ケーススタディ

ロータリーヘッド・ソリューション

効率性、生産性、多機能性が掘削装置開発の重要な原動力となっている市場において、SAIはドリルヘッドの性能を最適化する独自のソリューションを提供しています。

ギアやクラッチを使わない連続的な動力伝達

ドリルヘッドでは、使用する工具や地面の状態によって回転速度が変化することがある。従来の設計では、可変容量アキシャルピストンモータと、最大出力速度を達成するためにギヤ比を減少させる機械式ギヤを備えたギヤボックスを組み合わせることによって、この広い速度範囲に対処してきた。

もうひとつの解決策は、クラッチやフリーホイールによって一部のエンジンを除いて、より多くのエンジンを使用することである。しかし、このような排気量のばらつきは、伝達可能なトルクにギャップを生じさせるとともに、機械的な器官を追加することになり、その結果、オリジナル機器のコスト、メンテナンス、信頼性の低下を招く。

SAIは、ギアボックスやクラッチを使用することなく、最低速度から最高速度まで、油圧力を機械力に連続的に変換することができる、最大8:1の比を持つ可変容量モーターを提供しています。

表3に、190kNmのドリルヘッドのアプリケーションベンチマークを示します。

従来のアキシャル・ピストン・モーターによる解決策では、45rpm以上の速度を達成するために機械的減速を変更する必要があったが、SAIモーターでは、油圧変位を減少させることによってのみ速度を上げることができる。

190kNm ロータリーヘッド

アキシャル・ピストン・モーター SAIモータース

電源あり

270

[kW]

電源あり

270

[kW]

最大トルク

190000

[Nm]

最大トルク

190000

[Nm]

最高圧力

330

バー

最高圧力

330

バー

最大流量(最高圧力)

491

l/min

最大流量(最高圧力)

491

l/min

最大トルク時の工具速度

14

[rpm]

最大トルク時の工具速度

14

[rpm]

ドリリング時の工具最高回転数

45

[rpm]

ドリリング時の工具最高回転数

ANY

[rpm]

最大放電速度

110

[rpm]

最大放電速度

110

[rpm]

総削減率 掘削

72

i

総削減率 掘削

16

i

総合減速比 SPIN OFF

31

i

総合減速比 SPIN OFF

16

i

最大モーター変位

250

[cc/rev]

最大モーター変位

1100

[cc/rev]

モーター変位 min

75

[cc/rev]

モーター変位 min

140

[cc/rev]

油圧モーター数

2

油圧モーター数

2

消費と温度の削減

SAIのラジアルピストンエンジンは、クランクシャフトとスイングシリンダーの設計により、最大始動トルクを提供します。

また、SAIエンジンの排気量の変化は、シャフトの偏心量、つまりピストンストロークを変化させることで行われる。ピストンとシャフトの接触角は、変位が変化しても変わりません(図)。

対照的に、アキシャル・ピストン・エンジンでは、排気量の減少に伴ってピストンの力のかかる角度が変わり、トルクの発生に寄与する結果関数がペナルティを受ける。

最後に、SAIエンジンは、機械の用途により適した速度で動力を供給する。言い換えれば、SAIエンジンは一般に、アキシャルピストンエンジンよりも1~2段少ない減速段で済み、その結果、効率とコストを節約できる。

より高い油圧効率、より少ない機械的な減少の使用は燃料消費の減少に貢献する。

制御システムとの統合性を高める変位制御

SAI可変モータの変位は、電気油圧制御によって管理することができます。SAIはCPU、バルブ、変位を調整するフィードバックセンサーを備えた完全なパッケージを提供します。CPUはボルトまたはCAN BUSで制御できます。

あるいは、モーターに完全油圧式定圧(「定圧」)制御を装備することもでき、この場合、変位は設定圧力を維持しながら負荷に応じて調整される。

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