Применение магнитострик­ционных датчиков линейного положения (магнитострик­ционных датчиков линейного перемещения) в гидроприводе карьерной и шахтной техники, эксплуатирующейся в горнодобывающей промышленности.

Карьерная техника – краткое определение.

Карьерная техника – это специализированное оборудование, используемое в различных отраслях промышленности для добычи полезных ископаемых, строительства и обслуживания карьеров и горных объектов. Она предназначена для выполнения разнообразных задач, связанных с перемещением, дроблением, погрузкой и транспортировкой материалов на карьере или строительной площадке.

Виды карьерной техники

Многочисленные карьерные машины можно разделить на несколько категорий:

• Экскаваторы – используются для земельных работ, выемки грунта и камней.
• Бульдозеры – предназначены для разравнивания поверхности, сноса зданий и других работ по подготовке территории.
• Самосвалы – применяются для транспортировки грунта, камней и других материалов.
• Погрузчики – используются для погрузки и перемещения материалов на карьере или строительной площадке.
• Дробилки и грохоты – предназначены для дробления камней и сортировки материалов.
• Буровые установки – используются для бурения скважин и геологических исследований.
• Краны – для подъема и перемещения тяжелых грузов и оборудования.

Все эти разновидности объединяет наличие гидропривода основных и вспомогательных движений. Наиболее часто встречающиеся элементы гидропривода любой карьерной техники – это гидроцилиндры, которые выполняют как относительно простые операции, так и высокоточные.

Для чего применяются гидроцилиндры с датчиком линейного положения (перемещения) в карьерной технике

Высокоточные цилиндры, или по другому гидроцилиндры с обратной связью оснащены датчиком линейного положения штока, который позволяет прецизионно измерять положение и заданную скорость механизма, приводимого в действие этим гидравлическим цилиндром, что особенно актуально в современной мобильной технике и оборудовании, т.к. многие операции требуют синхронности, точности положения инструмента или прецизионной скорости перемещения того или иного узла.

Карьерная техника включает в себя различные машины и оборудование, которые могут использовать гидроцилиндры с датчиками линейного положения для оптимизации работы и обеспечения безопасности. Ниже приведены некоторые примеры карьерной техники, где могут применяться такие гидроцилиндры:

1. Экскаваторы: В экскаваторах гидроцилиндры с датчиками линейного положения управляют подъемом, опусканием и поворотом ковша. Это позволяет точно контролировать положение ковша при выполнении земельных работ и копке, обеспечивая высокую точность и эффективность работы.
2. Бульдозеры: В бульдозерах гидроцилиндры регулируют наклон отвала, что позволяет изменять высоту и угол наклона для эффективного сброса материала или выполнения разравнивания поверхности. Датчики линейного положения помогают точно контролировать эти параметры для достижения оптимальных результатов.
3. Самосвалы: Гидроцилиндры с датчиками линейного положения управляют кузовом самосвала, обеспечивая его подъем, опускание и качение для сброса груза. Это улучшает точность загрузки и выгрузки, а также снижает износ оборудования.
4. Погрузчики: В погрузчиках гидроцилиндры управляют ковшом, выполняя функции подъема, опускания и наклона для точной загрузки и разгрузки материалов. Датчики линейного положения обеспечивают контроль за перемещением ковша, улучшая эффективность работы.
5. Дробильно-сортировочное оборудование: В установках для дробления и сортировки материалов гидроцилиндры регулируют габариты отсортированных материалов и поддерживают определенный угол наклона оборудования. Датчики позволяют точно настраивать эти параметры для достижения желаемого размера и качества продукции.
6. Краны и подъемные устройства: В карьерной технике гидроцилиндры управляют кранами, подъемными устройствами и другими механизмами для перемещения и подъема тяжелых грузов. Датчики линейного положения помогают точно контролировать перемещение и рабочие параметры этих устройств.

Горно-шахтная техника включает в себя разнообразное оборудование, где гидроцилиндры с датчиками линейного положения играют важную роль в оптимизации работы и обеспечении безопасности. Ниже приведены примеры горно-шахтной техники, в которой могут применяться такие гидроцилиндры:

1. Драглайны: Используются для масштабных земляных работ и перемещения больших объемов грунта. Гидроцилиндры с датчиками управляют стрелой, ковшом и канатной системой, обеспечивая точное выполнение операций и управление процессом извлечения материалов.
2. Буровые установки: Гидроцилиндры управляют буром в шахтах, включая его подъем, опускание и регулировку угла бурения. Датчики обеспечивают точный контроль за движением бура, что улучшает точность бурения и предотвращает поломки.
3. Гусеничные экскаваторы: В горных карьерах используются экскаваторы с гусеничным ходом для работы в сложных условиях. Гидроцилиндры управляют ковшом, стрелой и лопатой, обеспечивая точное выполнение операций по извлечению и транспортировке материалов.
4. Шахтные подъемники и конвейеры: Используются для перемещения материалов внутри шахты и на поверхность. Гидроцилиндры могут управлять подъемом и опусканием платформ и конвейерных лент, а датчики линейного положения обеспечивают точный контроль за движением.
5. Гусеничные и колесные погрузчики: Погрузчики используются для загрузки и разгрузки материалов в шахтах и карьерах. Гидроцилиндры управляют ковшом, стрелой и другими рабочими органами, а датчики помогают точно контролировать подъем, опускание и наклон ковша.
6. Вибрационные грохоты и дробилки: Используются для сортировки и дробления материалов. Гидроцилиндры регулируют угол наклона и положение грохотов и дробилок, а датчики линейного положения помогают поддерживать точные параметры работы оборудования.

Это лишь некоторые примеры, и фактическое использование гидроцилиндров с датчиками линейного положения может быть разнообразным в зависимости от конкретных функций и характеристик карьерной техники.

Основные проблемы при эксплуатации карьерной техники

Основные проблемы, которые возникают у владельцев и эксплуатационщиков карьерной техники:

• Механические воздействия, которые в некоторых непрогнозируемых случаях в разы превышают расчётные, например падение техники с высоты, падение на технику или отдельные её элементы частей породы с большой высоты и тому подобное. Всё это приводит к повреждениям узлов, имеющих гидропривод и гидроцилиндров в частности.
• Также зачастую карьерная техника не всегда вовремя проходит регламентированное обслуживание, т.к. работа в горнодобывающей отрасли обычно происходит круглосуточно и без выходных, что приводит к поломкам в результате повышенного износа узлов и агрегатов, связанного с экстремальными условиями эксплуатации: смена температуры и влажности, пыль, абразивное воздействие на узлы и механизмы.

В угоду компактности и надёжности, цилиндры для мобильной техники изготавливаются со встроенными внутрь корпуса гидроцилиндра датчиками положения штока, при этом корпус датчика с электроникой также размещается внутри цилиндра, что делает зачастую невозможным достаточно просто поменять датчик, поэтому в случае поломки гидроцилиндра с датчиком линейного перемещения, как правило необходимо производить полную замену данного узла на новый.

Но если в результате диагностики выясняется, что из строя вышел только датчик, то его замена возможна, но избежать “вскрытия” гидроцилиндра всё-равно не получится. Вытащить неисправный датчик – это половина задачи, далее необходимо идентифицировать его маркировку и заказать новый, правда не факт, что производитель техники даст возможность заказать только датчик, а не весь гидроцилиндр в сборе. Мало того, сроки поставки сломанного цилиндра могут быть критичными, т.к. простой карьерной техники обходится зачастую на несколько порядков дороже, чем стоимость сломанной запчасти.

Сломанный гидроцилиндр с датчиком линейного перемещения

Как выбрать необходимый датчик положения штока гидроцилиндра на замену?

Датчики положения гидроцилиндра выбираются по следующим критериям:

• По верхнему диапазону рабочего давления гидропривода, бар;
• По длине измеряемого перемещения, мм;
• По необходимому разрешению, мкм;
• По требуемой степени защиты, IP XX;
• По диапазону температур, -ХХ…+ХХ °C;
• Взрывозащищенность, искробезопасность;
• Исполнение со штекером или кабелем;
• Требуется ли технология нескольких магнитов;
• Какой необходим интерфейс (аналоговый, или интерфейс какой-либо промышленной сети).

Но можно поступить проще и обратиться нашу компанию.

Преимущества работы с нами

Компания МультиСистемная Интеграция имеет возможность не только производства датчиков линейного перемещения, но и изготовления гидроцилиндров любой сложности с датчиками положения штока. При этом зачастую нам достаточно предоставить сломанный датчик или гидроцилиндр с датчиком, чтобы мы смогли изготовить его полный аналог.

Применение датчиков линейного перемещения серии MSI-MH в гидроприводе карьерной техники

Рассмотрим один из наиболее популярных вариантов: позиционные, встраиваемые внутрь корпуса гидроцилиндра датчики серии MSI-MH, которые применяются в компактных гидравлических цилиндрах с небольшими ходами штока от 50 мм до 2500 мм. Интерфейс датчика может быть аналоговым и цифровым (CAN, в том числе SAE J1939).

Помимо высокой надёжности, вибро- и удароустойчивости, основное преимущество датчиков MSI-MH среди конкурентов – это широкое разнообразие способов подключения, выходных сигналов и возможность программирования и адаптации. Всё это обеспечивает совместимость практически с любыми системами периферии и управления гидроприводом карьерной техники.

Также наши датчики имеют те же размеры что и у конкурентов, что даёт возможность заменить оригинальный сенсор без доработки гидроцилиндра и потери в качестве. Бортовая система управления не отличит MSI-MH от оригинала. Мы легко заменяем датчики таких производителей как Temposonics (MTS Sensors), Balluff, Novotechnik, Opkon, TR Electronics и др.

Обращайтесь к нашим специалистам и партнёрам за консультацией и помощью в выборе технического решения, наиболее оптимального для вашей задачи.