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Hochgeschwindigkeits-Servohydraulikzylinder mit Wegmessvorrichtung
Veröffentlichungszeit:
2024-11-05 17:31
Kategorie:
Lösung
Hochpräzises digitales Servo-Synchronaktuator-System
Hydraulisches Antriebssystem mit synchroner Betätigung durch mehrere ausführende Agenturen
Hochgeschwindigkeits-Hydraulikzylinder mit Wegmesseinrichtung
Servohydraulikzylinder mit Kolbenstangendurchschlagmessvorrichtung von Sevier:
Für die Regelung von Hydrauliksystemen mit geschlossenen Regelkreisen, etwa zur Durchflussregelung, ist eine präzise Echtzeitmessung der Kolbenstangenverschiebung erforderlich; insbesondere bei Zylindern mit langem Hub und hohen Geschwindigkeiten sind Servozylinder mit einem hochgenauen Messsystem für die Kolbenstangenverschiebung zu verwenden.
A. Aufgrund der Steuerungsanforderungen hydraulischer Systeme ist in vielen Betriebszuständen eine Messung der Kolbenstangenverschiebung erforderlich. Je nach Anforderungen an Genauigkeit und Hublänge kommen für die jeweiligen Betriebsbedingungen unterschiedliche Verfahren zur Messung der Kolbenstangenverschiebung zum Einsatz:
- Magnetostriktive Wegsensoren, einschließlich der Verwendung redundanter magnetostriktiver Sensoranordnungen in kritischen sicherheitsrelevanten Steuerungsumgebungen, ermöglichen Messbereiche von bis zu 7 bis 8 Metern; typischerweise weisen sie jedoch im Bereich von etwa 1,5 Metern eine höhere Genauigkeit auf.
- Puls‑Sensoren, die aus nichtmagnetischen Materialien aufgebaut sind, stellen derzeit eine bewährte Lösung mit hohem Kosten‑Nutzen und höherer Messgenauigkeit dar. Üblicherweise werden sie an den Endkappen von Hydraulikzylindern montiert und erfassen über in regelmäßigen Abständen angeordnete nichtmagnetische Elemente am Kolbenstangenkörper die Pulsantworten, um ein präzises Wegsignal der Kolbenstange zu gewinnen. Diese Methode zur Erfassung des Kolbenwegs zeichnet sich durch eine einfache Montage sowie durch eine unabhängige Messgenauigkeit von der jeweiligen Weglänge aus und verfügt über ein großes Anwendungspotenzial.
- Die Kolbenverschiebung wird mittels eines berührungslosen Lasersensors gemessen, beispielsweise im Rahmen einer hydraulischen Stellglied‑Einheit zur Wellenausgleichung.
B. Produktmerkmale der Servohydraulikzylinder von Xiwel:
- In Anwendungen mit hochdynamischen Lastbewegungen sind Hochgeschwindigkeits-Servohydraulikzylinder erforderlich; etwa wenn die Hubstangengeschwindigkeit 10 m/s, 15 m/s oder 20 m/s erreicht.
- Wird an einem Hochgeschwindigkeits-Servohydraulikzylinder eine präzise Kolbenwegmessvorrichtung installiert, lässt sich eine geschlossene Regelung des Systems realisieren: Durch die Echtzeit‑ und präzise Erfassung der Kolbenstangenwegsposition können Systemdurchfluss, Geschwindigkeit sowie Beschleunigung in einer geschlossenen Regelkreiskonfiguration geregelt werden.
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Die von SCHWERLL übernommenen Arbeiten zur Herstellung des Super‑Durchfluss‑Anti‑Rückstoß‑Ventils für CNOOC sowie die dazugehörigen Super‑Durchfluss‑Tests wurden erfolgreich abgeschlossen. Sämtliche Produktkennwerte wurden bestätigt, die Durchflussprüfungen durchgeführt und die Zertifizierung durch die Klassifikationsgesellschaft CCS erlangt. Anti‑Rückstoß‑Ventil (AVR – Anti‑Recoil‑Valve; in der Branche auch als Rückstoßschutzventil bezeichnet)
Um den Anforderungen in Einsatzbereichen wie Fahrzeugen, Schiffen, der Luft‑ und Raumfahrt sowie mobilen Dienstleistungen gerecht zu werden – insbesondere dort, wo das Gewicht der Geräte oder der verfügbare Bauraum begrenzt sind – hat SCHWERLL im Jahr 2025 auf der Grundlage bewährter Standard‑Stickstoff‑Druckverstärker mit einem mini‑Modell begonnen und dieses erfolgreich in Schiffen sowie bei der Stickstoff‑Druckverstärkung schwer beladener Fahrzeuge eingesetzt.
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Analyse der Ursachen für einen starken Druckabfall und eine kurze Lebensdauer von Blasenspeichern? Der Aufbau eines Blasenspeichers ist sehr einfach: Er besteht im Wesentlichen aus dem ölgefüllten Bereich um die Blase sowie dem gasgefüllten Bereich mit einer gasdichten Dichtung. Im Betrieb muss das Öl mit dem Ölkreislauf verbunden sein; steigt der Druck, gelangt das Öl in den Speicher, wodurch das Gas komprimiert wird, bis der Druck im System nicht mehr ansteigt.
Wie lassen sich Störungen an Akkumulatoren reduzieren?
Treten im Druckspeicher Störungen auf, beeinträchtigt dies unmittelbar seine Leistungsfähigkeit und kann sogar zu abnormalen Druckverhältnissen sowie zum Ausfall des Gesamtsystems führen. Daher sollte im täglichen Betrieb verstärkt darauf geachtet werden, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um das Risiko zu minimieren. Wie lassen sich bei einem defekten Druckspeicher Störungen reduzieren? Im Folgenden wird dieses Thema erläutert.
Der Druckspeicher ist ein äußerst interessantes Bauelement im Hydrauliksystem; ähnlich wie der Kondensator in der Elektrotechnik oder die Feder in der Mechanik dient er als wichtiges Energiespeicherelement und findet vielfältige, äußerst clevere Anwendungen – etwa in Hybridantrieben, in Stoßdämpfern, zur Stabilisierung des Systemdrucks (manchmal auch zur Stabilisierung des Durchflusses) sowie zur zeitweiligen Energieabgabe zur Simulation von Stößen.
1. Die Lebensdauer von Blasen ist im Allgemeinen relativ kurz (im Vergleich zu Kolbenpumpen), und die Qualität der Blasen variiert je nach Hersteller erheblich; 2. Zahlreiche Faktoren können die Lebensdauer der Blase verkürzen und zu einem Bruch führen, darunter unterschiedliche Qualitäts‑ und Lebensdauerschwankungen der Blase selbst, unsachgemäße Durchführung der einzelnen Montageschritte (z. B. fehlende vorherige Flüssigkeitsfüllung zur Schmierung), Fehler bei den Vorbefüllschritten (z. B. nicht langsames Befüllen mit Gas), Berechnungsfehler beim Vorbefülldruck, eine Öffnungsströmungsgeschwindigkeit, die nahe oder über 7 m/s liegt, eine beim Energiespeicherbetrieb pro Hub nahe oder unter 10 Sekunden liegende Zeit, Kollisionen der Blase mit keilförmigen Ventilen während des Betriebs, starke Temperaturschwankungen (einschließlich ausgeprägter saisonaler Temperaturunterschiede), langfristige seitliche Vibrationen und Erschütterungen, Korrosion durch das Fluid sowie Trägheitswirkungen kleiner fester Verunreinigungen im Arbeitsmedium und vieles mehr.
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