Sistemi di attuatori idraulici ibridi e tradizionali

Con HAS abbiamo combinato la controllabilità degli attuatori elettromeccanici con la densità di potenza, una maggiore durata e capacità di forza resistiva dei sistemi idraulici tradizionali. L’ibrido risultante offre soluzioni di tracciamento robuste e di lunga durata per l’energia solare e sistemi di attuazione per sistemi eolici, idroelettrici e altri sistemi di energia rinnovabile, nonché applicazioni di combustibili fossili.

Bruce Besch | Parker Hannifin Corporation

Parker Hannifin è un leader globale Fortune 250 nelle tecnologie di movimento e controllo con gruppi che comprendono quasi 70 divisioni in tutto il mondo e servono la più ampia gamma di settori tra cui aerospaziale ed energetico. Bruce Besch è il responsabile delle vendite di Advanced Motion Systems presso la divisione Cilindri e ha responsabilità di sviluppo e supporto prodotto per i prodotti elettrici, meccanici e ibridi.

La necessità di funzionalità “Plug and Play” è stata un fattore chiave. I dispositivi devono diventare più intelligenti ed efficienti per sopravvivere nell’economia di oggi. Il nostro obiettivo era fornire ai clienti un attuatore che avesse l'aspetto e la sensazione di un attuatore elettrico ma che abbia la densità di potenza e i sistemi di sicurezza comunemente presenti nei sistemi idraulici tradizionali. Puntiamo alla semplicità, con 3 livelli di funzionamento, un semplice controllo on/off, comunemente utilizzato nell'inseguimento solare, il controllo della velocità e della direzione per l'uso nell'attuazione di valvole per il mercato idroelettrico/generazione di energia e, infine, unità bus/rete che saranno semplicemente collegarsi alle reti del cliente consentendo al nostro cliente di parlare con loro e recuperare informazioni sull'attuatore con semplici controlli a 2 fili.

La ragione principale per cui il nostro design è superiore è che adottiamo un approccio basato sul “meglio di entrambi i mondi”, ottimizzando le migliori caratteristiche delle due tecnologie tradizionali. Con HAS abbiamo combinato la controllabilità degli attuatori elettromeccanici con la densità di potenza, una maggiore durata e capacità di forza resistiva dei sistemi idraulici tradizionali. L’ibrido risultante offre soluzioni di tracciamento robuste e di lunga durata per l’energia solare e sistemi di attuazione per sistemi eolici, idroelettrici e altri sistemi di energia rinnovabile, nonché applicazioni di combustibili fossili. Ecco i confronti affiancati tra i tradizionali sistemi idraulici ed EM, rispetto al nostro design ibrido:

Sistemi di attuatori idraulici tradizionali adottare un approccio progettuale più centralizzato, con un'unità di potenza con motore elettrico, serbatoio della pompa e relative valvole posizionate distante dagli attuatori. È necessario far passare tubi o tubi flessibili verso l'attuatore. I serbatoi idraulici sono generalmente di grandi dimensioni e aperti per respirare, poiché gli attuatori vengono spostati, aspirando olio dal serbatoio durante l'estensione. Per impostazione predefinita, i contaminanti e l'aria umida vengono aspirati nel serbatoio, essendo il serbatoio un punto di ingresso comune per i contaminanti. L'umidità si condenserà sulla parte superiore del serbatoio e si formerà ruggine insieme all'acqua che si mescola con l'olio, aumentando il numero di acidità totale (TAN) del fluido. All’aumentare del TAN, la durata della guarnizione diminuisce. Il controllo si ottiene mediante l'uso di valvole efficaci e ce ne sono diverse in punti diversi.

Con i sistemi di attuatori idraulici, è necessaria una valvola di controllo direzionale per controllare la direzione, una valvola di controllo del flusso per regolare la velocità e valvole di riduzione per controllare la spinta dell'attuatore. È possibile passare a una valvola di tipo proporzionale e consolidarla in una valvola comune. Tuttavia, tutti questi componenti creano perdite di pressione, che consumano energia e sviluppano calore, richiedendo quindi l’aggiunta di uno scambiatore di calore.

Al contrario, il design del nostro sistema di attuatori ibridi (HAS) consolida l'intero sistema idraulico in un unico componente situato sull'attuatore. Richiede all'utente di collegare semplicemente un paio di cavi localmente nel punto di utilizzo. Controlliamo la direzione cambiando la direzione del motore elettrico, la velocità è regolata controllando il numero di giri della pompa e la spinta è regolata controllando la coppia del motore, la perdita di pressione è mantenuta al minimo senza sprechi di energia come nell'idraulica tradizionale. Le nostre unità HAS sono idrostatiche, ovvero il fluido è contenuto in un sistema a circuito chiuso. Il fluido di ritorno viene reindirizzato nella pompa anziché nel serbatoio. Poiché gli attuatori hanno requisiti di volume diversi a causa dell'area dello stelo, l'olio di reintegro viene aspirato/restituito dal nostro serbatoio integrato. Il design del nostro serbatoio, in attesa di brevetto, è sigillato con una barriera che si espande e si contrae come un polmone, impedendo che i contaminanti presenti nell'aria e l'umidità vengano ingeriti nel sistema. Il nostro design riduce inoltre le dimensioni del serbatoio da 10 galloni a meno di un litro di fluido.