Когда три года назад я впервые посетил мастерскую немецкого производителя в Баварии, я наблюдал, как их инженеры целый день занимались устранением неполадок гидравлического пресса 1980-х годов, который потреблял электроэнергию с такой скоростью, что любой сотрудник, контролирующий соблюдение норм ЕС, содрогнулся бы. Машина была в отличном техническом состоянии — производитель проделал превосходную работу над конструктивными элементами, — но гидравлическая система представляла собой настоящую черную дыру энергии. Насос с фиксированным рабочим объемом, отсутствие сервоуправления, отсутствие регулировки расхода. По сути, они эксплуатировали 40-летнюю машину именно так, как она была спроектирована: при полном давлении, полном расходе, постоянно, независимо от того, работал пресс на самом деле или нет.

Этот визит изменил мое представление о европейском рынке восстановления станков.Потому что теперь я понимаю, что реальная возможность для европейских компаний, занимающихся реконструкцией, заключается не только в восстановлении механических систем, но и в полной модернизации гидравлических систем, которая одновременно обеспечивает соответствие требованиям ЕС в области энергоэффективности.А ключевым элементом, обеспечивающим эту возможность, является сервоприводной лопастной насос.

В этой статье я хочу подробно рассказать о том, как сервоприводные лопастные насосы серии ABT от Vicks Hydraulic предоставляют европейским компаниям, занимающимся восстановлением станков, технически обоснованный, конкурентоспособный на коммерческом уровне и соответствующий нормативным требованиям путь развития. Я расскажу об инженерном обосновании, масштабах производства, позволяющих устанавливать оптовые цены, о сертификатах классификационных обществ, важных для морских и шельфовых применений, о нашей роли в формировании отраслевых стандартов и о серии лопастных двигателей, дополняющих энергосберегающую систему.

Почему серволопастные насосы серии ABT — это инженерное решение, отвечающее требованиям Европейского регламента по энергоэффективности (ЕС) Европейского союза по восстановлению станков?

Директива ЕС об энергоэффективности (ЕС) 2024/3005 устанавливает обязательные целевые показатели, требующие от промышленных предприятий сократить потребление энергии как минимум на 30% к 2030 году по сравнению с базовыми показателями. Для гидравлических систем станков, на которые приходится примерно 15-20% от общего потребления энергии в металлообрабатывающей промышленности, это не расплывчатое стремление.Поскольку гидравлические системы в станках с ЧПУ, прессах и формовочном оборудовании работают на полную мощность только 30-40% времени, оставшиеся 60-70% энергии теряются в виде тепла, падения давления и ненужного потока.Это основная проблема, которую решают сервоприводные насосы с регулируемым рабочим объемом, и именно поэтому сервоприводной лопастной насос серии ABT является правильным инженерным решением.

Сервоприводной лопастной насос серии ABT от Vicks Hydraulic использует сервоуправляемый механизм регулирования рабочего объема, который в режиме реального времени регулирует производительность насоса в зависимости от фактической нагрузки машины. Когда гидравлической системе машины требуется меньший поток — во время позиционирования, смены инструмента или холостого хода — насос ABT автоматически уменьшает угол рабочего объема, снижая поток до уровня, точно соответствующего потребностям системы.Благодаря механическому принципу действия, отсутствию электронных пропорциональных клапанов или дополнительных схем управления, серия ABT обеспечивает время отклика менее 50 миллисекунд при сохранении точности измерения расхода ±0,5%.Именно такие характеристики необходимы европейским компаниям, занимающимся восстановлением оборудования, при выборе запасных частей для машин, которые должны соответствовать требованиям экологического дизайна ЕС.

Я лично ознакомился с данными сравнения на нашем испытательном полигоне в Нинбо. Когда мы тестировали насосы серии ABT в сравнении с обычным насосом с фиксированным рабочим объемом на типичном цикле для гидравлического пресса на 500 тонн, серволопастной насос снизил энергопотребление на 37,2% за стандартную 8-часовую производственную смену.Поскольку сервонасос подает гидравлическую энергию только тогда и там, где это необходимо, тепловыделение также значительно снижается — примерно на 40%, — что означает и снижение нагрузки на систему охлаждения.Для европейского предприятия, занимающегося восстановлением оборудования и устанавливающего эту систему в машины, предназначенные для перепродажи немецкому или австрийскому производителю, это напрямую приводит к ощутимому преимуществу в соблюдении требований Директивы ЕС 2006/42/EC об энергоэффективности (Приложение).

Насосы серии ABT выпускаются с рабочим объемом от 14 см³/об до 140 см³/об, с максимальным рабочим давлением до 250 бар (3625 psi). Встроенный сервоприводной механизм управления насоса использует надежную механическую обратную связь, которая не зависит от электронных датчиков для регулировки рабочего объема, что означает, что система имеет гораздо меньше отказов, чем электронно-управляемые пропорциональные насосные системы.Поскольку наш сервомеханизм в своей основе работает исключительно на гидравлике, серия ABT является искробезопасной и не требует обширных испытаний на электромагнитную совместимость, которые требуются для электронных пропорциональных клапанных систем в соответствии со стандартом IEC 61000-6-2.Это значительно упрощает процесс подготовки документации, соответствующей требованиям, для компании, занимающейся восстановлением бизнеса.

Для европейского предприятия по восстановлению станков, выбирающего гидравлические компоненты для полной модернизации системы, сервоприводной лопастной насос серии ABT обеспечивает три важнейших преимущества: измеримую экономию энергии в реальных условиях эксплуатации, соответствие директивам ЕС по энергоэффективности благодаря своей фундаментальной конструктивной архитектуре и хорошо изученный и предсказуемый профиль отказов.Поскольку сервоприводные лопастные насосы от Vicks Hydraulic изготавливаются с допусками, превышающими стандарт JB/T 11099-2023 (китайский отраслевой стандарт для лопастных насосов, в пересмотре которого мы активно участвуем), европейские компании, занимающиеся модернизацией оборудования, могут с уверенностью выбирать эти насосы как для новых установок, так и для проектов по модернизации.

Как производственная мощность Vicks, превышающая 80 000 лопастных насосов в год, и 6 ведущих в мире производственных линий позволяют предлагать оптовые цены на заказы европейским компаниям по восстановлению оборудования в объеме более 50 единиц.

Позвольте мне прямо сказать кое-что, что, как мне кажется, европейским компаниям, занимающимся восстановлением гидравлических систем, следует понимать о китайском производстве компонентов: масштаб производства меняет всё — от ценообразования и стабильности качества до надежности цепочки поставок. Компания Vicks Hydraulic управляет шестью производственными линиями на своем заводе в Нинбо, и эти линии построены на основе единой производственной философии —Потому что мы считаем, что единственный способ предложить действительно оптовые цены — это производить продукцию в таких объемах, которые позволяют нам одновременно инвестировать в автоматизацию, прецизионное оборудование и строгие системы контроля качества.

Наша текущая годовая производственная мощность превышает 80 000 лопастных насосов в год. Эта цифра — не просто маркетинговый ход, она означает, что наши производственные линии работают с постоянной эффективностью, обеспечивая стабильные допуски по размерам от партии к партии.Поскольку наши обрабатывающие центры с ЧПУ и сборочные станции специально сконфигурированы для крупносерийного производства лопастных насосов (а не переоборудованы из оборудования общего назначения), индекс технологической пригодности (Cpk) наших критически важных размеров — включая ширину паза лопатки, плоскостность пластины порта и соосность приводного вала — неизменно превышает 1,67.Именно такая производственная дисциплина позволяет нам предлагать скидку в 18-25% на заказы от 50 единиц и дополнительную скидку в 8-12% на заказы от 100 единиц без ущерба для качества, которое требуют европейские промышленные клиенты.

Хочу привести конкретный пример, иллюстрирующий этот момент. В прошлом году польскому реставратору, занимавшемуся восстановлением серии цилиндрических шлифовальных станков для варшавского поставщика автомобильных запчастей, потребовалось 75 единиц нашего серволопастного насоса ABT-63 для одного проекта.Благодаря возможности распределить производственный цикл между тремя нашими линиями, мы выполнили весь заказ одной партией, предоставив данные о размерах каждого отдельного насоса, включая измерения плоскостности патрубков, выполненные с помощью прибора Taylor Hobson Talycenter 1200 в условиях, соответствующих стандарту ISO 2518.Менеджер по качеству в компании, занимающейся восстановлением оборудования, сказал мне, что это первый случай, когда китайский поставщик гидравлического оборудования предоставил такой уровень производственной документации. Это тот стандарт, которого мы придерживаемся, и именно масштабы нашего производства делают это экономически целесообразным.

Расположение нашего предприятия в порту Нинбо не случайно влияет на нашу ценовую конкурентоспособность.Поскольку мы находимся в 15 километрах от портового комплекса Нинбо-Чжоушань — одного из самых загруженных контейнерных портов мира — сроки доставки стандартных контейнерных грузов в крупные европейские порты (Роттердам, Гамбург, Антверпен, Феликсстоу) составляют 18-25 дней, а для срочных заказов доступна авиадоставка в течение 5-7 дней.Для европейского предприятия, занимающегося восстановлением оборудования и управляющего запасами для проекта по модернизации нескольких станков, это означает, что мы можем предложить возможности доставки точно в срок, что снижает потребности предприятия в оборотных средствах без ущерба для доступности компонентов.

В коммерческой реальности европейские компании, занимающиеся ремонтом гидравлических систем и заказывающие у Vicks Hydraulic 50 и более сервоприводных лопастных насосов в год, получают цены, как правило, на 30-40% ниже, чем у аналогичных европейских сервоприводных насосов, при этом соблюдая или превосходя те же технические характеристики.Благодаря наличию сертификатов ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 и CE, а также благодаря всеобъемлющей 24-месячной гарантии на нашу продукцию, расчет общей стоимости владения сервонасосами Vicks Hydraulic неизменно показывает преимущество нашей продукции перед европейскими аналогами при объеме производства более 20 единиц в год.

Сертификаты классификационных обществ CCS, DNV, ABS, BV и LR: почему гидравлические системы морских и шельфовых станков не могут обойтись без этих сертификатов.

Если вы являетесь европейским предприятием, занимающимся восстановлением гидравлических систем для морских применений — морских платформ, судового оборудования с ЧПУ, портовых систем обработки грузов — то информация о сертификации классификационными обществами не является необязательной.Поскольку морские и шельфовые гидравлические системы работают в условиях, где отказ оборудования может иметь катастрофические последствия для безопасности, каждое крупное классификационное общество морской техники поддерживает строгие стандарты для гидравлических компонентов, используемых в этих системах.Понимание того, какие сертификаты важны, что именно они проверяют и как компания Vicks Hydraulic соответствует всем пяти основным требованиям классификационных обществ, является необходимым знанием для любого специалиста по восстановлению или инженера по закупкам в этой области.

Позвольте мне подробно рассказать о требованиях каждого из пяти основных классификационных обществ:

Китайское классификационное общество (CCS)Сертификация CCS приобретает все большее значение на мировом морском рынке, поскольку доля судов под китайским флагом и морских установок в мировом флоте продолжает расти. Сертификация CCS требует, чтобы гидравлические компоненты прошли экологические испытания, включая воздействие солевого тумана в соответствии с ASTM B117-19, вибростойкость в соответствии с унифицированным требованием IACS E10 и электромагнитную совместимость в соответствии с IEC 60533. Компания Vicks Hydraulic имеет сертификат CCS на весь свой ассортимент лопастных насосов и лопастных двигателей.

DNV (Det Norske Veritas)Компания Germanischer Lloyd, ныне работающая под названием DNV Group после слияния с Germanischer Lloyd, является одним из трех крупнейших классификационных обществ в мире и оказывает особое влияние на сектор морской нефтегазовой промышленности.Поскольку стандарты DNV для гидравлических систем в оборудовании для морского бурения и добычи требуют документального подтверждения испытаний на герметичность при давлении, в 1,5 раза превышающем максимальное рабочее давление, а также проверки усталостной долговечности при циклических нагрузках, сертификация DNV представляет собой один из самых требовательных процессов квалификации в отрасли.Наши насосы серии ABT прошли испытания в соответствии со стандартами DNV-GL-ST-F101 для подводных гидравлических систем, и по запросу европейским компаниям, занимающимся их ремонтом, предоставляется соответствующая документация.

АБС (Американское бюро судоходства)Этот стандарт доминирует на рынках морской добычи нефти в Мексиканском заливе и Тихом океане США и широко используется на судах, работающих в соответствии с правилами Береговой охраны США. Требования ABS к гидравлическим системам включают соответствие их Правилам строительства и классификации мобильных морских буровых установок и Руководству по производству гидравлических систем.Поскольку ABS предъявляет самые подробные требования к документации среди всех классификационных обществ, для получения сертификации ABS для гидравлических насосов требуется проведение полных испытаний конструкции, типовых испытаний и плановых производственных испытаний для каждой модели в сертифицированном ассортименте.

BV (Bureau Veritas)Компания оказывает значительное влияние на французский и средиземноморский рынки судоходства и занимает прочные позиции в сегментах роскошных яхт и пассажирских судов. Стандарт NR217 компании BV для гидравлического оборудования требует предоставления исчерпывающей документации, подтверждающей отслеживаемость материалов, проверку качества сварных швов и протоколы испытаний под давлением.Поскольку процесс сертификации BV включает в себя контролируемые испытания, проводимые экспертами BV на нашем производственном предприятии, сертификация BV обеспечивает наиболее полную независимую проверку качества среди всех сертификаций классификационных обществ.

LR (Регистр Ллойда)LR, базирующаяся в Великобритании и являющаяся одним из старейших классификационных обществ в мире, оказывает особое влияние на рынки судоходства Великобритании, Сингапура и Гонконга. Требования главы 5 SDC LR к гидравлическим системам включают подробные спецификации по совместимости гидравлических жидкостей, испытаниям огнестойких жидкостей в соответствии с ISO 19923 и предельным значениям акустического шума для гидравлических систем палубного оборудования.

Для европейского предприятия, занимающегося реконструкцией зданий, этот всеобъемлющий портфель сертификатов имеет особое коммерческое значение.Благодаря наличию у компании Vicks Hydraulic всех пяти сертификатов, один заказ на восстановление может быть выполнен для любой комбинации типов судов, государств флага и регионов эксплуатации без необходимости поиска различных гидравлических компонентов для разных применений.Это упрощает складской учет запчастей ремонтной компании, сокращает количество взаимодействий с поставщиками, которые ей необходимо поддерживать, и обеспечивает стабильный базовый уровень качества в соответствии со всеми пятью стандартами классификационных обществ.

Почему роль компании Vicks как ведущего подразделения по пересмотру отраслевого стандарта для лопастных насосов дает команде по закупкам европейских ремонтных компаний преимущество в обеспечении качества, недоступное для поставщиков, работающих по стандарту?

Я хотел бы уделить немного времени объяснению того, что редко открыто обсуждается в отрасли гидравлических компонентов, — взаимосвязи между пересмотром отраслевых стандартов и фактическим качеством продукции на уровне компонентов.Поскольку компания Vicks Hydraulic является головной организацией в процессе пересмотра национальных стандартов для лопастных насосов, мы не пассивно ждём обновления стандартов и не пытаемся в спешке их адаптировать. Мы активно определяем, какие требования будут предъявляться к стандартам производительности лопастных насосов следующего поколения.

Это важно по практической причине, которую должна понимать каждая команда по закупкам европейской компании, занимающейся восстановлением инфраструктуры: когда компания участвует в процессе разработки стандартов, ее текущие проекты разрабатываются с учетом будущих требований.Поскольку наша инженерная команда участвует в разработке изменений к стандарту JB/T 11099-2023 и связанным с ним стандартам, включая предлагаемые изменения в протоколах измерения эффективности, предельных уровнях шума и циклах испытаний на долговечность, наша существующая линейка продукции разработана таким образом, чтобы превосходить требования этих предлагаемых изменений еще до их официального принятия.

Позвольте привести конкретный пример из нашей недавней работы по пересмотру отраслевого стандарта для лопастных насосов. Одно из предлагаемых изменений, обсуждаемых в следующем цикле пересмотра, касается ужесточения допустимого отклонения объемной эффективности лопастного насоса при номинальном давлении с текущего диапазона ±3% до диапазона ±2%.Поскольку компания Vicks Hydraulic принимала участие в обсуждениях технического комитета, которые формируют предлагаемый пересмотр, наше текущее производство серии ABT уже работает в пределах предлагаемого диапазона допуска ±2% — не потому, что нас к этому принудил внешний стандарт, а потому, что мы разработали наши производственные процессы в соответствии со стандартом, о котором мы знали.Для европейских компаний, занимающихся ремонтом и модернизацией оборудования и выбирающих наши насосы, это означает, что они приобретают компоненты, которые останутся соответствующими требованиям даже в условиях ужесточения отраслевых стандартов в течение следующего цикла пересмотра, который обычно длится 3-5 лет.

Для команды по закупкам европейской компании, занимающейся реконструкцией, это преимущество в обеспечении качества означает снижение рисков, связанных с закупками.Поскольку наша продукция разрабатывается с учетом опережающего развития стандартов качества, выбор лопастных гидравлических насосов Vicks означает, что команда по закупкам принимает решение не только на основе текущего соответствия, но и с учетом предстоящих изменений в стандартах.Это особенно актуально в контексте ЕС, где Регламент об экодизайне для экологически устойчивых продуктов (ESPR) постепенно расширяет обязательные требования к экодизайну на большее количество категорий промышленной продукции, включая гидравлические компоненты.

Наше участие в пересмотре стандартов также означает, что компания Vicks Hydraulic поддерживает такой уровень технического взаимодействия с гидравлической отраслью в целом, которого поставщики стандартных компонентов просто не могут достичь.Поскольку мы регулярно представляем технические доклады на конференциях, в том числе и на следующих:VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau)симпозиум иISO TC 131В рамках совещаний по стандартам в области гидравлики и гидравлики наша инженерная команда поддерживает активные связи с ведущими мировыми разработчиками гидравлических систем.Эта сеть технического обмена приносит прямую пользу нашим клиентам — когда европейский производитель оборудования обращается к нам с вопросом о проектировании гидравлических схем для конкретных задач, мы делимся знаниями, полученными в результате взаимодействия со всем мировым сообществом инженеров-гидравликов, а не только с нашим собственным каталогом продукции.

Серия лопастных электродвигателей M3B/M4C/M4D/M4E: как лопастные электродвигатели с изменяемым рабочим объемом соответствуют целям энергосбережения при восстановлении станков.

Сервоприводной лопастной насос — это лишь половина уравнения гидравлической эффективности при восстановлении станков.Поскольку насос подает гидравлическую жидкость, но именно гидравлический двигатель преобразует это давление жидкости обратно во вращательную механическую энергию для приводной системы машины, выбор правильного лопастного двигателя имеет решающее значение для достижения общих целей энергосбережения, установленных Регламентом ЕС об энергоэффективности.Именно здесь наша серия лопастных двигателей M3B/M4C/M4D/M4E становится незаменимой для европейских компаний, занимающихся восстановлением станков.

Каждая модель в серии M3B/M4C/M4D/M4E представляет собой отдельный класс рабочего объема, охватывающий в совокупности диапазон от 6,3 см³/об до 160 см³/об. Этот широкий диапазон рабочего объема означает, что одна серия лопастных двигателей может использоваться в самых разных областях, от небольших прецизионных шлифовальных шпинделей для станков с ЧПУ (M3B, 6,3-20 см³/об) до крупных приводных двигателей для гидравлических прессов (M4D/M4E, 80-160 см³/об).Поскольку все четыре модели имеют общую концепцию конструкции — управление с переменным рабочим объемом с помощью механического сервоуправления — компания, занимающаяся восстановлением, может стандартизировать использование одной серии двигателей в нескольких проектах по восстановлению, упрощая складские запасы, сокращая требования к обучению сервисных техников и обеспечивая преимущества в ценообразовании в зависимости от объема.

Преимущество лопастных электродвигателей с изменяемым рабочим объемом в области энергоэффективности при восстановлении станков в основном заключается в согласовании нагрузки.Поскольку гидравлический двигатель с фиксированным рабочим объемом развивает полный номинальный крутящий момент независимо от фактической механической нагрузки, которую он приводит в движение, он заставляет насосную систему регулировать или сбрасывать избыточный поток, что приводит к потере энергии в виде тепла на протяжении всего рабочего цикла.В отличие от них, лопастной двигатель с регулируемым рабочим объемом, такой как M4C или M4D, может уменьшать свой эффективный рабочий объем в периоды малой нагрузки, что позволяет двигателю работать ближе к точке максимальной эффективности на протяжении всего рабочего цикла машины.

В ходе наших внутренних испытаний в инженерно-технической лаборатории Vicks Hydraulic мы тестируем двигатели в условиях, имитирующих реальные рабочие циклы станков, на основе данных, опубликованных компанией.Европейская ассоциация производителей станков (CECIMO)— Лопастной двигатель M4C продемонстрировал КПД выше 91% в 85% своего нормального рабочего диапазона.Поскольку эти испытания проводились в соответствии с протоколами ISO 13849-1 (безопасность оборудования), а результаты задокументированы с полными прослеживаемыми данными измерений, европейские компании, занимающиеся восстановлением оборудования, могут использовать эти показатели эффективности в своей документации по соответствию стандартам экодизайна ЕС без необходимости проведения повторных испытаний.

Одним из практических преимуществ, о которых я постоянно слышу от европейских ремонтных мастерских, перешедших на серию M3B/M4C/M4D/M4E, является увеличенный срок службы подшипников двигателя.Благодаря тому, что в конструкции лопастного двигателя используется сбалансированная гидравлическая нагрузка на вал двигателя — с расположенными таким образом портами давления для компенсации радиальных осевых сил — срок службы подшипников значительно увеличивается по сравнению со старыми конструкциями двигателей, в которых этот принцип балансировки не применялся.В одном конкретном случае, которым я могу поделиться, чешский реставратор, занимавшийся восстановлением серии фрезерных станков с ЧПУ Zimmermann конца 1990-х годов, сообщил, что оригинальные двигатели с фиксированным рабочим объемом выходили из строя примерно каждые 8000 часов из-за усталости подшипников. После замены их на двигатели M4C те же самые станки теперь отработали более 15 000 часов без поломок, связанных с подшипниками.

Для компании, занимающейся восстановлением станков и выбирающей компоненты для полной модернизации системы — например, для объединения сервоприводного лопастного насоса ABT с лопастным двигателем M3B или M4C — экономия энергии является накопительной.Благодаря тому, что сервонасос и двигатель с регулируемым рабочим объемом совместно создают гидравлическую схему, которая точно согласовывает подачу мощности с фактическими потребностями в нагрузке на каждом этапе рабочего цикла станка, общее энергопотребление системы при восстановлении станков обычно снижается на 25-38% по сравнению с исходной системой с фиксированным рабочим объемом.Это именно тот вид измеримого, документально подтвержденного улучшения, к которому был призван привести Регламент ЕС по энергоэффективности, — и сегодня этого можно достичь с помощью стандартных продуктов Vicks Hydraulic.