Kawasaki estrena sistema hidráulico «inteligente»

Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. suministra una línea completa de motores de pistones radiales y axiales, bombas de pistones axiales, así como válvulas y controladores hidráulicos. Amplía esta gama con versiones "Smart" de motor y bomba, así como una nueva combinación de motor y bomba eléctrica, que presentó en Bauma 2025 el mes pasado.

El motor inteligente Staffa cuenta con control de desplazamiento variable continuo. (Foto: Becky Schultz)

El producto estrella de Kawasaki es el motor de pistones radiales Staffa, fabricado en sus instalaciones de Plymouth, Reino Unido. En Bauma, presentó el Staffa Smart Motor, un nuevo producto que, según afirma, combina la durabilidad de un motor hidráulico con el control preciso de un motor eléctrico.

El motor inteligente Staffa cuenta con un control de desplazamiento variable continuo, desde el desplazamiento completo hasta el 10 % del desplazamiento máximo (se pueden seleccionar ajustes de desplazamiento máximo y mínimo). El sistema de control integrado en el motor funciona independientemente de las condiciones de funcionamiento del motor para garantizar un funcionamiento suave y estable en todo el rango de presión-velocidad.

"En realidad, medimos directamente el desplazamiento del motor", explicó Gareth Totman, ingeniero de aplicaciones sénior de Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. "También medimos la velocidad y la posición". También se utilizan sensores de presión para medir la presión.

Todo se comunica a través de una red CAN, por lo que se puede interrogar al controlador para obtener las señales: se le pregunta cuál es el desplazamiento, cuál es la velocidad. También se le pueden dar instrucciones para alcanzar un desplazamiento o una velocidad específicos, explicó Totman.

La comunicación electrónica con el motor permite un fácil acceso a datos sobre velocidad, par, potencia en el eje y cilindrada, todo en tiempo real. "Por ejemplo, si se tuviera un banco de pruebas con un costoso medidor de par, se podría tener esto y obtener el par directamente del motor", dijo Totman, eliminando así la necesidad de un componente costoso.

Los datos también se pueden utilizar para controlar el motor; por ejemplo, para configurarlo para que mantenga un valor de par específico. El control de desplazamiento y otros cambios se pueden realizar mientras el motor está bajo carga y opera en modo de motorización o de bombeo.

Bomba inteligente

Kawasaki también presentó su Smart Pump, basada en la bomba de pistones axiales K3VLS existente. Con un controlador electrónico avanzado, ofrece precisión, eficiencia y una integración perfecta para equipos de construcción móviles, según la compañía.

Bomba inteligente Kawasaki con controlador electrónico avanzado. (Foto: Becky Schultz)

Hemos añadido un sensor de ángulo de oscilación sin contacto. También hay un puerto para sensor de presión: el usuario final puede elegir el sensor de presión que prefiera. Además, contamos con un regulador y controlador de bomba patentados de nuevo diseño, explicó Totman.

De forma muy similar al Smart Motor, ahora puede usar este controlador para emular cualquier otro tipo de regulación: corte de presión, límite de par, cambio de potencia, control de desplazamiento. Puede seleccionarlo en la interfaz de usuario con el controlador Smart Motor y luego configurar los parámetros para el funcionamiento de la bomba —explicó—. Si selecciona el límite de par, por ejemplo, puede decir "Quiero control de límite de par y 200 Nm" y el controlador se encargará del resto.

La bomba inteligente se conecta fácilmente a los sistemas de control de la máquina, lo que, según Kawasaki, reduce el tiempo de desarrollo. Ofrece control multimodo, configuraciones personalizables y un diseño inteligente con un tope de desplazamiento mínimo virtual y un regulador de solenoide tipo asiento para mejorar la eficiencia volumétrica.

Inicialmente, el tipo de control Smart Pump se introducirá para la bomba de pistones axiales K3VLS85, y luego se ampliará a las gamas completas de bombas K3VLS y K3VL.

Eje K

Totman describió el eje K como "tecnología del futuro". "Es nuevo para nosotros, pero también representa tecnología del futuro para la industria. Es una combinación de bomba y motor", afirmó.

Motor eléctrico de alta velocidad y unidad de bombeo Kawasaki K-Axle. (Foto: Becky Schultz)

Esta nueva unidad de bomba y motor eléctrico de alta velocidad para maquinaria de construcción está diseñada para brindar un alto rendimiento (potencia nominal de 105 kW; potencia máxima de 150 kW) en una unidad simple o tándem escalable de 50 cc a velocidades de hasta 5000 rpm.

“El núcleo del motor es esencialmente un motor eléctrico automotriz, pero hemos trabajado con un socio para el inversor integrado y la camisa de refrigeración”, dijo Totman. “La bomba en sí es completamente nueva. Es una bomba de desplazamiento variable de 50 cc”.

El eje K se diseñará inicialmente para reemplazar el grupo motopropulsor existente en una excavadora diésel de aproximadamente 20 toneladas. «Es muy compacto, pero también opera a velocidades muy altas: alcanza hasta 5000 rpm, una cifra muy alta considerando que un motor diésel típico opera a 1800 rpm hoy en día», afirmó Totman.

La tecnología de control avanzada optimiza la velocidad de operación y el ángulo de giro de la bomba para garantizar que toda la unidad funcione en el rango más eficiente, agregó.

El eje K está diseñado para montarse horizontal o verticalmente, lo que facilita su instalación. Está disponible con una sola bomba y un motor ligeramente más pequeño, o con dos bombas. Según Totman, «la idea es que, si el sistema requiere un mayor caudal, simplemente se multiplican las unidades en lugar de aumentar el tamaño».