Przekładnie do silników elektrycznych: siła napędowa elektryfikacji

fot. Bosch Rexroth AG

1- i 2-biegowe napędy ROTATRAC eGFZ zaprojektowane w oparciu o szeroką wiedzę praktyczną przeznaczone są do wysokoobrotowych silników elektrycznych stosowanych w napędach na 2 i 4 koła, zapewniają wysoką gęstość mocy w pojazdach terenowych.

Firma Bosch Rexroth w ramach nowej, rozbudowanej platformy eLION do elektryfikacji maszyn mobilnych oferuje przekładnie zębate, które umożliwiają producentom pojazdów korzystanie z pełnych możliwości nowych silników elektrycznych. 1- i 2-biegowe przekładnie są montowane w centralnej sekcji pojazdu i umożliwiają napędzanie dwóch osi za pomocą tylko jednego silnika. Inteligentna integracja kluczowych elementów była możliwa dzięki wykorzystaniu bogatej wiedzy praktycznej w całym procesie projektowania.

Rynek maszyn terenowych stale się rozwija. Wydajność mobilnych maszyn roboczych rośnie przy jednoczesnym nacisku na redukcję emisji spalin i  hałasu. Producenci maszyn doszli do wniosku, że napędy elektryczne stanowią kluczowy element oferty przyszłościowych i zrównoważonych produktów. Firma Bosch Rexroth wychodzi naprzeciw ich potrzebom i wprowadza pierwszą serię napędów dwuosiowych zaprojektowaną specjalnie do współpracy z silnikami elektrycznymi.

Elastyczność w zakresie projektowania nowych napędów

1-biegowe przekładnie zębate (eGFZ 9100) i przekładnie 2-biegowe (eGFZ 9200) są montowane w centralnej części pojazdu i otwierają szereg nowych opcji w porównaniu z poprzednio stosowanymi rozwiązaniami w zakresie napędów na poszczególne koła. Obie przekładnie umożliwiają uzyskanie wyższych gęstości mocy, zapewniając jednocześnie optymalizację hałasu generowanego przez wysokoobrotowe silniki elektryczne, takie jak Rexroth EMS1H lub Bosch SMG, a także silniki innych producentów o podobnej mocy.

Właściwe wykorzystanie wysokich prędkości obrotowych

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi są cenione ze względu na niewielkie wymiary i dużą wydajność, jednak ich wysokie prędkości obrotowe stanowią prawdziwe wyzwanie, jeśli chodzi o emisję hałasu, temperaturę, połączenia oraz szczelność. Przekładnie eGFZ 9100 i eGFZ 9200 zaprojektowano specjalnie do tego typu zastosowań. Co więcej, umożliwiają one kierowanie mocy na jedną lub obie osie pojazdu. W przypadku napędów na wszystkie koła istnieje także opcja podłączania lub rozłączania osi. Centralny mechanizm różnicowy z blokadą jest przeznaczony do pojazdów ze stałym napędem na wszystkie koła.

Wprowadzanie nowej technologii do istniejących rozwiązań

Integrując przekładnie w dostępnej przestrzeni montażowej i dopasowując ją do koncepcji konstrukcyjnej maszyny, firma Bosch Rexroth bazowała na wiedzy i doświadczeniu zgromadzonym przy tworzeniu wcześniejszych napędów. Przekładnie nie tylko muszą być kompaktowe i niezawodne, ale także łatwe w integracji.

Przekładnię 1-biegową (eGFZ 9100) można montować pionowo lub poziomo, w zależności od wymagań. Obie serie przekładni firmy Bosch Rexroth są wyposażone w system „Plug and Drive”, który umożliwia bezproblemowe podłączanie takich komponentów jak wymiennik ciepła lub pompa oleju, które  są dostępne w przekładni, do istniejącego układu chłodzenia napędu elektrycznego. Nawet czujniki obsługujące funkcje monitorowania są już zintegrowane z przekładniami i mogą być adaptowane do potrzeb różnych zastosowań za pomocą szeregu opcji. Producenci maszyn przyjmują różne strategie zasilania oraz wymagań w zakresie magazynowania energii w akumulatorach.

Przekładnie eGFZ z kołnierzem DIN spełniającym standard ISO umożliwiają tworzenie różnorodnych koncepcji napędu, co pozwala optymalnie wykorzystywać przestrzeń instalacyjną w pojeździe. Rozwiązania te mogą obejmować napędy na dwa koła z przekładnią w wersji U (wejście i wyjście napędu z tej samej strony) lub wersji S (z wyjściem napędu po drugiej stronie przekładni) oraz napędy na cztery koła z przekładnią w wersji Z.

Praktyczna wiedza – solidny punkt wyjścia

Szeroka wiedza w dziedzinie budowy ładowarek teleskopowych, ładowarek kołowych, sprzętu komunalnego, a także ciągników i wózków wysokiego składowania była wykorzystywana już od samego początku procesu projektowania, aby określić, które napędy będą mogły korzystać z zasilania elektrycznego i centralnego w przyszłości, a także jakie będą spektra obciążenia.

Nowe przekładnie eGFZ zostały opracowane i zoptymalizowane w oparciu o ten zestaw wymagań. Obecnie firma Bosch Rexroth zamierza wraz z klientami wypracować najlepsze rozwiązania dla poszczególnych zastosowań. Przekładnie eGFZ 9100 i eGFZ 9200, które są obecnie wykorzystywane w różnych projektach pilotażowych, wejdą do produkcji seryjnej w roku 2022 w ramach pakietu eLION. Platforma firmy Bosch Rexroth do elektryfikacji mobilnych maszyn roboczych obejmuje pełną gamę elektrycznych silniko-generatorów, falowników i akcesoriów wraz z dopasowanymi przekładniami, hydrauliką i oprogramowaniem.