{{{sourceTextContent.subTitle}}}
Der Ersatz der Hydraulik durch das intelligente Maschinenelektrifizierungssystem von Moog ermöglichte eine vollelektrische Konstruktion und Effizienzsteigerungen.
{{{sourceTextContent.description}}}
Moog Inc. hat sich kürzlich mit dem Bau- und Bergbaumaschinenhersteller Komatsu zusammengeschlossen, um einen vollelektrischen Kompaktradlader zu entwickeln.
Die Elektrifizierung des Radladers wird durch den Einsatz des intelligenten Maschinenelektrifizierungssystems von Moog ermöglicht, das viele der für den vollelektrischen Betrieb erforderlichen elektronischen Komponenten enthält.
Bei diesem Projekt arbeiteten die Unternehmen eng zusammen, so David Grabau, Key Account Manager bei Moog Construction, einem Geschäftsbereich von Moog Inc. in einem Interview mit Power & Motion. "Unser Ziel bei der Zusammenarbeit mit Komatsu ist es, das Risiko bei der Entwicklung zu verringern", sagte er. "Wir haben eine sehr enge Beziehung zu unseren Kunden und verfolgen einen Systemansatz. Wir wissen, dass alle unsere Teilkomponenten als komplettes System zusammenarbeiten, und das ermöglicht es uns, schnell ein vollelektrisches Fahrzeug zu entwickeln."
Moog sei bestrebt, ein verlängerter Arm der Konstruktions- und Entwicklungsteams seiner Kunden zu werden, sagte er. Dies kam sowohl der Gesamtkonstruktion als auch der Fähigkeit zugute, den Radlader von Komatsu schnell zu modifizieren, um die für den vollelektrischen Betrieb erforderlichen Batterien und elektrischen Aktuatoren unterzubringen.
Zur Entwicklungsgeschwindigkeit trug auch die Tatsache bei, dass Moog ein komplettes System liefert, das nach den neuesten Standards für Sicherheitsverriegelungen zwischen den Komponenten ausgelegt ist. "Daher ist jede Komponente auf ihre Interkonnektivität geprüft und ermöglicht eine schnelle und sichere Integration im Feld", so Grabau.
Elektronik ersetzt Hydraulik
Um den vollelektrischen Betrieb des Komatsu-Radladers zu ermöglichen, lieferte Moog die folgenden Komponenten als Teil des intelligenten Elektrifizierungssystems der Maschine:
elektrischer Fahrmotor,
elektrozylinder für Heben, Neigen und Lenken,
die gesamte Leistungselektronik,
systemsteuerungsrechner, auch ECVM genannt, und
batterie und Batteriemanagementsystem (BMS).
Laut Grabau ist der ECVM das Gehirn des Systems. Er enthält die gesamte Systemkommunikation, einschließlich IoT-Modems (Internet of Things) sowie die Energieverteilung. Letztere verteilt den Busspannungsstrom von der Batterie an die übrigen Komponenten des Systems.
Was den Radlader zu einem vollelektrischen Gerät macht, ist die Tatsache, dass er keine Hydraulik besitzt. Ähnlich wie der elektrische Kompakt-Raupenlader T7X von Doosan Bobcat, den Moog mitentwickelt hat und der Anfang 2022 auf den Markt kommt, enthält die Komatsu-Maschine nur eine kleine Menge umweltfreundlicher Kühlflüssigkeit, so Grabau.
Sehen Sie sich unser Interview mit Moog an, um mehr über die Konstruktion des Doosan Bobcat T7X zu erfahren.
Anstelle von Hydraulikkomponenten werden Servomotoren mit hohem Drehmoment sowohl für den Fahrantrieb als auch für den Antrieb der Kugelumlaufspindeln an jeder Achse eingesetzt. Im Falle der Komatsu-Maschine wurde das traditionelle hydrostatische Getriebe, das normalerweise bei einem Radlader dieser Größe zu finden ist, entfernt, so Grabau. Stattdessen wird der Servomotor für den Fahrbetrieb verwendet, um einen reibungslosen Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb sowie eine regenerative Bremsung zu ermöglichen.
Vorteile der Vollelektrifizierung
Das intelligente Maschinenelektrifizierungssystem von Moog ermöglicht ein hohes Maß an Effizienz und Kontrollierbarkeit, so Grabau. "Das ermöglicht eine längere Laufzeit oder eine geringere Größe des Batteriepacks", sagte er. "Und das höhere Maß an Steuerbarkeit ermöglicht künftige fortschrittliche Benutzersteuerungen oder vollständige Autonomie. Es ist also im Grunde genommen bereit für Autonomie
Diese Fähigkeit wird durch die Art der Betätigung erreicht, die in der Maschine verwendet wird, und durch die Möglichkeit, den Regelkreis zu schließen, um einen besser steuerbaren Aktuator als einen herkömmlichen Hydraulikzylinder zu haben, erklärte er. Ähnlich verhält es sich mit dem Fahrantrieb des Radladers, dessen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung genauer gesteuert werden kann.
Was den Wirkungsgrad angeht, so liegt das vollelektrische System im oberen 80 %-Bereich, so Grabau, während der Wirkungsgrad eines dieselhydraulischen Systems in der Regel bei 30-40 % liegt. Herkömmliche Hydrauliksysteme können ebenfalls erhebliche Verluste im Bereich von 40-60 % aufweisen, während die elektrische Alternative unter 20 % liegt.
Die Verbesserung des Wirkungsgrads kommt den Gesamtbetriebskosten der Endkunden zugute, was für das Baugewerbe und andere Anwendungen, bei denen der Radlader eingesetzt wird, von entscheidender Bedeutung ist. Dieses Gerät wird in den meisten Fällen für geschäftliche Zwecke eingesetzt, und die Möglichkeit, die Betriebskosten zu senken, kann für den Kunden sehr vorteilhaft sein.
Die Demonstration dieser Fähigkeit kann auch dazu beitragen, die Akzeptanz von elektrisch betriebenen Maschinen zu erhöhen - dass sie mehr als nur ein Trend sind, sondern auch tatsächliche Leistungsvorteile bieten können. Dies ist ein wichtiges Ziel für Moog und Komatsu, die den Radlader gemeinsam testen werden.
"Moog arbeitet eng mit Komatsu zusammen, um die Fähigkeiten und die Leistung der Maschine zu verstehen", so Grabau. "Und das Ziel ist es, das dieselhydraulische Äquivalent der Maschine zu erreichen oder zu übertreffen
Komatsu zeigt den elektrischen Radlader auf der bauma 2022, einer der größten Fachmessen für die Bau- und Bergbauindustrie. Moog stellt auf der Messe ebenfalls aus und präsentiert seine intelligente Maschinenplattform auf mehreren elektrischen und autonomen Demonstrationsfahrzeugen.
