Wie verläuft die Entwicklung und Nutzung der Nippon Sharyo-Hydraulikpumpen?

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Unter den Hydraulikpumpen-Produkten von Nippon Sharyo werden die IPH- und PVS-Serien in der Baggerindustrie sehr häufig eingesetzt. Auch bekannte chinesische Baggerhersteller wie Sany arbeiten eng mit diesem Unternehmen zusammen. Lassen Sie uns nun kurz über die Aspekte der Hydraulikpumpenindustrie sprechen. Die Technologien der heutigen Bagger sind noch nicht perfekt – es gibt viele Bereiche, die schrittweise verbessert werden müssen. Beispielsweise weisen die Hydraulikkolbenpumpen zehn technische Mängel auf, die mit der heutigen Technologie noch nicht behoben werden können. Diese Probleme müssen durch weitere wissenschaftliche Entwicklungen gelöst werden. Einer der zehn technischen Mängel besteht darin, dass moderne hydraulische Kolbenpumpen bei niedrigem Druck arbeiten. Der ideale Druck für „Pumpen“ und „Motoren“ nach den Vorstellungen der Wissenschaftler liegt bei 60 Mpa. Die Drehzahl erreicht mehr als 6000 Umdrehungen pro Minute. Wenn dieses Niveau erreicht werden kann, dann ist der von Wissenschaftlern entworfene Bagger folgendermaßen aufgebaut: Ein Motor antreibt einen Generator an; dieser wiederum antreibt einen Gleichstrom-Servomotor an. Der Gleichstrom-Servomotor wiederum antreibt eine kleine „Dosierteilpumpen“ an. Wenn schnelle Bewegungen des Baggers erforderlich sind, erreicht der servogesteuerte Wechselstrommotor seine maximale Drehzahl – dadurch ist auch die Öldosis, die von der Pumpe abgegeben wird, am größten. Wenn hingegen langsame Bewegungen des Baggers notwendig sind, arbeitet der servogesteuerte Wechselstrommotor mit niedrigerer Drehzahl; dadurch verringert sich die Öldosis, die von der Pumpe abgegeben wird. Auf diese Weise entfällt der variable Teil der Pumpe, wodurch deren Volumen erheblich reduziert wird. Auch die Anzahl der möglichen Defekte nimmt ab. Der größte Vorteil einer höheren Hydraulikdruck bei Baggern ist, dass die Grabkraft desselben Baggers zunimmt, der Schaufelboden ebenfalls größer wird und somit das Graben effektiver erfolgt. Jede Baumaschine auf der Welt ist im Vergleich zu Baggern nur ein Wurm im Vergleich zu einem Riesen. Wenn jemand die verschiedenen Techniken von Baggern versteht, fällt es ihm leicht, jede andere Baumaschine zu reparieren. Diese Baumaschinen sind lediglich technische Nachbildungen von Baggern. Jede Baumaschine benötigt Antrieb – der Antrieb für Baumaschinen ist die Nishiyama-Hydraulikpumpe. Im Hydrauliksystem einer Baggermaschine ist die „Hydraulikkolbenpumpe“ die technologisch anspruchsvollste Komponente. Persönlich glaube ich, dass man, um einen Bagger zu reparieren, zunächst das Prinzip der Pumpe verstehen und in der Lage sein muss, Kolbenpumpen zu reparieren. Wenn man die Technik der Pumpe beherrscht, fällt der Rest der hydraulischen Technik beim Bagger viel leichter. Von den Kolbenpumpen verschiedener Hersteller aus Europa, Amerika und Japan, die in Baggern verwendet werden, schätze ich persönlich am meisten die Kolbenpumpe des Typs 7 von der japanischen Firma Komatsu. Am meisten gefällt mir dabei die Entlastungsventil – es handelt sich dabei um ein Ventil, das aus einer Reihenschaltung, einem Entlastungsventil sowie einem Überlaufventil besteht. Je mehr man darüber erforscht, desto mehr passt das Designprinzip dieser Ventile. Derzeit gibt es nur zwei Arten von hydraulischen Kolbenpumpen, die in verschiedenen Baggern verwendet werden: Zum einen die Pumpen mit schrägem Axialansatz – beispielsweise die PVS- oder Fushikoshi-Zahnpumpen – und zum anderen die Pumpen mit geradem Axialansatz und schrägem Pleuel. Typische Beispiele für diese Art von Pumpen sind die Pumpen der PVS-Serie. Der Prinzip der Variablen Steuerung bei den Hydraulikpumpen, die in Baggern verwendet werden, ist im Grunde genommen immer derselbe: Es wird das Hochdrucköl der Pumpe selbst verwendet, um die variablen Steuerelemente anzutreiben. Der Variomechanismus der Pumpe umfasst „Servovalve, Schieberventil und variablen Kolben“. Der variablen Kolben handelt sich um einen kleinen Hydraulikzylinder. Der Hydraulikzylinder ist in eine Stangenkammer und eine stangenlose Kammer unterteilt. Der variable Kolben wiederum hat einen großen Durchmesser sowie einen kleinen Durchmesser. Wenn der Druck im Bereich des großen Durchmessers höher ist als der Druck im Bereich des kleinen Durchmessers, dann treibt die Hydraulikkraft den variablen Kolben in Richtung des kleinen Durchmessers. Der Stift am Kolbenstangenteil bewirkt anschließend eine Bewegung des Schrägplates in der Pumpe. Dadurch erhöht sich der Winkel des Schrägplates, die Stoßweite des Kolbens wird länger – dadurch steigt auch die Fördermenge der Pumpe. Dadurch kann der Bagger schneller arbeiten. Öl fließt durch den kleinen Durchmesser – wenn der Druck im kleinen Durchmesser höher ist als der Druck im großen Durchmesser, treibt die Hydraulikkraft den variablen Kolben zurück, wodurch der Winkel des Schrägplattens abnimmt. Dadurch wird die Strecke des Kolbens im Zylinder verringert, was wiederum zu einer Verringerung der Fördermenge der Pumpe führt. Der Druck steigt jedoch nur langsam an. Bei den Hydraulikkolbenpumpen der verschiedenen Baumaschinen ist das Ende des variablen Kolbens, das einen kleineren Durchmesser hat, mit dem P-Eingang der Pumpe verbunden. Das bedeutet: Je höher der Druck in der Pumpe ist, desto höher ist auch der Druck am Ende des variablen Kolbens mit dem kleineren Durchmesser. Der Ölkanal am größeren Durchmesser der variablen Kolben ist mit den drei Ölleitungen am Regler verbunden. Einer dieser drei Ölanschlüsse ist ein T-Anschluss (ein Ölablassanschluss); bei den Nippon Sharyo-Ölpumpen wird er als G-Buchse bezeichnet. Ein Öleingang ist die Zuleitung für das Öl der Proportionalventile, auch E-Buchse genannt. Ein Ölanschluss ist die Ölleitung für die Servovalve, auch als D-Loch bezeichnet. Der Regler bestimmt den Druck des Steueröls, das in den größeren Durchmesserbereich gelangt, anhand des Rückkopplungsdrucks sowie des Drucks der proportionalen Ventile. Wenn der Druck im größeren Durchmesserbereich doppelt so hoch ist wie im kleineren Durchmesserbereich, dann befindet sich der variablen Kolben in der Neutralposition. Die Theorie hinter dieser Pumpe ist wirklich interessant. Vorbereitungen vor der Reparatur der Pumpe: Zunächst muss festgestellt werden, welcher Teil der Pumpe repariert werden muss, sowie welche Defekte die Pumpe aufweist. (1) Wie lang ist die gesamte Nutzungsdauer der Nippon Sharyo-Hydraulikpumpe? Eine Pumpe kann nicht ewig in Betrieb sein; wenn sie länger als zehn Jahre im Einsatz ist, hat sie im Grunde keinen Reparaturwert mehr. Denn auch Stahl weist eine gewisse Periodizität auf, wodurch sich Trennschichten bilden und die Pumpenhülle verformt wird. (2) Wie lange ist seit dem letzten Pumpenwechsel bis heute vergangen? Welche Produkte wurden beim letzten Pumpenreparatur als Ersatzteile verwendet? Wie war das Können der Person, die die Pumpe zuletzt gewartet hat? (3) Wie hoch ist der maximale Betriebsdruck der Pumpe? Wie sensibel ist die Regelmechanik der Pumpe – und wie schnell erfolgt die Rückkopplung? Wie hoch ist die Betriebstemperatur der Pumpe? (4) Hat der Bagger keinen Hydraulikhammer? Wie lange wird ein Bagger mit einem Hydraulikhammer verwendet? (5) Welchen Lärm macht die Pumpe? Unterscheiden, ob der Lärm durch mechanische Ursachen oder durch hydraulischen Lärm verursacht wird? (6) Welches Modell an Hydrauliköl wird verwendet? Wie hoch ist der Ölgehalt jetzt? Leeren Sie den Hydraulikölbehälter der Bagger vollständig aus und überprüfen Sie anschließend die Ölqualität Prüfen Sie, wie viel Schmutz sich auf dem Boden des Tanks befindet Was für Verunreinigungen sind das? Wenn die Qualität des Hydrauliköls nachlässt, muss der Betreiber das Hydrauliköl austauschen. Jemand kam, um eine Reparatur der Pumpe zu veranlassen. Ich fragte, welche Probleme die Pumpe habe. Er sagte, dass der Bagger nicht leistungsstark genug sei – er könne nur alle paar Minuten einen Schaufelvoll Erde ausheben. Ich fragte, ob der Bagger beim Ausheben tatsächlich einen vollen Schaufelvoll Erde ausheben könne. Die Antwort lautete: Ja, er kann einen vollen Schaufelvoll Erde ausheben, nur eben sehr langsam. Ich fragte weiter, ob sich die Schaufel beim Ausheben langsam bewege oder ob sie manchmal stillstehe. Die Antwort war: Die Schaufel bewegt sich ständig beim Ausheben – es kommt nicht zu Unterbrechungen. Allerdings ist die Bewegung sehr langsam. Wenn der Arm angehoben wird, geschieht das ebenfalls sehr langsam. Wenn der Arm wieder nach unten geht, muss er erst einige Sekunden lang stillstehen. Antwort: Dieses Phänomen entsteht, weil die Fördermenge der Pumpe zu gering ist. Vor Ort sollte man mit dem Arm des Baggeres eine der Ketten anheben, den Bedienhebel vollständig durchdrücken und den Motor auf höchste Drehzahl bringen. Dadurch sollten die Ketten anfangen, sich zu drehen. Es dauerte 43 Sekunden, bis die Ketten drei Umdrehungen gemacht hatten. Indem man den Regler der K3V-Pumpe justiert, lassen sich die dynamischen Eigenschaften verbessern. Man kann außerdem die Fördermenge der Pumpe erhöhen – bei dieser Einstellung dauert es nur noch 18 Sekunden, bis die Ketten drei Umdrehungen machen. Das zeigt, dass mit dem variablen Mechanismus der Pumpe alles in Ordnung ist. Die Überprüfung der Fördermenge der Pumpe ist somit die beste Methode. Die Methode zur Überprüfung des Hubvolumens der K3V-Pumpe ist dieselbe wie bei der A8V. Wenn die Ketten auf beiden Seiten bei derselben Drehzahl des Motors in der gleichen Zeit drei Umdrehungen machen, dann bedeutet das, dass die Förderleistung der P1-Pumpe und der P2-Pumpe gleich ist. Die Einstellung der Fördermenge der Hydraulikpumpe am Prüfstand ermöglicht es nicht, die Fördermenge der Pumpe auf den maximalen Wert zu erhöhen. Sie muss vielmehr mit der Leistung des Motors übereinstimmen. Zudem muss die Reaktion so schnell wie möglich erfolgen – ohne dass der Motor dadurch belastet wird.