Kompaktowe osie elektrohydrauliczne (EHA). Koniec z wyciekami i centralnymi zasilaczami
Osie elektrohydrauliczne (EHA). Koniec z centralnymi zasilaczami i wyciekami
Bezzaworowa, hermetyczna fuzja serwonapędu i hydrauliki siłowej w jednym module gotowym do pracy w standardzie Plug & Play.
Klasyczna hydraulika siłowa od dekad dominuje w aplikacjach wymagających potężnych sił docisku – od pras przemysłowych, przez wtryskarki, aż po giętarki do rur. Jej architektura pozostawała jednak niezmienna i wysoce problematyczna. Sercem układu jest zawsze centralny zasilacz hydrauliczny (HPU – Hydraulic Power Unit) z gigantycznym zbiornikiem oleju. Towarzyszy mu plątanina kilometrów węży, rur i złączek, które rozprowadzają medium po całej hali.
Z punktu widzenia dzisiejszego Utrzymania Ruchu, scentralizowana hydraulika to logistyczny koszmar. Pękające przewody, zanieczyszczony olej, nieszczelności na blokach zaworowych i stały pobór energii przez asynchroniczne silniki pomp (niezależnie od tego, czy maszyna wykonuje ruch, czy tylko podtrzymuje ciśnienie) to generatory potężnych kosztów. Odpowiedzią liderów rynku automatyki są Kompaktowe Osie Elektrohydrauliczne (Electrohydrostatic Actuators – EHA), które wywracają architekturę maszyny do góry nogami.
Architektura zamkniętego obwodu
W osi EHA nie ma zewnętrznych węży. W jednym żeliwnym lub aluminiowym korpusie zintegrowano siłownik, zębatą mikropompę hydrauliczną, mały zasobnik kompensacyjny oraz serwosilnik elektryczny. Układ stanowi zamkniętą, zalaną fabrycznie i hermetyczną kapsułę oleju. Dział UR montuje jednostkę na maszynie i podłącza wyłącznie dwa kable: zasilanie elektryczne oraz przewód komunikacyjny (np. PROFINET).
Sterowanie przez objętość (Pump Control)
EHA eliminuje najbardziej awaryjny i stratny energetycznie element klasycznej hydrauliki: zawory rozdzielające (kierunkowe i proporcjonalne). Ruch tłoczyska wymuszany jest wyłącznie poprzez zmianę prędkości obrotowej i kierunku obrotów serwosilnika sprzęgniętego z mikropompą. Zmiana obrotów natychmiast wtłacza olej do odpowiedniej komory siłownika z mikrometryczną precyzją.
Porównanie topologii napędów liniowych dużej mocy
| Kryterium Techniczne | Hydraulika Centralna (Zasilacz HPU) | Oś Elektrohydrauliczna (EHA) |
|---|---|---|
| Infrastruktura na hali | Setki litrów oleju, kilometry węży i złączek | Brak (tylko kable elektryczne) |
| Zużycie energii elektrycznej | Ciągła praca silników, dławienie na zaworach | Power-on-Demand (pobór tylko podczas ruchu) |
| Ryzyko nieszczelności i awarii | Bardzo wysokie (starzenie się przewodów) | Znikome (hermetyczny układ statyczny) |
Natychmiastowe cięcie kosztów operacyjnych
Wymiana klasycznego układu na technologie EHA redukuje zużycie energii o potężne 70-80%, dzięki zasadzie Power-on-Demand (serwosilnik pobiera prąd tylko w momencie przemieszczania ładunku). Z budżetu Utrzymania Ruchu całkowicie znikają koszty utylizacji setek litrów przepracowanego oleju, wymiany filtrów, czyszczenia wycieków oraz przestojów związanych z pękniętymi wężami. Maszyna staje się czysta, cicha i precyzyjna jak napęd elektryczny, zachowując siłę uderzeniową klasycznej prasy.
