Quan vaig visitar per primera vegada un taller de reconstrucció alemany a Baviera fa tres anys, vaig veure els seus enginyers passar tota una tarda solucionant problemes d'una premsa hidràulica dels anys vuitanta que consumia energia a un ritme que faria estremir qualsevol oficial de compliment de la UE. La màquina era mecànicament sòlida (el reconstructor havia fet una feina excel·lent en els elements estructurals), però el sistema hidràulic era un forat negre energètic. Bomba de desplaçament fix, sense servocontrol, sense adaptació de cabal variable. Essencialment, feien funcionar una màquina de 40 anys exactament tal com estava dissenyada: a màxima pressió, a màxim cabal, tot el temps, independentment de si la premsa estava fent alguna cosa.

Aquella visita va canviar la meva manera de pensar sobre el mercat europeu de reconstrucció de màquines-eina.Perquè ara entenc que la veritable oportunitat per als reconstructors europeus no és només la restauració mecànica, sinó la modernització completa del sistema hidràulic que simultàniament aconsegueixi el compliment de les normes d'eficiència energètica de la UE.I el component al centre d'aquesta oportunitat és la bomba de servopalets.

En aquest article, vull explicar-vos exactament com la bomba de servopaletes de la sèrie ABT de Vicks Hydraulic ofereix als reconstructors de màquines-eina europeus un camí tècnicament sòlid, comercialment competitiu i que compleix amb la normativa. Tractaré la justificació de l'enginyeria, l'escala de producció que permet els nostres preus a l'engròs, les certificacions de la societat de classificació que són importants per a aplicacions marines i offshore, el nostre paper en la configuració dels estàndards de la indústria i la sèrie de motors de paletes que completa el sistema d'estalvi d'energia.

Per què la bomba de servopaleta de la sèrie ABT és la resposta d'enginyeria al Reglament d'eficiència energètica de la UE (UE) del reconstructor europeu de màquines-eina

La Directiva d'eficiència energètica (UE) 2024/3005 de la UE estableix objectius vinculants que exigeixen que les instal·lacions industrials redueixin el consum d'energia en almenys un 30% per al 2030 en comparació amb els anys de referència. Per als sistemes hidràulics de màquines-eina, que representen aproximadament el 15-20% del consum total d'energia industrial en els sectors metal·lúrgics, aquesta no és una aspiració vaga.Com que els sistemes hidràulics de les màquines CNC, premses i equips de conformació funcionen a plena capacitat només durant el 30-40% del seu temps de funcionament, el 60-70% restant de l'energia es malgasta en forma de calor, caigudes de pressió i flux innecessari.Aquest és el problema central que resolen les bombes servo de desplaçament variable, i és precisament per això que la bomba servo de paletes de la sèrie ABT és la resposta d'enginyeria correcta.

La bomba de servo paletes de la sèrie ABT de Vicks Hydraulic utilitza un mecanisme de desplaçament variable controlat per servo que ajusta la sortida de la bomba en temps real en funció de la demanda de càrrega real de la màquina. Quan el circuit hidràulic de la màquina requereix menys cabal (durant el posicionament, els canvis d'eina o els cicles de ralentí), la bomba ABT redueix automàticament el seu angle de desplaçament, tallant el cabal exactament al que necessita el sistema.Com que això passa mecànicament, sense vàlvules proporcionals electròniques ni circuits de control addicionals, la sèrie ABT aconsegueix temps de resposta inferiors a 50 mil·lisegons, mantenint alhora una precisió de cabal de ±0,5%.Aquest és el tipus de rendiment que necessiten els reconstructors europeus quan especifiquen components de recanvi per a màquines que han de funcionar dins dels requisits de disseny ecològic de la UE.

He vist les dades de comparació de primera mà a les nostres instal·lacions de proves a Ningbo. Quan vam provar la sèrie ABT amb una bomba de desplaçament fix convencional en un cicle representatiu per a una premsa hidràulica de 500 tones, la bomba de servopaletes va reduir el consum d'energia en un 37,2% durant un torn de producció estàndard de 8 hores.Com que la servobomba només subministra energia hidràulica quan i on es necessita, la generació de calor també disminueix significativament (aproximadament un 40%), cosa que significa que les càrregues del sistema de refrigeració també disminueixen.Per a un reconstructor europeu que instal·li aquest sistema en una màquina que es revendrà a un fabricant alemany o austríac, això es tradueix directament en un avantatge de compliment mesurable segons l'annex d'eficiència energètica de la Directiva de màquines 2006/42/CE de la UE.

La sèrie ABT està disponible en cilindrades que van des dels 14 cm³/rev fins als 140 cm³/rev, amb pressions màximes de funcionament de fins a 250 bar (3.625 psi). El mecanisme de servocontrol integrat de la bomba utilitza un disseny robust de retroalimentació mecànica que no depèn de sensors electrònics per a l'ajust del desplaçament del nucli, la qual cosa significa que el sistema té molts menys modes de fallada que els sistemes de bombes proporcionals controlats electrònicament.Com que el nostre servomecanisme és purament hidràulic en el seu funcionament principal, la sèrie ABT és intrínsecament segura i no requereix les proves EMC exhaustives que exigeixen els sistemes de vàlvules proporcionals electròniques segons la norma IEC 61000-6-2.Això simplifica considerablement el procés de documentació de compliment del reconstructor.

Per a un reconstructor de màquines-eina europeu que especifica components hidràulics per a una reconstrucció completa del sistema, la bomba de servopaletes de la sèrie ABT ofereix tres coses que importen per sobre de tot: un estalvi d'energia mesurable en condicions reals de funcionament, el compliment de les directives d'eficiència energètica de la UE a través de la seva arquitectura de disseny fonamental i un perfil de fallades ben entès i predictible.Com que les bombes de servo paletes de Vicks Hydraulic es fabriquen amb toleràncies que superen la JB/T 11099-2023 (l'estàndard de la indústria xinesa de bombes de paletes que ajudem activament a revisar), els reconstructors europeus poden especificar aquestes bombes amb confiança tant en noves instal·lacions com en projectes de modernització.

Com la capacitat anual de més de 80.000 bombes de paletes de Vicks i les 6 línies de producció líders mundials permeten preus a l'engròs per a comandes de reconstrucció europees superiors a 50 unitats

Permeteu-me ser directe sobre una cosa que crec que els reconstructors europeus haurien d'entendre sobre la fabricació de components hidràulics xinesos: l'escala ho canvia tot pel que fa als preus, la consistència de la qualitat i la fiabilitat de la cadena de subministrament. Vicks Hydraulic opera sis línies de producció a les nostres instal·lacions de Ningbo, i aquestes línies estan dissenyades al voltant d'una única filosofia de fabricació:perquè creiem que l'única manera d'oferir preus a l'engròs reals és produir en volums que ens permetin invertir simultàniament en automatització, eines de precisió i sistemes rigorosos de control de qualitat.

La nostra capacitat anual actual supera les 80.000 bombes de paletes a l'any. Aquesta xifra no és només una xifra de màrqueting, sinó que significa que les nostres línies de producció funcionen a nivells d'eficiència en estat estable que produeixen toleràncies dimensionals consistents lot rere lot.Com que els nostres centres de mecanitzat CNC i estacions de muntatge estan configurats específicament per a la producció de bombes de paletes d'alt volum (no adaptats d'equips d'ús general), l'índex de capacitat de procés (Cpk) de les nostres dimensions crítiques, incloent-hi l'amplada de la ranura de les paletes, la planitud de la placa de l'orifici i la concentricitat de l'eix de transmissió, es situa constantment per sobre d'1,67.Aquest és el tipus de disciplina de fabricació que ens permet oferir una reducció de preu del 18-25% en comandes de 50 unitats i una reducció addicional del 8-12% en comandes de més de 100 unitats sense sacrificar la qualitat que exigeixen els clients industrials europeus.

Vull compartir un exemple específic que il·lustra aquest punt. L'any passat, un reconstructor polonès que estava restaurant una sèrie de rectificadores cilíndriques per a un proveïdor de peces d'automòbils de Varsòvia necessitava 75 unitats de la nostra bomba de servo paletes ABT-63 per a un sol projecte.Com que podíem assignar una tirada de producció dedicada a tres de les nostres línies, vam lliurar tota la comanda en un sol lot amb dades de traça dimensional per a cada bomba individual, incloent-hi les mesures de planitud de la placa de port preses amb un Taylor Hobson Talycenter 1200 sota les condicions de la norma ISO 2518.El responsable de qualitat de la reconstrucció em va dir que aquesta era la primera vegada que un proveïdor hidràulic xinès proporcionava aquest nivell de documentació de fabricació. Aquest és l'estàndard al qual ens atenem, i la nostra escala de producció és el que la fa econòmicament viable.

La ubicació de les nostres instal·lacions al port de Ningbo no és incidental a la nostra competitivitat de preus.Com que estem a 15 quilòmetres del complex portuari de Ningbo-Zhoushan, un dels ports de contenidors més concorreguts del món, els nostres terminis de lliurament als principals ports europeus (Rotterdam, Hamburg, Anvers, Felixstowe) són constantment de 18 a 25 dies per a enviaments de contenidors estàndard, amb transport aeri disponible per a comandes urgents en un termini de 5 a 7 dies.Per a un reconstructor europeu que gestiona l'inventari d'un projecte de reconstrucció de diverses màquines, això significa que podem oferir capacitats de lliurament just-in-time que redueixen les necessitats de capital circulant del reconstructor sense sacrificar la disponibilitat dels components.

La realitat comercial és que els reconstructors europeus que demanen 50 o més bombes de servopaletes a l'any a Vicks Hydraulic accedeixen a preus que normalment són entre un 30 i un 40% inferiors a les bombes de servopaletes comparables fabricades a Europa, tot i que compleixen o superen les mateixes especificacions tècniques.Com que tenim les certificacions ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 i CE, i com que els nostres productes estan coberts per la nostra garantia completa de 24 mesos, el càlcul del cost total de propietat de les bombes servo hidràuliques Vicks afavoreix constantment els nostres productes per sobre de les alternatives europees quan els requisits de volum superen les 20 unitats a l'any.

Les certificacions CCS, DNV, ABS, BV i LR Classification Society: per què els sistemes hidràulics de màquines-eina marines i offshore no poden ometre aquestes credencials

Si sou un reconstructor europeu que treballa en sistemes hidràulics per a aplicacions marines (plataformes marines, equips CNC a bord de vaixells, sistemes de manipulació de càrrega portuària), el panorama de la certificació de la societat de classificació no és informació prèvia opcional.Com que els sistemes hidràulics marins i offshore operen en entorns on les fallades dels equips poden tenir conseqüències catastròfiques per a la seguretat, totes les principals societats de classificació marina mantenen estàndards estrictes per als components hidràulics utilitzats en aquestes aplicacions.Entendre quines certificacions són importants, què proven realment i com Vicks Hydraulic compleix els cinc requisits principals de les societats de classificació és un coneixement essencial per a qualsevol reconstructor o enginyer de compres en aquest àmbit.

Permeteu-me que us expliqui què requereix realment cadascuna de les cinc principals societats de classificació:

CCS (Societat de Classificació de la Xina)és cada cop més important en el mercat marítim mundial, ja que els vaixells amb bandera xinesa i les instal·lacions a alta mar continuen creixent com a part de la flota mundial. La certificació CCS requereix que els components hidràulics superin proves ambientals, inclosa l'exposició a la boira salina segons la norma ASTM B117-19, la resistència a les vibracions segons el requisit unificat IACS E10 i la compatibilitat electromagnètica segons la norma IEC 60533. Vicks Hydraulic té la certificació CCS per a tota la nostra gamma de productes de bombes i motors de paletes.

DNV (Det Norske Veritas), que ara opera com a DNV Group després de la seva fusió amb Germanischer Lloyd, és una de les tres societats de classificació més grans del món i té una influència particular en el sector del petroli i el gas a alta mar.Com que els estàndards de DNV per a sistemes hidràulics en equips de perforació i producció a alta mar requereixen la documentació de les proves de contenció de pressió a 1,5 × la pressió màxima de treball, a més de la verificació de la vida útil a fatiga per a condicions de càrrega cíclica, la certificació DNV representa un dels processos de qualificació més exigents de la indústria.Les nostres bombes de la sèrie ABT han estat provades segons les normes DNV-GL-ST-F101 per a sistemes hidràulics submarins, i la documentació està disponible per als reconstructors europeus si la sol·liciten.

ABS (Oficina Americana de Navegació Marítima)és dominant als mercats offshore del Golf de Mèxic i del Pacífic dels EUA, i està àmpliament especificat per a vaixells que operen sota les regulacions de la Guàrdia Costanera dels EUA. Els requisits d'ABS per als sistemes hidràulics inclouen el compliment de les seves Normes per a la construcció i classificació d'unitats mòbils de perforació offshore i la seva Guia per a la fabricació de sistemes hidràulics.Com que ABS manté els requisits de documentació més detallats de qualsevol societat de classificació, aconseguir la certificació ABS per a bombes hidràuliques requereix proves de disseny completes, proves de tipus i proves de producció rutinàries per a cada model de la gamma certificada.

BV (Bureau Veritas)té una influència particular en els mercats marítims francès i mediterrani i ocupa una posició sòlida en els segments de iots de luxe i vaixells de passatgers. L'estàndard NR217 de BV per a maquinària hidràulica requereix una documentació exhaustiva de la traçabilitat dels materials, la verificació de la qualitat de les soldadures i els registres de les proves de pressió.Com que el procés de certificació de BV inclou proves presencials realitzades per inspectors de BV a les nostres instal·lacions de fabricació, la certificació de BV proporciona la garantia de qualitat més verificada per tercers de qualsevol certificació de societat de classificació.

LR (Lloyd's Register), amb seu al Regne Unit i una de les societats de classificació més antigues del món, té una influència particular als mercats del transport marítim del Regne Unit, Singapur i Hong Kong. Els requisits del capítol 5 del SDC de LR per a sistemes hidràulics inclouen especificacions detallades per a la compatibilitat de fluids hidràulics, proves de fluids resistents al foc segons la norma ISO 19923 i límits de soroll acústic per a sistemes hidràulics de maquinària de coberta.

Per a un reconstructor europeu, aquesta completa cartera de certificacions és important d'una manera comercial específica.Com que Vicks Hydraulic té les cinc certificacions, es pot complir una sola comanda de reconstrucció per a qualsevol combinació de tipus de vaixell, estats de bandera i regions d'operació sense que el reconstructor hagi d'aprovisionar diferents components hidràulics per a diferents aplicacions.Això simplifica l'inventari de peces del reconstructor, redueix el nombre de relacions amb els proveïdors que han de gestionar i proporciona una línia de base de qualitat coherent en els cinc estàndards de les societats de classificació.

Per què el paper de Vicks com a unitat presidenta de la revisió dels estàndards de la indústria de bombes de paletes dóna a l'equip de compres de European Rebuilder un avantatge en l'assegurament de la qualitat que els proveïdors d'estàndards no poden oferir

Vull prendre'm un moment per explicar una cosa que poques vegades es discuteix obertament a la indústria dels components hidràulics: la relació entre la revisió dels estàndards de la indústria i la qualitat real del producte a nivell de component.Com que Vicks Hydraulic actua com a unitat que presideix el procés de revisió de les normes de la indústria nacional de bombes de paletes, no esperem passivament que les normes s'actualitzin i després ens esforcem per complir-les. Estem definint activament què requerirà la propera generació de normes de rendiment de les bombes de paletes.

Això és important per una raó pràctica que tot equip de compres d'un reconstructor europeu hauria d'entendre: quan una empresa participa en el procés d'establiment de normes, els seus dissenys de productes actuals es desenvolupen tenint plenament en compte els requisits futurs.Com que el nostre equip d'enginyeria participa en la redacció de les revisions de la norma JB/T 11099-2023 i els estàndards relacionats, inclosos els canvis proposats als protocols de mesurament de l'eficiència, els límits de soroll i els cicles de proves de resistència, la nostra línia de productes existent està dissenyada per superar aquestes revisions proposades abans que s'adoptin oficialment.

Permeteu-me que us posi un exemple concret del nostre treball recent sobre la revisió de l'estàndard de la indústria de les bombes de paletes. Un dels canvis proposats en debat per al proper cicle de revisió consisteix a ajustar la variació admissible de l'eficiència volumètrica de les bombes de paletes a la pressió nominal de la banda actual de ±3% a una banda de ±2%.Com que Vicks Hydraulic ha estat participant en les discussions del comitè tècnic que estan donant forma a aquesta revisió proposada, la nostra producció actual de la sèrie ABT ja funciona dins de la banda de tolerància proposada de ±2%, no perquè ens hi haguéssim obligat per una norma externa, sinó perquè vam dissenyar els nostres processos de producció per complir amb la norma que sabíem que arribaria.Per als reconstructors europeus que especifiquen les nostres bombes, això significa que estan comprant components que continuaran complint fins i tot quan l'estàndard de la indústria s'endureixi durant el proper cicle de revisió, que normalment dura de 3 a 5 anys.

Per a l'equip de compres del reconstructor europeu, aquest avantatge en l'assegurament de la qualitat es tradueix en una reducció del risc de compres.Com que els nostres productes estan dissenyats per davant dels estàndards, l'especificació de bombes de paletes hidràuliques Vicks significa que l'equip de compres no pren una decisió basada únicament en el compliment actual, sinó que pren una decisió que té en compte els propers canvis estàndard.Això és particularment rellevant en el context de la UE, on el Reglament sobre el disseny ecològic per a productes sostenibles (ESPR) està ampliant progressivament els requisits obligatoris d'ecodisseny a més categories de productes industrials, inclosos els components hidràulics.

La nostra participació en la revisió d'estàndards també significa que Vicks Hydraulic manté un nivell de compromís tècnic amb la indústria hidràulica en general que els proveïdors de components estàndard simplement no poden igualar.Com que presentem regularment treballs tècnics en congressos, com araVDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau)simposi i elISO TC 131reunions sobre estàndards de potència fluida, el nostre equip d'enginyeria manté relacions actives amb els principals dissenyadors de sistemes hidràulics a nivell mundial.Aquesta xarxa d'intercanvi tècnic beneficia directament els nostres clients: quan un reconstructor europeu ens pregunta sobre el disseny de circuits hidràulics específics per a una aplicació, aportem informació de la nostra col·laboració amb tota la comunitat mundial d'enginyeria hidràulica, no només del nostre propi catàleg de productes.

La sèrie de motors de paletes M3B/M4C/M4D/M4E: com els motors de paletes de desplaçament variable compleixen els objectius d'estalvi d'energia en aplicacions de reconstrucció de màquines-eina

La bomba de servopaletes és només la meitat de l'equació d'eficiència hidràulica en aplicacions de reconstrucció de màquines-eina.Com que la bomba subministra fluid hidràulic, però és el motor hidràulic el que converteix aquesta pressió de fluid en potència mecànica de rotació per al sistema d'accionament de la màquina, especificar el motor de pales correcte és igualment crític per assolir els objectius generals d'estalvi d'energia del Reglament d'eficiència energètica de la UE.Aquí és on la nostra sèrie de motors de paletes M3B/M4C/M4D/M4E esdevé essencial per als reconstructors de màquines-eina europeus.

Cada model de la sèrie M3B/M4C/M4D/M4E representa una classe de cilindrada diferent, que cobreix en conjunt un rang de 6,3 cm³/rev a 160 cm³/rev. Aquest ampli rang de cilindrada significa que una sèrie de motors de paletes individuals pot servir per a aplicacions que van des de petits eixos de rectificat CNC de precisió (M3B, 6,3-20 cm³/rev) fins a grans motors d'accionament de premses hidràuliques (M4D/M4E, 80-160 cm³/rev).Com que els quatre models comparteixen una filosofia de disseny comuna (funcionament de desplaçament variable amb servocontrol mecànic), el reconstructor pot estandarditzar una sola sèrie de motors en múltiples projectes de reconstrucció, simplificant l'inventari, reduint els requisits de formació per als tècnics de servei i permetent avantatges de preus basats en el volum.

L'avantatge d'eficiència energètica dels motors de paletes de desplaçament variable en aplicacions de reconstrucció de màquines-eina rau fonamentalment en l'adaptació de la càrrega.Com que un motor hidràulic de cilindrada fixa proporciona el seu parell nominal complet independentment de la càrrega mecànica real que està impulsant, obliga el sistema de bombament a estrangular o purgar l'excés de flux, malgastant energia en forma de calor durant tot el cicle de funcionament.Un motor de pales de desplaçament variable com l'M4C o l'M4D, en canvi, pot reduir el seu desplaçament efectiu durant períodes de càrrega lleugera, permetent que el motor funcioni més a prop del seu punt d'eficiència màxima durant tot el cicle de treball de la màquina.

En les nostres proves internes al laboratori d'enginyeria d'aplicacions hidràuliques de Vicks, on provem motors en condicions que simulen cicles de treball reals de màquines-eina basant-nos en dades publicades perAssociació Europea de Constructors de Màquines-Eina (CECIMO)— el motor de pales M4C va demostrar nivells d'eficiència superiors al 91% en el 85% del seu rang de funcionament normal.Com que aquesta prova es va dur a terme segons els protocols ISO 13849-1 (seguretat de les maquinàries) i els resultats es documenten amb dades de mesurament completament rastrejables, els reconstructors europeus poden utilitzar aquestes xifres d'eficiència en la seva pròpia documentació de compliment de l'ecodisseny de la UE sense necessitat de realitzar proves duplicades.

Un dels avantatges pràctics que sento repetidament dels reconstructors europeus que han estandarditzat les sèries M3B/M4C/M4D/M4E és la vida útil dels rodaments del motor.Com que el disseny del motor de paletes utilitza una càrrega hidràulica equilibrada a l'eix del motor, amb ports de pressió posicionats per cancel·lar les forces d'empenta radials, la vida útil a fatiga dels coixinets s'allarga significativament en comparació amb els dissenys de motors més antics que no incorporaven aquest principi d'equilibri.En un cas concret que puc compartir, un reconstructor txec que estava restaurant una sèrie de fresadores CNC Zimmermann de finals dels anys noranta va informar que els motors originals de cilindrada fixa fallaven a intervals d'aproximadament 8.000 hores a causa de la fatiga dels rodaments. Després de substituir-los per motors M4C, les mateixes màquines ara han superat les 15.000 hores de funcionament sense avaries relacionades amb els rodaments.

Per a un reconstructor de màquines-eina que especifica components per a una reconstrucció completa del sistema (combinant la bomba de servopaletes ABT amb un motor de paletes M3B o M4C), el compost per estalviar energia.Com que la servobomba i el motor de desplaçament variable creen junts un circuit hidràulic que adapta amb precisió el subministrament de potència als requisits de càrrega reals en cada punt del cicle de funcionament de la màquina, el consum total d'energia del sistema en aplicacions de reconstrucció de màquines-eina sol disminuir entre un 25 i un 38% en comparació amb el sistema original de desplaçament fix.Aquest és el tipus de millora mesurable i documentable que el Reglament d'eficiència energètica de la UE va ser dissenyat per impulsar, i avui dia és assolible amb els productes estàndard de Vicks Hydraulic.