定制泵产品使用更少的能源,提供更高的压力

AXA 为内冷却机床获得“超级”装置

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH 称,现在的合同制造商要求在他们的机床中欧能够实现高度灵活性。这是一家位于德国 Schöppingen 的机床制造商。 生产运行可能经常发生改变,因此,为了降低成本,制造商必须尽量缩短设置时间。 此外,机器还必须能够适应各种多变的生产环境 -- 例如为某位客户生产 25 件,为下一位客户生产 5,000 件等等,但均须以成本高效和适当的方式生产。
同时,内冷却机床的采用也越来越广泛。 这些设备需要极高的压力 - 最高可达 30 bar - 才能使润滑剂以 35 l/min 的速度通过机床的主轴并从尖端流出,周而复始。

直到 2011 年初,AXA 一直都需要两台油泵向这样的机床供应制冷剂。 其中一台油泵是标准的多级格兰富 MTR 潜水泵,提供的最大压力位 20 bar。 AXA 不得不增加一台加压泵,将压力提高至 30 bar。

公司工程主管 Ludger Doedt 曾考虑使用螺旋泵来增加压力。 “但它们的设计方法意味着这些泵对于杂质比离心泵更为敏感,” Doedt 说。 “有时必须使用额外一级的过滤器。”

因此,Doedt 向格兰富提出了一项挑战性的任务:创造出一款可变的离心泵,能够在无需使用额外的加压泵的情况下提供最高达 30 bar 的压力。 其结果将是一个更为低价和简单的系统。

定制解决方案
格兰富行业解决方案庞大的工程师团队持续针对独特的客户应用对标准解决方案进行调整。 在本案例中,答案就在于定制的格兰富“E-泵”。

MTRE3 是一款多级频控潜水泵,频率转换器集成到电机中。 它以 57.5 Hz 的频率运行,而非 50 Hz 的欧洲常用市电频率。 这样可以使泵推动电机以 3347 rpm 的速度运转,而非 2910 rpm。 随着速度增加,压力也会随之增大。 该物理原理可通过适用于离心泵的定律进行解释:

Affinity laws of centrifugal pumps

模型显示了流量(Q)与速度成正比(n)。 压力(H)与 n 的平方成正比(这也解释了压力升高的原理),而电功率则与 n 的立方成正比。

为增加系统值,AXA 在高度可变的 E 泵中增加了一个现场总线数据通讯模块, Ludger Doedt 说。 “现场总线使我们更容易执行机床控制系统和泵之间的连接,” Doedt 说。 例如,现场总线可以将不断变化的压力要求传送至泵的频率转换器。

“通过现场总线,整个‘机床系统’能够处理更多信息,而且操作人员能够更精确地组织生产流程,” AXA 执行合伙人 Alexander Saar 补充说。

MTRE-3 泵正在 AXA 接受测试 -- 以 35 l/min 的流速提供所需的 30 bar 的压力。

节省能源
无需使用加压泵即意味着节省投资以及额外的管道和存储成本,但这还不是全部。

“MTRE 泵的一个重要优势是操作人员可以使用控制系统根据机床和具体的应用使泵在不同的压力下运行 -- 这样可以节省能源,” Ludger Doedt 解释说。 “由于具备了频率转换器,泵只需要其运行所需的能量即可。 如果泵不采用频率控制,则会浪费能源,因为其产生的压力不是需要的压力,而且未使用的乳化剂会退回到净化箱中。”

此外,频控 MTRE 泵已经满足欧盟能源相关产品(ErP,也成为 EUP)2017 要求,使其远超最新的严格的欧洲电机法规。



使用的泵:
1 x MTRE 3 潜水式“智能” E - 泵
1 x 现场总线模块
1 x 0-40 bar 传感器(选配,视应用情况而定

MTRE 在 AXA 机床中的优势:
频率转换器集成在电机中
易于安装l
有效的为机床提供可变压力,减少浪费
无需使用额外的加压泵
无需额外的连接和控制成本。
现场总线模块便于通讯。

关于 Axa
AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH 成立于 1965 年,拥有 350 名雇员,年机床销售额大约为 4000 万欧元。 “达到与 AXA 相同垂直整合度水平的机床制造商并不多,”执行合伙人 Alexander Saar 说。 “我们在内部开发、设计并生产我们的系统和部件,包括主轴等部件,这是我们的机床产品的核心部件。 对于客户而言,这就意味着我们可以充分灵活的应对各种特殊的需求。”

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