e-spool® dẫn hướng cáp cho hệ thống hàn ma sát khuấy quỹ đạo với góc quay 660°

Những gì cần thực hiện: Hai cuộn e-spool (SPHD2) để truyền năng lượng, tín hiệu điều khiển và dữ liệu đến một cụm quay có phạm vi chuyển động lên đến 660°

Yêu cầu: Giải pháp tối ưu chi phí, dễ tích hợp, ít bảo trì và đã được kiểm chứng trong các ứng dụng chuyển động quay

Ngành công nghiệp: Chế tạo máy công cụ

Thành công mang lại cho khách hàng: Việc sử dụng e-spool đã mang đến một giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả cho yêu cầu chuyển động quay. Giải pháp này ít cần bảo trì, giảm phát thải tiếng ồn và đóng vai trò quan trọng trong sự thành công của hệ thống hàn quỹ đạo.

ESA Technologies AG, một công ty hoạt động trong lĩnh vực công nghệ năng lượng, phát triển và sản xuất các máy móc và hệ thống phục vụ việc sản xuất cáp cách điện bằng khí (GIL). Các loại cáp này được sử dụng bởi những tập đoàn lớn như Siemens, GE và Hitachi, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong các mạng lưới truyền tải điện cao áp hiện đại. Hệ thống hàn ma sát khuấy (friction stir welding) mới do ESA Technologies AG phát triển được thiết kế đặc biệt để hàn các mặt bích vào đầu các ống cáp GIL. Hệ thống sử dụng quy trình FSW, giúp giảm khí thải khói hàn và tiếng ồn, loại bỏ nhu cầu sử dụng khí bảo vệ hoặc vật liệu phụ trợ, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng so với các phương pháp hàn truyền thống. Hệ thống có thể gia công các ống có đường kính lên đến 590 mm, độ dày thành 8 mm và chiều dài 12 m.

Một thành phần trung tâm của hệ thống là cụm quay, phải thực hiện chuyển động quay lên đến 660° đồng thời truyền năng lượng, tín hiệu điều khiển và dữ liệu cảm biến mà không gây nhiễu. Cụm này bao gồm ba bộ truyền động servo, một bộ truyền động vít me công suất 5,5 kW, một camera giám sát cùng nhiều thiết bị đo lường và cảm biến. Khoảng 13.000 đến 15.000 chu kỳ được thực hiện mỗi năm. Cần có một giải pháp dẫn hướng cáp cho việc truyền tải năng lượng và dữ liệu một cách tin cậy. Ban đầu, một tang cuốn cáp có lò xo và vòng tiếp điện (slip ring) đã được xem xét cho ứng dụng này, nhưng không phù hợp do chi phí cao, yêu cầu bảo trì lớn hơn và thiết kế phức tạp.

Ngay từ giai đoạn đầu hình thành ý tưởng về hệ thống hàn ma sát khuấy, việc lựa chọn giải pháp dẫn hướng cáp tối ưu đã được thảo luận cùng khách hàng. Thách thức trong việc truyền tải năng lượng và dữ liệu cho chuyển động quay cuối cùng đã được giải quyết bằng cách sử dụng hai tang cuốn cáp e-spool® có lò xo (SPHD2). e-spool® là tang cuốn cáp có lò xo không sử dụng vòng tiếp điện, cho phép truyền tải năng lượng, tín hiệu điều khiển và dữ liệu một cách đơn giản, linh hoạt và đáng tin cậy trong ứng dụng. Giải pháp này thay thế vòng tiếp điện (slip ring), vốn cho phép quay liên tục nhưng thường đi kèm với chi phí cao hơn, yêu cầu bảo trì nhiều hơn và độ phức tạp thiết kế lớn hơn.

Điểm đặc biệt của ứng dụng này là các cáp được dẫn tới một cụm quay chuyển động quanh tâm, đồng thời thực hiện chuyển động quay lên đến 660°. e-spool® đảm bảo các cáp luôn được dẫn hướng an toàn bên trong xích dẫn cáp. Mặc dù yêu cầu kỹ thuật phức tạp, giải pháp này vẫn dễ dàng tích hợp vào hệ thống. Việc vận hành ít bảo trì cùng độ tin cậy đã được kiểm chứng của e-spool® là những yếu tố then chốt góp phần vào thành công của dự án.

Nhìn chung, các e-spool® đã góp phần triển khai thành công hệ thống nhờ cung cấp giải pháp dẫn hướng cáp đơn giản, hiệu quả và tối ưu chi phí cho máy hàn ma sát khuấy.