Pompa a pistoni assiali a circuito chiuso K8V di Kawasaki.

Trasmissione idrostatica per veicoli mobili ad alta efficienza

Hansa-TMP propone una trasmissione idrostatica Kawasaki rivolta ai veicoli che richiedono elevata efficienza e massima controllabilità, come macchine per costruzioni e macchine agricole. La trasmissione è composta dalla pompa serie K8V in combinazione con il motore serie M7V/M7X con il quale forma una combinazione ottimale per questo tipo di applicazioni.

Motore a pistoni assiali a cilindrata variabile M7V Kawasaki.
Motore a pistoni assiali a cilindrata variabile M7V Kawasaki.

Per i veicoli che richiedono alta efficienza e controllabilità, Hansa-TMP propone una trasmissione idrostatica composta dalla pompa serie K8V e dai motori serie M7V/M7X per utilizzi su circuiti chiusi ad alta pressione. L’azienda è specializzata nella produzione di trasmissioni idrostatiche e integrazione di sistemi oleodinamici e distribuisce in esclusiva sul mercato italiano la gamma di prodotti Kawasaki. La serie K8V è costituita da pompe a pistoni assiali a cilindrata variabile per sistemi a circuito chiuso, con caratteristiche elevate in termini di efficienza, stabilità e controllo. Le pompe K8V trovano impiego in un’ampia gamma di applicazioni, tra cui macchine da costruzione e macchine agricole con sistemi di trasmissione idrostatica, e altre applicazioni a circuito chiuso. Le pompe K8V presentano un range di cilindrate compreso tra 71 e 130 cc/giro e sono dotate di comandi di controllo proporzionale, elettrico e idraulico, della cilindrata. Queste pompe sono silenziose, affidabili e hanno una durata di esercizio molto elevata, grazie a un innovativo sistema di sostentamento dell’oscillante. Con tale soluzione tecnica si evitano tutti i problemi dovuti all’impronta dei rulli sulle rispettive piste, avendo sempre una graduale risposta della pompa in tutte le condizioni di lavoro.

La serie K8V consente inoltre la realizzazione di un sistema compatto a circuito chiuso grazie a tutti i componenti necessari integrati nel corpo pompa, come la pompa di carico, le valvole di sicurezza di alta e bassa pressione e la valvola di taglio di pressione. Le due valvole di alta pressione sono equipaggiate per proteggere la pompa dal sovraccarico in situazioni di controllo dinamico. L’intervallo di settaggio consentito dalle valvole varia da 300 a 450 bar, mentre il settaggio della valvola di bassa pressione integrata è preimpostato a 25 bar. La valvola di taglio pressione riduce la cilindrata della pompa quando la pressione raggiunge il valore settato. Il “taglio” della pressione è impostato su un valore inferiore a quello delle valvole di sicurezza sull’alta pressione. In questo modo, la pressione di massima della pompa è controllata dalla valvola cut-off, mentre i picchi di pressione sono limitati dalle valvole di sicurezza della pompa. Il valore della pressione di taglio deve essere impostato ad almeno 50 bar inferiore al settaggio delle valvole di sicurezza della pompa (l’intervallo di regolazione della pressione di cut-off è tra 300 e 400 bar). È disponibile la pompa di carico integrata su tutta la gamma K8V; questa fornisce olio filtrato per integrare le perdite del circuito chiuso e assicurare la portata per la linea servo dei comandi e delle funzioni ausiliarie. Nelle K8V la pressione e la portata del circuito di carico possono essere fornite da una pompa ausiliaria esterna, che può essere montata sul retro della pompa principale e trascinata con l’albero posteriore.

Accoppiamento ideale pompa/motore

La serie K8V viene solitamente accoppiata al motore KAWASAKI serie M7V/M7X. Questa serie è caratterizzata da motori idraulici a pistoni assiali a cilindrata variabile e fissa ad alta velocità, adatti per l’utilizzo in trasmissioni idrostatiche, piattaforme di perforazione, sistemi per verricelli installati su gru, macchine edili e veicoli industriali. Questi motori presentano un range di cilindrate da 85 a 160 cc/giro, possono essere installati su circuiti sia aperti che chiusi; il design del piatto oscillante ottimizzato consente ottime prestazioni ad alta velocità ed eccellenti caratteristiche a bassa velocità.
Tale configurazione, più compatta, permette una grande flessibilità nella progettazione del sistema idraulico. La serie M7V/M7X si distingue per il funzionamento silenzioso e la lunga vita dei cuscinetti nelle condizioni operative di 200 bar; secondo un Duty-Cycle da cilindrata media a massima, si ha una durata operativa pari a più del doppio. Tali vantaggi sono dovuti anche alla particolare configurazione del gruppo rotante a 11 pistoni rispetto a quella normalmente utilizzata a 7 o 9 pistoni (a seconda delle cilindrate), permettendo un’efficiente e regolare rotazione. Su richiesta, è possibile ordinare il sensore di velocità che consente di controllare in modo estremamente preciso la variazione della cilindrata, in funzione del numero di giri.
La serie M7V/M7X è disponibile con controllo della cilindrata a due posizioni (un comando elettrico e uno idraulico del servo). Il comando elettrico controlla la cilindrata del motore, tra il minimo e il massimo, eccitando il solenoide, mentre il comando Idraulico proporzionale regola la cilindrata del motore in funzione della pressione di pilotaggio fornita al regolatore. Quest’ultimo può avere un controllo di cilindrata negativo o positivo, il quale è proporzionale all’incremento della pressione esterna di pilotaggio: il controllo negativo di tipo P1X e P3X riduce la cilindrata dal massimo al minimo, incrementando la pressione di pilotaggio; il controllo positivo di pressione di tipo P2X e P4X aumenta la cilindrata dal minimo al massimo, con un incremento della pressione di pilotaggio. In entrambi i casi, la pressione di pilotaggio è fornita dal lato con la pressione più alta. Gli M7V/M7X permettono una pressione di pilotaggio da 20 a 100 bar.

Tre diversi tipi di controllo della pressione di esercizio

Utilizzando una valvola opzionale il motore M7V/M7X, dotato di controllo proporzionale (elettrico o idraulico), può assumere la funzione di controllo della pressione. Il motore può essere equipaggiato con il controllo di cilindrata a due posizioni e il controllo di pressione (quest’ultimo esclude il controllo proporzionale della cilindrata). Con il Controllo di Pressione, il motore idraulico mantiene la cilindrata minima fino a quando la pressione di esercizio non raggiunge il valore di set-point. Al raggiungimento di tale valore di pressione, il motore aumenta la cilindrata al massimo fino a ottenere la coppia di uscita richiesta, aumentando gradualmente la pressione di esercizio. Sono disponibili tre tipi di controllo di pressione. Con il Controllo di Pressione Costante (controllo della pressione senza aumento della pressione – H1X), la cilindrata è controllata tra il suo valore minimo e massimo con la pressione operativa. La cilindrata minima è mantenuta fino a che la pressione operativa raggiunge il valore di set-point; a quel punto, il motore si porta alla cilindrata massima fino a che il valore di coppia richiesto è ottenuto, mantenendo costante il set-point di Pressione. Questo comando può essere combinato con una valvola elettrica a due posizioni per il controllo della cilindrata. Con il Controllo della Pressione con aumento della pressione – H2X, la cilindrata è controllata in linea con la pressione di esercizio e le condizioni di carico. In questo caso, il motore mantiene la cilindrata minima fino a quando la pressione di esercizio non raggiunge il set-point e, quando lo si supera, il motore raggiunge la cilindrata massima. La cilindrata aumenta fino a ottenere la coppia di uscita richiesta. Se la cilindrata raggiunge il massimo senza una coppia di uscita sufficiente, la pressione di esercizio aumenterà fino a quando la coppia di uscita del motore richiesta sarà raggiunta. La pressione di controllo è fornita internamente dalla linea con la pressione più alta. Anche il Controllo di Pressione con incremento di Pressione può essere combinato con una valvola elettrica a due posizioni per il controllo di cilindrata. Se il motore ha entrambi i controlli di pressione e la valvola elettrica a due posizioni, il controllo di Pressione esclude la valvola elettrica. Infine, il Controllo della Pressione con aumento di pressione e controllo idraulico da remoto – H3X, permette delle variazioni in fase iniziale del Controllo di Pressione e delle curve di controllo, applicando una pressione esterna da remoto. L’applicazione del Controllo di Pressione da remoto nei controlli H3X riduce la pressione all’inizio del controllo di Pressione Costante e induce una traslazione in parallelo delle curve di pressione.

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