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NHM
MDP Hydraulique


Le moteur hydraulique cinq étoiles haute pression à piston radial pour le forgeage (communément appelé « moteur cinq étoiles » ou moteur radial de type vilebrequin-tige) est un élément d'actionnement rotatif hydraulique à basse vitesse, à couple élevé, à haute pression et hautement résistant aux chocs, spécialement conçu pour les conditions extrêmes de l'industrie du forgeage. Il répond directement aux charges d'impact intenses et continues, aux rayonnements à haute température, aux démarrages et arrêts à forte charge et aux défis environnementaux très polluants auxquels sont confrontés les équipements de forge (tels que les machines à forger, les tables rotatives, les marteaux de forge hydrauliques et les machines à rouler). En renforçant la structure interne, en optimisant les matériaux et les joints, il convertit l'énergie hydraulique de manière efficace et fiable en un puissant couple de rotation. Ce moteur, avec ses performances de démarrage exceptionnelles, son excellente stabilité à basse vitesse, sa capacité de surcharge extrêmement élevée et sa durabilité à long terme, est devenu le cœur de la puissance des lignes de production de forgeage automatisées modernes, permettant une rotation précise, un retournement de serrage et un entraînement d'alimentation des pièces.
Ce produit est un moteur hydraulique à pistons radiaux, et son noyau adopte le mécanisme classique de bielle de vilebrequin excentrique à cinq pistons (roue à cinq étoiles).
L'huile sous pression pénètre de manière ordonnée dans les cylindres à piston disposés radialement en forme de cinq étoiles à travers l'arbre de distribution (ou le disque de distribution). L'huile haute pression entraîne les pistons à se déplacer vers l'extérieur, et les pistons transfèrent la force via les bielles (ou directement via les rouleaux) à la roue excentrique du vilebrequin excentrique, générant une force tangentielle qui entraîne la rotation du vilebrequin. Plusieurs pistons fonctionnent en continu et en alternance autour de la circonférence du vilebrequin, formant une sortie de couple de rotation douce et continue. Changer la direction d'entrée et de sortie d'huile peut réaliser la rotation avant et arrière du moteur.
Renforcement du vilebrequin et des roulements robustes : le vilebrequin est forgé à partir d'acier allié à haute résistance et subit un traitement thermique spécial et un durcissement de surface pour résister à des charges alternées de flexion et de torsion extrêmement importantes. Les supports utilisent des roulements à rouleaux coniques de grande taille ou des roulements à aiguilles spéciaux, qui peuvent simultanément résister à des forces radiales, des forces axiales et des moments de renversement extrêmement élevés. Ceci est crucial pour résister à l’impact du forgeage.
Ensemble piston résistant aux chocs à haute pression : l'alésage du piston et du cylindre est associé à des matériaux résistants à l'usure et le jeu d'accouplement est optimisé. Même sous haute pression, il peut maintenir une efficacité volumétrique élevée. Entre la bielle et la roue excentrique du vilebrequin, des roulements à rouleaux ou hydrostatiques sont généralement utilisés pour convertir le frottement de glissement en frottement de roulement, réduisant ainsi l'usure et améliorant l'efficacité mécanique et la durée de vie sous des charges d'impact.
Étanchéité et distribution du débit à haute température et haute pression : utilisez du caoutchouc fluoré (FKM) et d'autres composants d'étanchéité résistants aux températures élevées pour résister aux températures environnementales élevées de l'atelier de forgeage. Les composants de distribution de débit (arbre de distribution de débit et manchon de vanne) sont constitués de matériaux résistants à l'usure et peuvent être conçus avec des rainures d'équilibrage de pression pour garantir une étanchéité fiable et une réponse rapide sous des fluctuations de pression et de température élevées.
Possède naturellement un couple de démarrage élevé (avec une efficacité mécanique de démarrage supérieure à 0,90), capable de produire en douceur un couple complet à des vitesses extrêmement basses (même en dessous de 1 tr/min), entraînant directement des pièces forgées lourdes pour des réglages d'angle précis ou un roulement lent, sans avoir besoin d'une boîte de vitesses, évitant ainsi les écarts de transmission.
La plage de réglage de la vitesse est extrêmement large, répondant à toute la gamme des exigences de vitesse dans les processus de forgeage, de l'alignement précis au retour rapide.
Spécialement conçu pour les systèmes haute pression, la pression de service nominale varie généralement de 25 à 35 MPa, et la pression maximale est encore plus élevée, permettant de fournir un couple de sortie important.
La structure mécanique robuste et les roulements robustes lui permettent de résister aux charges d'impact intenses et intermittentes générées pendant le processus de forgeage sans aucun dommage interne ni dégradation des performances.
Le système d'étanchéité, le revêtement de la coque et la sélection de l'huile lubrifiante ont tous pris en compte l'environnement à haute température de l'atelier de forgeage. La conception de l'oléoduc garantit que la chaleur peut être efficacement évacuée même sous rayonnement thermique, empêchant ainsi la surchauffe des composants internes.
Le boîtier dispose d'un niveau de protection élevé (tel que IP65), qui peut empêcher l'intrusion de tartre d'oxyde, de poussière et de vapeur d'eau.
Tous les composants de friction critiques ont été spécialement conçus et traités pour des conditions de service intense et d'impact afin de garantir la durabilité.
La caractéristique de fonctionnement à basse vitesse elle-même réduit la vitesse de déplacement relative et le nombre de cycles des composants, prolongeant ainsi théoriquement la durée de vie.
L'intervalle de maintenance est long. Avec une utilisation et un entretien corrects, il peut résister aux tests de plusieurs années d’opérations intenses de forgeage.
Peut être directement connecté à la table de travail, aux engrenages ou aux mécanismes d'entraînement par chaîne, éliminant ainsi le besoin d'un mécanisme de réduction important, simplifiant la conception de l'équipement, économisant de l'espace et améliorant la rigidité et la vitesse de réponse du système.
• Machine d'opération de forgeage : elle entraîne les pinces pour obtenir une rotation, une inclinaison et un mouvement précis de la pièce forgée et constitue le composant exécutif principal du forgeage automatisé.
Table rotative / Machine à forger : entraîne la table de travail lourde pour l'indexation et le positionnement, facilitant le martelage multidirectionnel ou le changement de modèle.
• Mécanisme auxiliaire de forgeage/marteau hydraulique de presse : entraîne le chariot d'alimentation, fait tourner le moule ou fait tourner la pièce.
Machine d'expansion de moyeu : en tant que source d'énergie pour le rouleau d'entraînement actif, elle fournit un couple de pression doux et puissant.
• Cisaille à barres : entraîne le chemin de roulement du rouleau d'alimentation pour obtenir une alimentation précise des barres lourdes.
1. Calculez les exigences de couple : en fonction du poids maximum de la pièce forgée, du bras de force, du coefficient de frottement et des exigences d'accélération, calculez le couple de travail maximal et le couple maximal.
2. Déterminez la pression du système : faites correspondre la pression de service du système hydraulique existant et calculez la cylindrée requise.
3. Vérifiez la plage de vitesse : confirmez que les vitesses minimale et maximale requises par le processus se situent dans la plage autorisée du moteur.
4. Évaluez les caractéristiques de charge : déterminez l'amplitude et la fréquence de la charge d'impact et sélectionnez le modèle avec suffisamment d'appuis et de qualités de renforcement structurel.
5. Correspondance d'interface : Déterminez la méthode d'installation et la forme de connexion de l'arbre de sortie (qui doit être capable de transférer le couple calculé) en fonction de la structure de l'équipement.
1. Installation rigide : La plaque de base pour l'installation doit avoir une rigidité extrêmement élevée pour éviter toute déformation sous l'impact. Utilisez des boulons à haute résistance avec le couple spécifié pour le serrage.
2. Alignement précis : l'arbre de sortie et l'arbre de charge doivent être strictement alignés. Même une légère déviation sera amplifiée sous les charges d'impact, endommageant les roulements ou les joints d'arbre. Il est recommandé d'utiliser un accouplement à engrenages coniques.
3. Canalisation de drainage d'huile : L'orifice de vidange (port L) du boîtier doit être indépendant, dégagé et sans contre-pression relié au réservoir d'huile. Il s'agit de la bouée de sauvetage pour protéger le joint d'arbre.
4. Fluide d'huile et filtration : une huile hydraulique anti-usure de haute qualité à indice de viscosité élevé doit être utilisée et garantir une propreté ultra-élevée de l'huile (recommander la qualité NAS 7-8). Installez un filtre haute pression dans la conduite d'entrée d'huile.
1. Opération de préchauffage : L'exécution initiale doit être effectuée sous une faible charge à des fins de préchauffage.
2. Surveillance de l'état : vérifiez régulièrement tout bruit anormal, vibration, surchauffe ou fuite pendant le fonctionnement du moteur.
3. Entretien régulier : remplacez l'huile hydraulique et les éléments filtrants selon le calendrier et inspectez régulièrement l'état de serrage des boulons et l'état des joints.
4. Inspection et réparation professionnelles : en cas de baisse de performance ou de dysfonctionnement, il doit être démonté et inspecté par du personnel possédant des connaissances et des outils professionnels. La réparation et le remplacement des composants essentiels (tels que le répartiteur de débit et les roulements) nécessitent des réglages précis.
Le moteur hydraulique cinq étoiles haute pression à pistons radiaux pour le forgeage est une solution professionnelle spécialement conçue pour répondre aux exigences les plus exigeantes du « forgeage industriel ». Sa valeur va bien au-delà de la simple fourniture de puissance de rotation ; il apporte également une fiabilité inégalée, un contrôle précis et une durabilité face à des conditions extrêmes au processus de forgeage. En obtenant un entraînement direct à faible vitesse et à couple élevé, il simplifie la chaîne de transmission mécanique, améliore la réponse du système et la précision du positionnement. Sa conception exceptionnelle en matière de résistance aux chocs et à la chaleur garantit une production stable pendant plusieurs années consécutives au poste de travail principal, réduisant considérablement les temps d'arrêt imprévus dus à des pannes de composants électriques et garantissant directement la disponibilité, la sécurité de la production et les avantages économiques à long terme de la ligne de production de forgeage. Le choisir, c’est choisir de poser une base énergétique solide, fiable et efficace pour votre équipement de forge.
A1 : Les principaux avantages résident dans un couple élevé à faible vitesse, une efficacité de démarrage élevée, une excellente résistance aux chocs et une fiabilité extrêmement élevée. Les caractéristiques des opérations de forgeage comprennent des impacts continus de charges lourdes, des démarrages et arrêts fréquents et des environnements à haute température. Le piston radial et la structure de vilebrequin excentrique du moteur cinq étoiles possèdent intrinsèquement une excellente stabilité à basse vitesse et un couple de démarrage élevé, lui permettant d'entraîner directement des pièces forgées lourdes pour une rotation précise. Son vilebrequin renforcé, ses roulements robustes et sa conception d'étanchéité résistante aux hautes températures lui permettent de résister aux impacts intenses et au rayonnement thermique pendant le processus de forgeage, garantissant ainsi un fonctionnement stable à long terme.
A2 : Le processus de sélection nécessite un calcul de charge précis :
1. Calculer le couple : en fonction du poids maximum de la pièce forgée, du bras de force, du coefficient de frottement et des exigences d'accélération, calculez le couple de travail maximum et le couple d'impact maximal.
2. Déterminez la pression et le déplacement : faites correspondre la pression de service de votre système hydraulique (généralement 25-31,5 MPa). Le déplacement requis (V, unité mL/r) peut être estimé à l'aide de la formule : V ≈ (T * 6,28) / (ΔP * η_m), où T est le couple requis (N·m), ΔP est la différence de pression entre l'huile d'entrée et de sortie (MPa) et η_m est l'efficacité mécanique (peut être de 0,90 à 0,95).
3. Vérifiez la vitesse : confirmez que la vitesse stable minimale requise par le processus (peut être aussi basse que 1 à 5 tr/min) et la vitesse maximale se situent dans la plage autorisée du moteur.
4. Évaluez la charge des roulements : les impacts de forgeage génèrent d'énormes forces radiales et axiales, assurez-vous donc que la charge des roulements du modèle sélectionné peut répondre aux exigences.
A3 : En prenant la série JMDG commune comme exemple, sa pression de service nominale peut atteindre 25-31,5 MPa et la pression maximale peut dépasser 35 MPa. La plage de cylindrée est large, allant de plusieurs dizaines à plusieurs milliers de millilitres par tour (par exemple, la série JMDG va de 50 à 1 000 ml/r et plus), et le couple nominal correspondant varie de plusieurs centaines à des dizaines de milliers de newton-mètres. Des paramètres spécifiques doivent être vérifiés pour le modèle spécifique. Pour les applications de forgeage, des modèles de cylindrée moyenne à grande sont généralement sélectionnés.
A4 : Le modèle standard est conçu pour fonctionner dans une plage de températures de fonctionnement de -20°C à +80°C. L'atelier de forgeage a une température ambiante élevée, il est donc crucial d'assurer un refroidissement adéquat du boîtier et une évacuation libre de l'huile. Si le système hydraulique utilise des fluides ininflammables tels que l'eau glycolée (HFC) ou les esters de phosphate (HFDR), cela doit être clairement indiqué au moment de la commande afin que des joints en caoutchouc fluoré (FKM) et d'autres joints résistants aux fluides puissent être équipés. Veuillez noter que l'utilisation d'une huile de remplacement peut affecter la durée de vie prévue et la pression admissible.
A5 : Une installation correcte est la garantie de la longévité. Pour les applications de forgeage, des exigences plus strictes s'appliquent :
1. Installation rigide et alignement précis : la base d'installation doit avoir une rigidité extrêmement élevée pour résister à la déformation par impact. La concentricité de l'arbre de sortie du moteur et de l'arbre de charge (tels que les engrenages, les pignons) doit être strictement assurée (nécessitant généralement un décentrement inférieur à 0,1 mm), et il est fortement recommandé d'utiliser des accouplements flexibles à couple élevé tels que des accouplements à dents en forme de tambour. Un mauvais alignement est la principale cause de dommages précoces aux roulements, aux joints d’arbre et aux arbres cassés.
2. Conduite de drainage (critique !) : L'orifice de vidange (port L) du boîtier doit être relié directement et sans contre-pression au réservoir d'huile à l'aide d'un tuyau indépendant et suffisamment grand. Le point le plus haut du tuyau d'évacuation doit être plus haut que le carter du moteur pour éviter que le carter ne se vide. Dans des conditions de forgeage, il est strictement interdit d'installer des vannes d'étranglement ou de créer une contre-pression sur le tuyau de drainage ; sinon, la garniture mécanique sera rapidement endommagée.
3. Huile et filtration : Il faut utiliser une huile hydraulique anti-usure de haute qualité, avec des exigences de propreté extrêmement élevées (recommandation : atteindre le grade NAS 7-9 ou supérieur). Un filtre de haute précision doit être installé sur le trajet d'aspiration.
1. Remplissage d'huile : Avant le démarrage, le carter du moteur doit être rempli d'huile hydraulique propre.
2. Pointage et évacuation de l'air : pointez le moteur d'entraînement plusieurs fois à l'état déchargé pour garantir que tout l'air est expulsé du système.
3. Rodage à basse pression : faites fonctionner le système à basse pression (par exemple < 5 MPa), sans charge ou avec une charge légère pendant un certain temps pour effectuer le rodage.
4. Chargement progressif : Augmentez progressivement la charge jusqu'à la pression de service normale, en évitant les impacts soudains et violents.
III. Fonctionnement et dépannage
A7 : Il s’agit d’un problème courant avec les équipements de forgeage. Une enquête systématique est nécessaire :
1. Problème du système hydraulique : vérifiez si la pression de sortie et le débit de la pompe principale sont suffisants et vérifiez si les réglages de la soupape de décharge sont corrects.
2. Fuite excessive dans le moteur : un impact à long terme avec une charge importante peut provoquer une usure du plateau distributeur de débit et de la face d'extrémité du corps du cylindre, une augmentation de l'écart entre le piston et l'alésage du cylindre, ou des dommages à la bague d'étanchéité, entraînant une fuite interne d'huile haute pression. Cela se manifeste par des performances acceptables au démarrage à froid, mais une dégradation significative des performances lorsque la température de l'huile augmente.
3. Mauvaise aspiration d'huile ou mauvaise prise d'air : Vérifiez si le filtre d'aspiration d'huile est obstrué et si le pipeline d'aspiration d'huile fuit.
4. Défaut dans le mécanisme de commande variable (s'il s'agit d'un moteur variable) : Vérifier si le circuit d'huile de commande n'est pas obstrué et si la vanne de commande est bloquée.
A8 : Un bruit anormal est précurseur d'un défaut, notamment sous des charges d'impact :
1. Bruit de cavitation (bruit de craquement aigu) : La manifestation la plus typique d’une aspiration d’huile insuffisante. Vérifiez le filtre d'aspiration, la tuyauterie, le niveau d'huile et la viscosité de l'huile (la viscosité peut être trop élevée lors du démarrage à froid).
2. Bruit d’impact ou de frottement :
Désalignement mécanique : produit périodiquement des bruits de cognement sourds et des vibrations intenses. La concentricité doit être réajustée.
Dommages aux composants internes : Si les roulements, les bielles, les galets ou les roues excentriques du vilebrequin sont usés, des bruits de frottement ou d'impact se feront régulièrement entendre.
Clé à double tête (clé de transmission) cisaillement ou desserrage : Cela peut provoquer des bruits anormaux et une rotation intermittente.
3. Performances « bâclées » ou instables : cela se produit lorsque de l'air est mélangé à l'huile ou lorsque l'alimentation en huile du système est instable.
• Fuite d'huile en bout d'arbre : La cause la plus fréquente est l'usure ou le vieillissement de la garniture mécanique (joint d'étanchéité). Cela peut être dû à des vibrations excessives de l'arbre (résultant de roulements usés) ou à une contre-pression élevée de la fuite d'huile. Le joint d'huile doit être remplacé et le jeu des roulements et le pipeline de fuite d'huile doivent être inspectés.
• Fuite au niveau du joint : Vérifiez si les boulons de connexion sont serrés uniformément et selon le couple spécifié. Le joint torique peut échouer en raison du vieillissement, de l'écrasement ou de défauts dans la rainure d'étanchéité.
• Trous de sable de coquille : Défaut de coulée. Contacter le fournisseur pour la manipulation.
• Pas de rotation et pression élevée : Cela indique généralement que les pièces mobiles internes sont bloquées. Cela peut être dû à la pénétration de contaminants, à une mauvaise lubrification ou à des bruits anormaux antérieurs (tels que des roulements endommagés) qui n'ont pas été traités à temps, provoquant le blocage des pièces. La machine doit être immédiatement arrêtée pour inspection.
• Fièvre anormale :
1. Fuite interne excessive : la fuite d’huile à haute pression provoquée par l’usure génère une grande quantité de chaleur à l’intérieur du boîtier. En touchant le tuyau de vidange d'huile, s'il est inhabituellement chaud, cela peut être essentiellement confirmé.
2. Frottement mécanique : Par exemple, si le roulement est endommagé, cela entraîne un frottement sec.
3. Refroidissement externe insuffisant : L'environnement de forgeage a une température élevée, il est donc nécessaire de s'assurer que le système de refroidissement fonctionne efficacement.
4. Contre-pression d'huile de retour excessive ou mauvais drainage de l'huile : cela entraîne l'incapacité d'évacuer la chaleur en temps opportun.
A11 : La maintenance préventive peut prolonger considérablement la durée de vie dans des environnements de forgeage difficiles :
Gestion de l'huile : testez régulièrement la propreté, la viscosité, l'humidité et l'indice d'acide de l'huile, et remplacez l'huile et les filtres à l'heure prévue. La contamination par l'huile est la principale cause de l'usure du moteur.
Contrôle régulier :
Fixations : inspectez et resserrez régulièrement les boulons d'installation pour éviter tout desserrage dû aux vibrations.
Point de fuite : vérifiez s'il y a des fuites dans toutes les zones scellées.
État de fonctionnement : écoutez les bruits de fonctionnement, surveillez la température et les vibrations du boîtier.
Arrêt à long terme : si l'équipement n'est pas utilisé pendant une longue période, il est nécessaire de remplir le carter du moteur d'huile, de sceller les orifices d'huile et d'appliquer de la graisse antirouille sur l'arbre de sortie.
1. Propreté de l’huile : C’est un facteur décisif. Le site de forgeage est poussiéreux et les contaminants agissent comme des « abrasifs », accélérant l'usure de toutes les paires de friction.
2. Précision de l'alignement de l'installation : un alignement incorrect entraînera des charges supplémentaires sur les roulements et les arbres, raccourcissant considérablement leur durée de vie.
3. Spectre de charge : un fonctionnement continu à la pression nominale ou proche de la pression maximale, ainsi que des impacts graves et inattendus, accéléreront la fatigue.
4. Entretien : Si les inspections régulières, le remplacement de l'huile et l'entretien des filtres sont strictement effectués.
5. Contre-pression de décharge d'huile : Le blocage du tuyau de décharge d'huile ou une contre-pression excessive est une raison humaine courante pour l'endommagement rapide du joint d'arbre.
R13 : Il est fortement déconseillé aux non-professionnels de démonter et de réparer. Le moteur cinq étoiles est un composant hydraulique de précision et son assemblage nécessite des outils et une expertise spéciaux. En particulier, l'adéquation du distributeur de débit et du corps du cylindre, la force de pré-serrage des roulements et l'installation des joints répondent à des exigences strictes en matière de processus. Un démontage et un montage incorrects peuvent entraîner des dommages secondaires ou des performances irrécupérables. En cas de dysfonctionnement, contactez le personnel de maintenance professionnel ou le fournisseur pour la manipulation.