Компания SHW Werkzeugmaschinen GmbH входит в число ведущих мировых производителей станков на подвижных стойках и пользуется международным признанием как эксперт по обработке металла резанием. Оборудование этого швабского предприятия применяется, например, для изготовления крупноразмерных деталей в машиностроении, в производстве дизелей большой мощности, турбин и экологической техники. При этом принципы экологической эффективности не просто рассматриваются как часть решения, а активно воплощаются в жизнь. Ответственное отношение к использованию энергии имеет приоритетное значение. В рамках своей внутренней программы управления энергопотреблением компания за последние годы создала оптимальные производственные условия на заводе в Ален-Вассеральфингене с помощью собственной блочной тепловой электростанции и фотогальванической установки, связанной с интеллектуальными инженерными системами здания. Теперь около 80% необходимой электроэнергии завод производит самостоятельно.
Плавное фрезерование
Очередной вехой в развитии энергоэффективных станков и экологичных, ресурсосберегающих технологий стал новый фрезерный станок на подвижной стойке, выпущенный компанией SHW Werkzeugmaschinen GmbH в 2012 году. Этот гигант весом 200 т и высотой 9,35 м можно использовать, например, для фрезерования статоров ветровых установок с внутренним диаметром 6,5 м. Главный элемент станка — новая универсальная фрезерная головка ортогонального типа с плавным регулированием, которая обладает приводной мощностью до 90 кВт и крутящим моментом до 1725 Нм. В ней воплощены ноу-хау, накопленные за 50 лет работы. Такая головка — стандартное оборудование всех станков серии «PowerForce 8» — может обрабатывать детали практически в любом положении за один или несколько этапов. Благодаря автоматической системе смены головки в одном станке теперь сочетаются преимущества различных металлообрабатывающих машин. Опционально станок может оборудоваться следующими видами сменных фрезерных головок: вилкообразная головка, эксцентрическая горизонтальная головка, угловая головка, поперечная расточная головка, горизонтально-вертикальная поворотная головка, ортогональная фрезерная головка с торцевыми зубцами, ортогональная фрезерная головка с плавной регулировкой продольной оси, а также короткая и длинная горизонтальные фрезерные головки. При необходимости этот список может быть расширен. Новые масштабы в проектировании и исполнении устанавливает также подъемная рабочая площадка с впечатляющей высотой подъема — до 7,1 м.
Максимальное использование потенциала энергосбережения
Предметом особой гордости разработчиков являются достижения в области оптимизации энергопотребления. «PowerForce 8 — самый большой из всех энергоэффективных фрезерных станков на подвижной стойке, которые были созданы в SHW Werkzeugmaschinen GmbH», — поясняет Альфонс Эгетемайр (Alfons Egetemeir), руководитель отдела проектирования электроники. Он также подчеркивает: «Здесь мы использовали потенциал энергосбережения в максимальной мере, какая только была возможна в период разработки с 2011 по 2012 год». Чтобы достичь снижения энергопотребления до 27% по сравнению с аналогичными фрезерными станками, а именно на 66 000 кВт*ч в год при 3200 часах работы и средней мощности шпинделя 30 кВт, специалисты компании использовали все технически возможные решения. К примеру, были снижены потери мощности, минимизировано число подвижных деталей, по возможности исключены гидравлические узлы и встроены приводы шпинделя без зубчатого механизма. Кроме того, стратегия управления энергопотреблением включала в себя использование частотно-регулируемой насосной техники и энергосберегающих холодильных агрегатов для распределительных шкафов.
Наибольший вклад в экономию электроэнергии — 21 600 кВт*ч — внесла автоматическая система управления двигателем главного шпинделя. Еще 14 400 кВт*ч удалось сэкономить благодаря последовательному отказу от шпинделя с зубчатым приводным механизмом. «Без зубчатого механизма нет потерь мощности в приводе, а следовательно, сокращается количество теряемой энергии и энергии обратного охлаждения», — объясняет г-н Эгетемайр. Гидравлика также проектировалась с расчетом на энергоэффективность. Благодаря разработке на основе прерывистого режима работы с гидроаккумулятором удалось сэкономить 11 000 кВт*ч. Дополнительное снижение энергопотребления достигнуто за счет применения частотно-регулируемой техники в операциях с охлаждением (6800 кВт*ч), промывочного пистолета для хладагента (3300 кВт*ч), системы автоматического отключения (режим экономии энергии) станка в режиме ожидания (6000 кВт*ч) и 100%-ной компенсации реактивной мощности.
Подтвержденная мощность охлаждения
Чтобы реализовать все возможности энергосбережения и в системе контроля микроклимата распределительных шкафов, компания SHW Werkzeugmaschinen GmbH выбрала холодильные агрегаты нового поколения «Blue e» от Rittal. «По сравнению с моделями прежних поколений новые холодильные агрегаты потребляют на 45% меньше электроэнергии. Благодаря этому при эксплуатации «PowerForce 8» можно экономить 3047 кВт*ч ежегодно», — воодушевленно рассказывает г-н Эгетемайр. Четыре установленных на станке настенных холодильных агрегата, которые обеспечивают охлаждение модулей питания и рекуперации энергии для привода оси, сетевых фильтров, дросселей, силовых разъединителей, контакторов и реле, обладают суммарной мощностью охлаждения 16 кВт. Коэффициент мощности охлаждения (COP, Coefficient of Performance), равный 2,47, является результатом оптимального взаимодействия всех компонентов, отвечающих за охлаждение: конденсаторов, испарителей, эффективных теплообменников, трубопроводов и остальных элементов контура охлаждения. Еще одним существенным фактором повышения энергоэффективности стал идеально продуманный контроллер с новым экорежимом. Когда в непрерывной работе внутреннего вентилятора нет необходимости, он автоматически отключается, что снижает потребление электроэнергии. Поскольку холодильные агрегаты «Blue e» прошли испытания TUV Nord, компания SHW Werkzeugmaschinen GmbH может быть уверена в том, что их мощность охлаждения и энергоэффективность соответствуют заявленным Rittal данным.
Кроме того, производитель получил еще к одно преимущество.
«Установив охлаждающую технику Rittal, мы смогли подключить устройства друг к другу в режиме «Master-slave». С этим у нас были некоторые проблемы при использовании других холодильных агрегатов», — рассказывает г-н Эгетемайр. Решающую роль при переходе на охлаждающую технику Rittal несколько лет назад сыграл отказ холодильных агрегатов другого поставщика в результате воздействия углеродной пыли при эксплуатации в экстремальных условиях. «Тогда мы установили взрывобезопасные холодильные агрегаты Rittal, которые работают без неполадок и по сей день», — говорит г-н Эгетемайр.
Разработка, отмеченная наградой
За обеспечение оптимального потребления ресурсов и энергосбережения при разработке «PowerForce 8» компания SHW Werkzeugmaschinen GmbH в 2012 году получила особую награду — Nortec Award. Она удостоилась этой награды благодаря тому, что последовательно реализовала идею экологичности и эффективности в промышленном производстве, заложив ее во все аспекты от проекта до конструкции и оснащения этого тяжелого станка. Критериями принятия решения послужили степень экологичности промышленного продукта, социальной приемлемости и экономической эффективности, а также использование энергосберегающих подсистем и экологические аспекты закупки комплектующих деталей. Кроме того, оценивались такие важные параметры, как формирование образца для подражания, целостность и достигнутая эффективность.
ООО «Риттал»
г. Москва,
ул. Авиаконструктора
Микояна, д. 12
Тел. +7 (495) 775 02 30
E-mail: info@rittal.ru
www.rittal.ru
Статья размещена в журнале «Электротехнический рынок», №4 (58)
