Повышение производительности экструзионного пресса за счет модернизации гидравлики

Новая проблема для индустрии экструзионных прессов — это устаревшая гидравлическая технология. Многие прессы по-прежнему используют неэффективные и ненадежные гидравлические насосы.

Компания Superior Extrusion недавно столкнулась с этой ситуацией. В 1996 году компания приобрела бывший в употреблении пресс Farrel мощностью 1650 тонн. 7-дюймовый пресс, используемый с 1971 года, с тех пор произвел более 200 миллионов фунтов алюминиевых профилей для производителя из Мичигана. В настоящее время печатная машина работает в одну 10-часовую смену в день, а в будущем планируется перейти на две смены.

В алюминиевом прессе для экструзии такого размера гидравлические компоненты подвергаются значительному и постоянному износу. После десятилетий производства широкого спектра деталей обслуживание гидравлики, особенно гидравлического насоса, стало более частым, что сократило время безотказной работы пресса и производительность.

Как и в случае со многими клиентами, использующими насосы аналогичной модели, стало почти невозможно достать запчасти, а найти квалифицированных специалистов стало труднее. Одним из основных последствий старения насоса стало увеличение утечек гидравлической жидкости. Компания Superior начала ежегодно регистрировать от 65 до 70 часов простоя для устранения утечек, а также расходов на ремонт и изготовление трубопроводов и других деталей собственными силами.

Встраиваемое решение для модернизации гидравлического насоса

Компания Superior обратилась к Bosch Rexroth за помощью в разработке решения, поскольку в прошлом они вместе работали над другими гидравлическими проектами, как над новыми системами, так и над модернизацией оборудования. «Bosch Rexroth существует уже много лет и славится качеством и сервисом. Это было важно для нас, потому что в экструзионной отрасли, когда деталь выходит из строя, вы не можете просто бежать в хозяйственный магазин, чтобы купить новую с полки», — сказал президент и главный исполнительный директор Superior Брэдли Кутюр.

По словам Майкла Крамера, инженера по применению прессов в Bosch Rexroth, устаревший насос располагался в верхней части бака, всасывая масло из резервуара и подавая его в систему через два порта подачи. Большинство современных насосов работают только с одним портом подачи, поэтому установка нового насоса требует изменения конфигурации системы.

Кроме того, компаниям Superior и Bosch Rexroth нужно было спроектировать относительно простую модернизацию.

До начала работы с Superior команда Bosch Rexroth осознавала, что этот тип насоса устаревает. В ответ их команда инженеров в Вифлееме, штат Пенсильвания, совместно с коллегами в Германии разработала и спроектировала замену насоса, коллектора и элементов управления.

После 150 часов испытаний на заводе в Вифлееме и более 2 000 часов испытаний на экструзионном прессе весом 2400 тонн клиента Rexroth команда подтвердила, что новое встраиваемое решение соответствует стандартам компании в отношении производительности и надежности.

Проект Superior был первой возможностью применить проверенную концепцию drop-in. В основе решения лежал аксиально-поршневой насос Rexroth A4VSO 500. «Добавив обратный клапан в нижней части всасывающей трубы и введя в трубу неполный объем заполнения, мы смогли гарантировать, что впускное отверстие трубы будет заполнено при запуске или в условиях минимального потока», — сказал Крамер.

Встроенная модернизация включала в себя специальную схему коллектора, которая повторяет старую двухстороннюю функцию с двумя портами давления в том же месте, что и устаревший насос. Двухходовые картриджные клапаны направляют масло в нужный порт; эта конструкция сохранила большую часть существующих гидравлических трубопроводов и упростила установку.

Для управления потоком через нагнетательные порты цифровое электронное управление HACD было сконфигурировано для приема существующих аналоговых сигналов, которые ранее управляли устаревшими насосами, и использования этих выходов для управления как насосом A4VSO, так и регулирующими клапанами. Это упростило задачу управления установкой гидравлики нового поколения с существующими системами.

Результатом стало готовое решение, позволяющее модернизировать печатную машину без значительного времени простоя или затрат, связанных с полной модернизацией или заменой.

Измеримые результаты помимо сокращения времени простоя

Модернизация гидравлического насоса почти сразу же дала ощутимые результаты со значительным увеличением скорости пресса. «До модернизации пресс работал со скоростью около 2000 фунтов в час, — сказал Кутюр. «Теперь он работает около 2400 фунтов в час, что примерно на 14% больше».

Скорость пресса увеличилась настолько, что, когда одна конкретная матрица работала со скоростью 2800 фунтов в час, печь Superior не успевала за производственным циклом. Компания Superior обнаружила, что новая модернизация работает настолько эффективнее, что они могут заменить двигатели мощностью 200 лошадиных сил на более энергоэффективные двигатели мощностью 150 лошадиных сил. Температура масла также снизилась, что помогло снизить затраты на охрану окружающей среды и охлаждение.

По словам генерального директора Superior, модернизация обеспечила простое в установке и интеллектуальное решение постоянной проблемы, снижающей производительность и эффективность работы компании. Имея предварительно разработанную замену Rexroth для гидравлического насоса, компания Superior смогла продлить срок службы пресса с помощью экономичного решения, которое быстро принесло измеримую окупаемость их инвестиций.

Эту статью предоставил Bosch Rexroth (Вифлеем, Пенсильвания). Для получения дополнительной информации посетите здесь .