento externo, simplificando el diseño del sistema
·Sello fortalecido: sello de eje PTFE fortalecido y diseño de rodamiento especial para extender la adaptabilidad media y la vida útil
·Adaptabilidad de alta temperatura: el diseño optimizado de la placa de la válvula y el par de fricción asegura un funcionamiento estable en un entorno de alta temperatura
·Tolerancia a la contaminación: aunque se requiere que el nivel de limpieza de aceite sea NAS9, la tolerancia a la contaminación accidental se mejora a través de un diseño especial.
Estas características permiten que la bomba de pistón axial hidráulica A4VSO funcione de manera confiable en varios entornos de producción de falsificación y reduzca el tiempo de inactividad no planificado.
Existen muchos tipos de equipos de falsificación con diferentes requisitos de proceso. La bomba variable de pistón axial A4VSO se ha convertido en una fuente de alimentación ideal para varios sistemas hidráulicos de maquinaria de forja debido a sus características flexibles y variables y al alto rendimiento de flujo de alta presión y gran flujo. El siguiente analiza varios escenarios de aplicación típicos.
Las prensas de forja requieren una presión instantánea extremadamente alta y un control de movimiento preciso. Las bombas A4VSO generalmente se configuran de las siguientes maneras en dicho equipo:
·Selección principal de la bomba: especificaciones A4VSO250 o A4VSO355, control de presión constante del DR, proporcionando una fuente de aceite de alta presión estable
·Diseño del sistema: múltiples bombas están conectadas en paralelo para satisfacer la demanda instantánea de alto flujo a través de la asistencia de acumuladores
·Control de presión: la presión de trabajo generalmente se establece en el rango de 280-320 bar, ajustada de acuerdo con el proceso de forjado específico
·Diseño de ahorro de energía: el uso de control de control de potencia constante LR o el control sensible a la carga reduce automáticamente el desplazamiento cuando la carrera inactiva cae rápidamente
Una gran empresa de forjado utiliza una prensa de forja de 8,000 toneladas impulsada por un grupo de bombas A4VSO355DR, que ahorra un 35% de energía en comparación con el sistema original de bomba de desplazamiento fijo y mejora la precisión de la forja y la repetibilidad.
La línea de producción de estampado de panel automotriz tiene requisitos especiales para el sistema hidráulico: carrera inactiva rápida, estampado de precisión de baja velocidad y alta repetibilidad. Las ventajas de A4VSO en tales aplicaciones incluyen:
·Respuesta rápida: la placa de swash tiene un corto tiempo de ajuste para cumplir con los requisitos de los ciclos de estampado de alta velocidad
·Control de flujo preciso: el control proporcional eléctrico EO2 logra una coordinación perfecta con la válvula de servo
·Integración del sistema: la estructura del eje a través del eje es fácil de combinar con la bomba de engranajes para proporcionar presión y flujo diferenciados para diferentes funciones
·Presión estable: buenas características de corte de presión para evitar fluctuaciones de presión en el momento del estampado
Las líneas de prensa modernas a menudo usan la bomba A4VSO180EO2 en combinación con un sistema de servicio de servo para lograr la precisión de control de posición a nivel de milímetro mientras ahorra más del 25% de energía en comparación con los sistemas tradicionales.
Las prensas de forja de múltiples estaciones deben proporcionar energía a múltiples actuadores al mismo tiempo, y las cargas de cada estación varían mucho. Características de aplicación típicas de las bombas A4VSO en dicho equipo:
·Combinación múltiple: 3-4 A4VSO125 o A4VSO180 Los grupos de bombas se utilizan para atender diferentes estaciones de trabajo
·Control independiente: cada bomba se puede establecer con diferentes valores de corte de presión para que coincidan con precisión las necesidades de cada estación
·Distribución de flujo: equilibra automáticamente la carga de cada bomba a través del control de potencia constante LR para optimizar el consumo de energía total
·Diseño redundante: una configuración de copia de seguridad y una copia de seguridad garantiza la producción continua, y el rendimiento del sistema sigue siendo consistente durante el cambio
Después de un anillo de rodamiento de una máquina de forjado de estados múltiples adoptó cuatro unidades de bomba A4VSO125LR, la tasa de utilización del equipo aumentó del 85% al 93% y la tasa de falla disminuyó en un 40%.
Además de los equipos de falsificación convencionales, las bombas de pistón axial hidráulicas A4VSO también se usan ampliamente en varios equipos de forjado especiales:
·Sistema hidráulico de forja isotérmica: la presión estable debe mantenerse durante mucho tiempo. El control DR de A4VSO asegura que la fluctuación de presión sea inferior a ± 2BAR.
·Presiona de forja de polvo: la suavidad de la acción es extremadamente alta, y las características de bajo ruido y flujo suave de A4VSO son una combinación perfecta
·Equipo de forjado de matriz multidireccional: múltiples cilindros hidráulicos funcionan juntos, y la rápida respuesta de A4VSO asegura la precisión de sincronización de los movimientos
·Martillo de forjado de alta velocidad: la demanda de flujo instantáneo es grande, y A4VSO está equipado con un acumulador de gran capacidad para proporcionar un flujo máximo
Estas aplicaciones especiales demuestran completamente la adaptabilidad técnica y la confiabilidad del rendimiento de la bomba A4VSO, que consolida su posición central en la industria de forja.
Tabla: Configuración típica de A4VSO en diferentes equipos de forjado
Tipo de dispositivo |
Especificaciones recomendadas |
Método de control |
Beneficios clave |
Configuración de presión típica |
Prensa forjada |
A4VSO355 |
DR/DRG |
Estabilidad de alta tensión, larga vida |
300-350BAR |
Línea de producción de estampado |
A4VSO180 |
EO2 |
Respuesta rápida y control preciso |
250-300BAR |
Prensa de forja de múltiples estaciones |
A4VSO125 |
LR |
Adaptación de energía, alta eficiencia energética |
200-280BAR |
Equipo de falsificación especial |
por encargo |
Varias combinaciones |
Adaptación profesional a requisitos especiales de procesos |
Personalizado por proceso |
La selección correcta y el diseño del sistema son la clave para garantizar el mejor rendimiento de la bomba de desplazamiento variable de pistón axial A4VSO en el equipo de forja. Esta sección proporciona orientación de selección profesional y sugerencias técnicas.
Se deben considerar los siguientes factores al seleccionar la especificación de desplazamiento de la bomba A4VSO:
Requisitos de flujo: Calcule los requisitos de flujo máximo según el tamaño del cilindro hidráulico y la velocidad de funcionamiento, y seleccione una bomba que pueda cumplir con los requisitos a 1500-1800 rpm.
OFórmula de cálculo: Q = (A × V) / 600 (L / min)
ODonde A es el área efectiva del cilindro hidráulico (cm²), V es la velocidad de trabajo (mm/s)
Requisitos de presión: confirme la presión de trabajo máxima y la presión máxima del equipo para asegurarse de que no exceda los límites nominal de 350 bares y pico de 400 bares de la bomba.
Combustanza de energía: verifique si la energía del motor de transmisión es suficiente para evitar la sobrecarga
OFórmula de cálculo de potencia: P = (P × Q) / (600 × η) (KW)
ODonde p es presión (bar), Q es caudal (l/min) y η es eficiencia general (generalmente 0.85-0.9)
Consideraciones del sistema de trabajo: para el trabajo continuo de alta carga, elija un tamaño más grande y para el trabajo intermitente, elija de acuerdo con las necesidades reales.
Para la mayoría de los equipos de forja, A4VSO125 a A4VSO355 son especificaciones comunes, entre las cuales A4VSO250 se considera la "especificación universal" que equilibra el flujo, la presión y los factores de costo.
A4VSO proporciona una variedad de métodos de control variable, cada uno con sus propias características, la selección debe combinarse con los requisitos del proceso de forja:
1.DR/DRG Control de presión constante:
OEscenarios aplicables: procesos de forja y mantenimiento de presión que requieren presión estable
OVentajas: presión estable, buen efecto de ahorro de energía
ONota: Cuando se conectan múltiples bombas en paralelo, el valor de corte de presión debe establecerse con precisión
2.LR Control de potencia constante hiperbólica:
OEscenarios aplicables: ocasiones en que la carga cambia enormemente, pero la potencia total debe ser limitada
OVentajas: se adapte automáticamente a la carga y proteja la fuente de alimentación
ONota: No es adecuado para escenarios que requieren un control de presión preciso
3.Control proporcional eléctrico EO2:
OEscenarios aplicables: sistemas con alta automatización y deben integrarse con PLC
OVentajas: control preciso, puede realizar estrategias de control complejas
ONota: Necesita coincidir con el sistema de control electrónico, el costo es relativamente alto
4.Control combinado:
OCombinación común: DRG+LR realiza un voltaje constante y protección dual de potencia constante
OEscenarios aplicables: equipo clave con altos requisitos para la seguridad del sistema
Para la mayoría de las aplicaciones de forja, DR Control puede satisfacer las necesidades básicas; Se recomienda que el equipo de alta gama utilice el control EO2 para lograr una gestión de energía más inteligente.
Al diseñar un sistema hidráulico para forjar equipos alrededor de una bomba A4VSO, se debe prestar atención especial a los siguientes aspectos:
Diseño del circuito de aceite:
·Cuando se usa a través de la transmisión, se pueden conectar múltiples bombas en serie para proporcionar fuentes de aceite independientes para diferentes funciones
·El diámetro de la tubería de entrada de aceite es suficiente para garantizar que la presión de entrada de aceite no sea inferior a 0.2 bar
·La línea de drenaje de aceite se lleva de regreso al tanque de aceite por separado para evitar la presión posterior que afecta el sello de la carcasa de la bomba
Selección de componentes auxiliares:
·Seleccione un filtro de entrada de aceite con una precisión de filtración de βₓ≥75 para garantizar que el nivel de limpieza de aceite sea NAS9
·Se recomienda utilizar filtros de alta presión con βₓ≥200 y una presión nominal un 20% más alta que la presión máxima del sistema.
·La capacidad del acumulador se calcula en función de la demanda de flujo instantáneo, generalmente el 20-30% del flujo de la bomba principal.
Protección de seguridad:
·El sistema está equipado con una válvula de seguridad, y la configuración de presión es 5-10% más alta que la presión de corte de la bomba.
·Alarma de monitoreo de temperatura, advirtiendo cuándo la temperatura del aceite excede 65 ℃, protección de apagado a 80 ℃
·Monitoreo en línea del nivel de petróleo y contaminación, mantenimiento preventivo
Diseño de ahorro de energía:
·El sistema de múltiples bombas utiliza una combinación de bombas de diferentes especificaciones para que coincida con los requisitos de flujo de diferentes condiciones de trabajo
·Considere combinar la unidad de frecuencia variable con una bomba de desplazamiento variable para reducir aún más el consumo de energía
·Para recuperar la energía potencial descendente de la prensa de forja, se puede utilizar la tecnología de ajuste secundario
Forzar el equipo en ambientes a alta temperatura o inflamables a menudo requiere el uso de aceites hidráulicos resistentes al fuego, como el glicol de agua HFC. En este momento, se deben tener en cuenta los siguientes puntos al seleccionar la bomba A4VSO:
·Elija bombas F o F2 especialmente diseñadas para adaptarse a las características de los medios HFC
·El modelo F2 no requiere un rubor de rodamiento externo, simplificando el diseño del sistema
·La presión de trabajo debe reducirse en aproximadamente un 10% y la velocidad en un 15-20%.
·El tanque de combustible está diseñado con un volumen 30% mayor para mejorar la disipación de calor.
·Las focas y las mangueras deben ser compatibles con los medios de agua de agua
Una bomba A4VSO seleccionada correctamente puede lograr un rendimiento y una vida similar al aceite mineral en el medio HFC, proporcionando energía hidráulica segura y confiable para talleres de forja de alta temperatura.
La instalación correcta, la puesta en marcha estandarizada y el mantenimiento científico son la clave para garantizar la operación estable a largo plazo de la bomba variable de pistón axial A4VSO en el equipo de forja. Esta sección proporciona orientación técnica profesional.
Instalación mecánica:
·Adopte el acoplamiento elástico para garantizar la desviación axial <0.1 mm y la desviación radial <0.2 mm
·El eje de la bomba no está sujeto a la fuerza radial y el soporte de montaje tiene suficiente rigidez
·Para las bombas de conducción, la carga adicional en las bombas posteriores no excede el valor permitido.
Conexiones hidráulicas:
·El diámetro de la tubería de entrada de aceite es suficiente y el caudal no excede los 1,2 m/s
·El puerto de drenaje de aceite se lleva de regreso al tanque de aceite por separado, y la pendiente creciente de la tubería es> 5 ° para evitar el bloqueo de aire
·La presión posterior de la fuga de aceite no debe exceder 0.15MPa, de lo contrario afectará la sensibilidad del mecanismo de servo variable.
Conexión eléctrica (bomba variable):
·El cable de válvula solenoide proporcional está bien protegido y se mantiene alejado de la línea de alimentación.
·La señal de control coincide con el voltaje de la fuente de alimentación y la polaridad es correcta
·Conrazización confiable para evitar la interferencia electromagnética
Verifique antes del inicio inicial:
·Confirme que la dirección de rotación es correcta (generalmente en sentido horario cuando se ve desde el extremo del eje)
·El nivel de aceite en el tanque es suficiente y el tipo de aceite es correcto
·La tubería de entrada de aceite está llena de aceite y el aire se agota.
Depuración sin carga:
1.Afloje el tornillo de ajuste de presión para colocar la bomba a presión mínima.
2.Arrancar el motor, verificar la dirección y cualquier ruido anormal
3.Ejecute continuamente durante 10 minutos y verifique que la temperatura de la carcasa aumente uniformemente
Configuración de presión:
1.Bomba de control DR: apriete gradualmente el tornillo de ajuste de presión al valor de ajuste requerido
§Las prensas de forja generalmente se establecen en 280-320 bar
2.Bomba de control LR: establezca primero la presión máxima, luego ajuste la curva de alimentación
3.Bomba de control EO2: características máximas de presión y flujo establecidos a través del controlador
Depuración del tráfico:
1.Verifique si la velocidad de cada acción cumple con los requisitos de diseño
2.El sistema de múltiples bombas necesita equilibrar la contribución del flujo de cada bomba
3.Verificar el tiempo de respuesta del mecanismo variable y la estabilidad
Prueba de seguridad:
1.Pruebe la función de corte de presión para confirmar que la bomba puede cambiar la presión en el tiempo cuando se alcanza la presión establecida
2.Verifique si la presión de apertura de la válvula de seguridad es normal (5-10% más alta que la presión de corte de la bomba)
3.Simular las condiciones de falla para verificar la efectividad de los dispositivos de protección
Artículos de inspección diaria:
·Nivel de aceite, temperatura del aceite y calidad del aceite
·Ruido de funcionamiento de la bomba y niveles de vibración
·Verificación de fugas externa
·Indicación de presión diferencial de filtro
Contenido de mantenimiento regular:
·Cada 500 horas: verifique la alineación de acoplamiento y apriete los pernos de montaje
·Cada 1000 horas: reemplace el filtro de entrada de aceite y tome muestras para probar la contaminación del aceite
·Cada 2000 horas: verifique la flexibilidad del mecanismo variable y pruebe el rendimiento de control
·Cada 4000 horas: reemplace el filtro de alta presión y verifique completamente el estado técnico de la bomba
Puntos de gestión del petróleo:
·Mantenga la limpieza del aceite a nivel NAS9 y verifique regularmente la contaminación
·Controle la temperatura del aceite en el rango óptimo de 30-65 ℃
·Monitorear el contenido de humedad (<0.1%) y los cambios de valor ácido
·No mezcle aceites de diferentes marcas y limpie bien el sistema al cambiar de aceite
Presión insuficiente o fluctuante:
·Posibles causas: mecanismo variable atascado, falla de la válvula de control, desgaste interno de la bomba
·Tratamiento: verifique el circuito de aceite de control, pruebe el mecanismo variable y mida la eficiencia volumétrica de la bomba.
Ruido anormal:
·Causas posibles: cavitación, daño de cojinete, partes internas sueltas
·Tratamiento: verifique las condiciones de entrada de aceite, mida la vibración de la vivienda e desmonte e inspeccione si es necesario.
Caída de tráfico:
·Causas posibles: cambio de límite de placa de intercambio, desviación de la señal de control, desgaste de la bomba
·Tratamiento: Verifique la señal de control, la prueba de desplazamiento máximo, medir la fuga del sistema
sobrecalentar:
·Posibles causas: fuga interna excesiva, viscosidad de aceite inadecuado, enfriamiento insuficiente
·Acción: verifique la eficiencia volumétrica, verifique las especificaciones del aceite, evalúe las condiciones de disipación de calor
Las variables son lentas para responder:
·Causas posibles: presión de control insuficiente, pistón variable atascado, falla de la válvula de control
·Tratamiento: verifique el circuito de aceite de control, limpie el mecanismo variable y pruebe la respuesta de la válvula
Establecer un sistema integral de análisis y análisis de fallas ayudará a detectar problemas potenciales de antemano y evitar fallas importantes.
Cuando el equipo de forjado debe cerrarse durante mucho tiempo, se deben tomar medidas de mantenimiento especiales para la bomba A4VSO:
1.Drene el aceite viejo en la bomba e inyecte un nuevo aceite que contenga inhibidor de la óxido
2.Gire manualmente el rodamiento durante varios ciclos para formar una película de aceite en la superficie del par de cojinetes y fricción.
3.La superficie mecanizada expuesta está recubierta con aceite anti-romisión y el puerto de aceite está sellado con un tapón de tornillo
4.El mecanismo variable se coloca en la posición media para liberar el estrés por resorte
5.Almacenar en un ambiente seco y verificar el estado a prueba de óxido regularmente
Al reactivar, primero debe arrancar manualmente el motor para verificar, y luego ponerlo en funcionamiento paso a paso de acuerdo con el procedimiento inicial de inicio.
El uso de la bomba de desplazamiento variable de pistón axial A4VSO en equipos de forja tiene ventajas significativas sobre los sistemas tradicionales de la bomba de desplazamiento fijo:
Comparación de consumo de energía:
·El sistema de la bomba de medición ajusta la presión a través de la válvula de desbordamiento, y se desperdicia una gran cantidad de energía en forma de energía térmica
·La bomba de desplazamiento variable ajusta la salida de acuerdo con la demanda de carga, generalmente ahorrando 30-50% de energía
·Después de la transformación, una máquina de prensa de forja de 2,000 toneladas logró un ahorro de energía del 42%, ahorrando alrededor de 180,000 kWh de electricidad por año.
Comparación de rendimiento:
·El control de la presión de la bomba variable es más preciso y la consistencia del tamaño de forja se mejora
·Ajuste de flujo sin paso para satisfacer las necesidades de diferentes etapas de proceso
·Reducir el shock hidráulico y mejorar la confiabilidad del sistema
Comparación de costos:
·Inversión inicial: 20-30% más alto para sistemas de bomba variable
·Costo operativo: 40-60% más bajo que el sistema de bomba variable
·Período de recuperación: generalmente 1-2 años
Comparación de mantenimiento:
·La temperatura del aceite de la bomba variable es más baja y la vida útil del aceite se extiende
·Reducir las condiciones de desbordamiento y reducir el desgaste de los componentes
·El sistema es más simple y tiene menos puntos de falla
Tabla: comparación integral entre el sistema de bomba variable A4VSO y el sistema de bomba fija
Comparar proyectos |
Sistema de bomba variable A4VSO |
Sistema de bomba de dosificación |
Rendimiento de consumo de energía |
Suministro de energía a pedido, energía típica que ahorra 30-50% |
Desbordamiento del flujo constante, grandes desechos de energía |
Control de presión |
Preciso y estable, fluctuación <± 2bar |
Depende de la válvula de alivio, con grandes fluctuaciones |
Aumento de la temperatura del sistema |
Baja, la temperatura del aceite suele ser <60 ℃ |
Más alto, a menudo requiere enfriamiento adicional |
Costo inicial |
Más alto, 20-30% más |
Más bajo |
Costos de funcionamiento |
40-60% más bajo |
Más alto |
Escenarios aplicables |
Equipo de forjado de mediana a alta gama |
Equipo simple de baja carga |
Caso 1: Transformación de ahorro de energía de una gran prensa de falsificación
La prensa de forjado de 1600 toneladas de una planta de maquinaria pesada utilizó originalmente una bomba cuantitativa + sistema de válvulas proporcional, que tenía problemas de alto consumo de energía y alta temperatura del aceite.
·Las bombas principales se reemplazaron con dos bombas A4VSO355LR con control de potencia constante
·Aumente el suministro de aceite auxiliar del acumulador para cumplir con el flujo instantáneo de falsificación rápida
Medición real después de la transformación:
OConsumo de energía reducido en un 38%
OLa temperatura del aceite cayó de 72 ° C a 58 ° C
OPrecisión de forja mejorada, tasa de desecho reducida en un 25%
OPeríodo de recuperación: 14 meses
Caso 2: Actualización del sistema hidráulico de la máquina de forja en frío de la estación múltiple
La presión original del sistema de una máquina de forjado fría de 12 estaciones en una fábrica de piezas de automóvil fluctuada en gran medida, lo que afecta la calidad del producto. Solución:
·Se utilizan cuatro bombas A4VSO125DR para controlar diferentes estaciones de trabajo.
·Establezca con precisión el valor de corte de presión de cada bomba para formar un gradiente de presión
·Efecto después de la actualización:
La fluctuación de presión se redujo de ± 15 bar a ± 3 bar
La tolerancia dimensional del producto aumentó en un 30%
Reducción de ruido del sistema 8dB
Caso 3: Taller de alta temperatura Forjeo de la línea de producción
La temperatura ambiente de un taller especial de forjado de acero es alta y el sistema original falla con frecuencia. Plan de renovación:
·La bomba A4VSO250F2 se selecciona para adaptarse al medio de glicol de agua HFC
·Optimizar el diseño de la tubería para reducir la pérdida de presión
·Rendimiento después de la transformación:
Mejor confiabilidad del sistema, MTBF extendido por 3 veces
Eliminar los riesgos de fuego de aceite hidráulico
Costos de mantenimiento reducidos en un 40%
Para evaluar la viabilidad económica de usar la bomba A4VSO en una máquina de forja, se debe considerar el costo del ciclo de vida (LCC):
Costo inicial (CAPEX):
·Costo de compra de la unidad de la bomba
·Costo de transformación del sistema
·Costos de instalación y puesta en marcha
Costos operativos (OPEX):
·Consumo de energía (60-70%)
·Costos de mantenimiento
·Reemplazo de fluido y filtro
·Pérdida de tiempo de inactividad
Valor residual:
·Valor residual del equipo cuando está retirado
·Descuento de intercambio
Distribución de costos de ciclo de vida típico de la bomba A4VSO en equipos de forja:
·Costo inicial: 15-25%
·Costos de energía: 60-70%
·Costo de mantenimiento: 10-15%
·Valor residual: 2-5%
Al optimizar la selección y el diseño del sistema, los costos de energía y mantenimiento pueden reducirse significativamente, e incluso si la inversión inicial es mayor, el LCC general suele ser más bajo.
Una empresa está considerando actualizar su máquina de forja de bomba de desplazamiento fijo tradicional a un sistema de bomba de desplazamiento variable A4VSO:
Datos básicos:
·Inversión de renovación: 280,000 yuanes
·Tiempo de operación anual: 6000 horas
·Potencia del sistema original: 110kw
·Ahorro de energía estimado: 35%
·Precio de electricidad: 0.8 yuanes/kWh
Cálculo de beneficios de ahorro de energía:
·Ahorro anual de electricidad: 110kW × 35%× 6000h = 231,000 kWh
·Ahorro anual de electricidad: 231,000 × 0.8 = 184,800 yuanes
Otros beneficios:
·Reducción de costos de mantenimiento: aproximadamente 20,000 yuanes/año
·Reducción de residuos: alrededor de 30,000 yuanes/año
·Ingresos anuales totales: alrededor de 235,000 yuanes
Período de recuperación:
·Período de recuperación simple: 28/23.5≈1.2 años
·Teniendo en cuenta el valor temporal del dinero: aproximadamente 1.5 años
Este caso muestra que la transformación de ahorro de energía del sistema A4VSO suele ser muy económica.
En el futuro, la aplicación de la bomba variable de pistón axial A4VSO en el campo de forja integrará profundamente la tecnología inteligente:
·Monitoreo de la condición: presión integrada, temperatura y sensores de vibración para monitorear el estado de salud de la bomba en tiempo real
·Mantenimiento predictivo: predecir la vida útil restante basada en el análisis de big data y optimizar los planes de mantenimiento
·Control adaptativo: optimiza automáticamente el punto de operación de acuerdo con los parámetros del proceso y los cambios de carga
·Diagnóstico remoto: análisis y orientación de fallas remotas a través de Internet industrial
Rexroth ha comenzado a incrustar sensores inteligentes en su nueva generación de bombas para proporcionar soporte de datos básicos para plantas de forja inteligentes.
Ante los requisitos de eficiencia energética cada vez más estrictas, la tecnología de bomba A4VSO continuará optimizando:
·Nuevo material de par de fricción: reduzca la fuga interna y aumente la eficiencia volumétrica a más del 98%
·Algoritmo de control optimizado: coincidencia de carga más precisa, reduciendo el trabajo desperdiciado
·Sistema de energía híbrida: combinado con una unidad de frecuencia variable para lograr una regulación secundaria
·Tecnología de recuperación de energía: utilizando la energía potencial descendente de la máquina de forja para generar electricidad
Estas innovaciones aumentarán la eficiencia energética de los sistemas hidráulicos de equipos de forja en otro 15-20%, reduciendo aún más los costos de producción.
Los avances en la tecnología de materiales impulsarán los límites de rendimiento de la bomba A4VSO hacia adelante:
·Materiales de alta resistencia y livianos: aumentar la densidad de potencia y reducir el volumen y el peso
·Tecnología de tratamiento de superficie: como el recubrimiento DLC, que extiende la vida útil de los pares de fricción clave
·Aplicación de material compuesto: reemplace algunas piezas metálicas, reduzca el ruido y el costo
·Fabricación aditiva: moldeo integrado de canales de flujo complejos para optimizar el rendimiento hidráulico
Se espera que estas innovaciones permitan que la próxima bomba A4VSO de la próxima generación funcione a presiones superiores a 400 bar mientras se extiende su vida en un 30%.
Las regulaciones ambientales más estrictas llevarán la bomba A4VSO a una dirección más verde:
·Adaptación de aceite hidráulico biodegradable: diseño optimizado para adaptarse a medios ecológicos
·Tecnología de control de fuga: el estándar para fugas externas cero
·Supresión de ruido: reduzca el ruido en otro 3-5dB a través de la optimización estructural
·Diseño reciclable: mejorar la tasa de recuperación de materiales y la conveniencia de desmontaje
En el futuro, los sistemas hidráulicos en las tiendas de forja serán más limpios, más tranquilos y en armonía con el medio ambiente.
Para reducir los costos y acortar el tiempo de entrega, la bomba A4VSO mejorará:
·Estandarización de la interfaz: simplifica la integración del sistema y reduce los requisitos de personalización
·Diseño modular: satisfacer diversas necesidades combinando módulos estándar
·Configuración del software: el ajuste de la función se logra a través de la configuración de los parámetros en lugar de los cambios de hardware
·Plataforma unificada global: especificaciones técnicas de productos consistentes en diferentes regiones
Estas tendencias permitirán a los fabricantes de equipos de forja para obtener la solución hidráulica más adecuada de manera más rápida y económica.
A través de un análisis exhaustivo de la bomba variable de pistón axial A4VSO en la solución de forja, se pueden sacar las siguientes conclusiones técnicas:
1.Alta presión y alta eficiencia: la serie A4VSO tiene una presión nominal de 350bar y una presión máxima de 400 bares, y una variedad de métodos de control variable para que coincidan perfectamente con los requisitos del proceso de forja.
2.Ahorro significativo de energía: en comparación con los sistemas de bombas cuantitativas tradicionales, el ahorro de energía típico es del 30-50%, y el período de recuperación de la inversión es corto
3.Confiable y duradero: rodamientos de grado de aviación y diseño optimizado de pares de fricción aseguran una larga vida útil en entornos de forjado duros
4.Adaptación flexible: el desplazamiento varía de 40 a 1000 ml/r, modos de control múltiples para satisfacer las necesidades de diferentes equipos de forjado
5.Previsión inteligente: poseer la base técnica para el desarrollo inteligente y en red para satisfacer las necesidades de las futuras fábricas inteligentes
Según el análisis de este estudio, se hacen las siguientes recomendaciones para forjar fabricantes y usuarios de equipos:
Nuevo diseño de producto:
·Se da prioridad a la solución de bomba variable A4VSO, especialmente la especificación de 125-355 ml/R
·Seleccione el método de control de acuerdo con las características del proceso. El control eléctrico EO2 se recomienda para procesos complejos.
·Diseño razonable del sistema hidráulico para dar juego completo a las ventajas de la bomba de desplazamiento variable
Modificación del equipo existente:
·Evaluación de la economía de convertir un sistema de bomba de desplazamiento fijo a una bomba de desplazamiento variable A4VSO
·Priorizar la transformación del alto consumo de energía y los equipos de alta tasa de carga
·Considere la renovación por fases para reducir el riesgo de inversión
Uso y mantenimiento:
·Mantener estrictamente el nivel de limpieza de aceite NAS9
·Monitoreo regular del estado de la bomba y mantenimiento preventivo
·Establecer un archivo completo de operación y mantenimiento
Con el avance de los objetivos de "pico de carbono y neutralidad de carbono", la industria de forjado enfrentará una mayor presión para mejorar la eficiencia energética, y la cuota de mercado de las bombas de pistón axiales hidráulicas de alta eficiencia, como A4VSO, aumentará aún más:
·Mercado de alta gama: las bombas variables inteligentes y en red se convertirán en estándar
·Mercado de gama media: acelerar la transición de bombas de desplazamiento fijo a bombas de desplazamiento variable
·Campos emergentes: como forja de precisión, forja isotérmica, etc., que tienen una creciente demanda de bombas de alto rendimiento
Se espera que en los próximos cinco años, la tasa de penetración de las bombas de desplazamiento variable en los sistemas hidráulicos de los equipos de forja aumentará de la corriente aproximadamente 45% a más del 65%, entre los cuales la serie A4VSO mantendrá su liderazgo tecnológico.
Para los tomadores de decisiones que buscan actualizar o construir un nuevo sistema hidráulico para forjar equipos, recomendamos encarecidamente:
1.Se dará prioridad a la evaluación de la solución de bomba variable A4VSO, especialmente los productos de especificación de 180-355 ml/R
2.Elija un integrador de sistemas experimentado para garantizar la optimización del diseño
3.Invierta en capacitación en mantenimiento de operadores para aprovechar al máximo su equipo
4.Establecer una relación de cooperación técnica a largo plazo y rastrear la innovación de productos
Al adoptar la solución probada y eficiente de la bomba de desplazamiento variable de pistón axial A4VSO, las empresas forjadas lograrán ahorros de energía significativos, mejora de la calidad y competitividad mejorada, sientando una base sólida para el desarrollo sostenible.