Aufrufe
vor 1 Monat

antriebstechnik 12/2020

  • Text
  • Zudem
  • Getriebe
  • Einsatz
  • Komponenten
  • Anwendungen
  • Hohen
  • Entwicklung
  • Antriebe
  • Unternehmen
  • Antriebstechnik
antriebstechnik 12/2020

DIREKTANTRIEBE

DIREKTANTRIEBE EMISSIONSARMES ANTRIEBSKONZEPT ELEKTRIK ERSETZT HYDRAULIK Synchronmotoren und Getriebe ersetzen den Hydraulikmotor einer neu entwickelten Horizontalbohranlage. Das platzsparende Antriebskonzept reduziert Geräusch- und Abgasemissionen. Horizontalbohranlagen werden für unterirdische Bohrungen eingesetzt. Die Maschinen führen waagrechte Bohrungen im Erdreich aus. Dadurch lassen sich Rohrleitungen unterirdisch verlegen, ohne dazu einen Graben ausheben zu müssen. Das Horizontalspülbohrverfahren hat insbesondere Bedeutung bei der Überwindung von schwer zugänglichen Gebieten oder Hindernissen, z. B. Flüssen. Die Bohrungen können bis zu 1 000 m lang sein. Für die Mehrzahl aller Bohrungen sind Durchmesser bis max. 700 mm ausreichend. Dabei bohrt die Horizontalspülbohranlage einen unterirdischen Kanal und zieht im Rückzug ein oder mehrere Leerrohre ein. In diese Leerrohre können später z. B. Leitungen für Strom oder Telekommunikation eingezogen oder eingeblasen werden. ANTRIEBE FÜR ROTATION, VORSCHUB UND SPÜLPUMPE Zollern lieferte für die neu entwickelte Horizontalbohranlage mehrere Antriebe für die Funktionen Rotation, Vorschub und zum Antrieb der Spülpumpe. Der Rotationsantrieb versetzt den Bohrstrang in Rotation. Damit wird ein Drehmoment auf das Bohrgestänge und Bohrkopfwerkzeug erzeugt. Zwei Vorschubantriebe sorgen dafür, dass die Vorschubgeschwindigkeit an das Bohrgestänge übertragen wird. Die Vorschubgeschwindigkeit einer Bohrung variiert entsprechend der geologischen Beschaffenheit des Untergrundes. Der dritte Antrieb ist der Spülpumpenantrieb, der an einer Spülpumpe angeflanscht ist. Mit kontinuierlicher Zuführung pumpt das Gerät eine Spülflüssigkeit durch das Bohrgestänge zum Bohrkopf. Die Kombination aus Getriebe und elektrischem Antrieb löst die bislang dieselhydraulisch betriebenen Systeme der Bohranlage ab. Übersetzung und Drehmoment von Motor und Getriebe sind optimal aufeinander abgestimmt. Damit entfallen Zwischengehäuse und Kupplungen, was eine geringere Baulänge und ein reduziertes Gewicht des Antriebssystems ermöglicht. Auch in anderen Bereichen werden hydraulische Antriebssysteme zunehmend durch Synchronmotoren ersetzt. Die permanenterregten Motoren sind kompakt 28 antriebstechnik 2020/12 www.antriebstechnik.de

DIREKTANTRIEBE gebaut und verfügen über eine höhere Leistungsdichte. Durch die im Vergleich zu Asynchronmotoren reduzierte Baugröße verringert sich das Gewicht des Antriebssystems. Im Vergleich zu Hydraulikmotoren ist neben dem ruckfreien Anlaufen eine hohe Laufruhe über den gesamten Drehzahlbereich zu verzeichnen. Die Zollern-Synchronmotoren arbeiten effizient und sind präzise steuerbar. Der reduzierte Wartungsaufwand der Synchronmotoren geht mit einem geringen Energieverbrauch im Betrieb einher. BREITES ANWENDUNGSFELD FÜR SYNCHRONMOTOREN Ein großes Anwendungsfeld ergibt sich durch die unterschiedlichen Baugrößen der Zollern-Motoren. Zusammengenommen decken die Modelle ein breites Drehzahl- und Drehmomentspektrum ab und sind über verschiedene Baulängen skalierbar. Die kleinste Plattform beginnt bei einer Nennleistung von 45 kW und reicht bis 210 kW. Spitzendrehzahlen von bis zu 7 500 min -1 sind in der Feldschwächung erreichbar, wobei über einen großen Drehzahlbereich oberhalb der Nenndrehzahl mit konstanter Leistung gefahren werden kann. Die mittlere Baugröße bedient Leistungsanforderungen bis 730 kW und erreicht, abhängig von Einbaulage, Anwendung und Baulänge, eine Drehzahl bis 5 500 min -1 . Verschieben sich die Anforderungen zu noch größeren Drehmomenten, kann auf die Standardbaugröße zurückgegriffen werden. Eine Leistung von bis zu 850 kW und Drehzahlen von max. 2 500 min -1 sind hier möglich. Die einfache Steuer- und Regelbarkeit der Synchronmotoren ermöglicht die Kopplung mit Monitoring-Systemen. Zollern hat für seine Anlagen ein System entwickelt, welches das Condition Monitoring mit dem Predictive Maintenance vereint. Damit lässt sich der aktuelle Zustand der Anlage zu jeder Zeit und von jedem Ort der Welt aus ablesen. Die Informationen dienen der Instandhaltung, um drohenden Ausfällen vorzubeugen. Fotos: Zollern GmbH & Co. KG DIE IDEE „Die Idee war, eine klassisch, dieselhydraulisch angetriebene mobile Horizontalbohranlage mit moderner elektrischer Antriebstechnik auszustatten. Es gelang, das elektrische Antriebssystem im begrenzten Bauraum der bislang hydraulischen Antriebskomponenten zu installieren. Die optimal auf den Motor abgestimmte Getriebeübersetzung ermöglichte uns, das volle Drehzahlpotential des Synchronmotors auszuschöpfen. Das Ergebnis ist eine effiziente, abgasemissionsfreie Antriebslösung, die störenden Baulärm vermeidet.“ Dirk Sonntag, Branchenmanager Baumaschinentechnologie, Zollern GmbH & Co. KG, Geschäftsfeld Antriebstechnik www.zollern.com

Aktuelle Ausgabe

Aktuelle Ausgabe