Philipp Gebhardt, Baumüller Nürnberg GmbH
2024-08-21T14:07:25+02:00
SmartValue
Baumüller

Smart Protection: Pumpen-Monitoring im Antrieb steigert Maschinenlebensdauer

How-to: Maschinenlebensdauer steigern durch Pumpen-Monitoring

Das Problem

In servohydraulischen Anwendungen kann es im Maschinenzyklus bei langen Haltezeiten von hohen Drücken und geringem Durchfluss zu einer thermischen ?berlast kommen. Dies erh?ht den Verschlei? und kann zu einem vorzeitigen Ausfall der Pumpe führen.

Die L?sung

?ber ein dynamisches Berechnungsmodell wird die jeweils aktuelle thermische Pumpenauslastung ermittelt und im Monitoring überwacht. Die Berechnung der Auslastung erfolgt über Drehzahl, Druck und falls vorhanden über die ?ltank-Temperatur direkt im Servoumrichter. Die Berechnung erfolgt mit einer sehr kurzen Zykluszeit von 1ms. Wird der vorgegebene Schwellenwert für die Auslastung erreicht, werden hydraulische Byp?sse zur Entlastung der Pumpe zugeschaltet, welche für einen h?heren Durchfluss und eine bessere W?rmeabfuhr sorgen. Dadurch wird der Betriebspunkt der Pumpe aus dem tempor?r zul?ssigen Betriebsbereich in den dauerhaft zul?ssigen Betriebsbereich verschoben und Sch?den durch Hei?laufen verhindert.

Datenerfassung über externe Sensorik und Berechnung im Servoumrichter

Der Nutzen

Direkt im Antrieb k?nnen Entscheidungen getroffen werden, um Maschinenausf?lle zu vermeiden. Durch die smarte Reglerfunktion k?nnen neben der thermischen ?berlastung auch weitere kritische Zust?nde im Hydrauliksystem erkannt werden, wie z.B. ein Trockenlaufen der Pumpe. Die Lebensdauer und Produktivit?t der Maschine kann auf diese Weise deutlich erh?ht und Ausf?lle rechtzeitig verhindert werden.

Für die Berechnung der aktuellen Pumpenauslastung ist kein externer Temperatursensor notwendig. Falls die Sensorik bereits vorhanden ist, kann dieser jedoch im Modell berücksichtigt werden. In diesem Fall kann der Einfluss der ?ltanktemperatur berücksichtigt werden. Ist kein Sensor vorhanden, wird diese für die Berechnung als konstant angenommen.

Die Auswertung der Daten erfolgt ausschlie?lich im Drive und entlastet die Steuerung. Das spart zus?tzliche Verdrahtung und reduziert die Fehleranf?lligkeit des gesamten Monitoring-Systems.

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Philipp Gebhardt
Applikationsingenieur I Baumüller Nürnberg GmbH