Kawasaki presenta l'idraulica "Smart"

Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. fornisce una linea completa di motori a pistoni radiali e assiali, pompe a pistoni assiali, nonché valvole e regolatori idraulici. L'azienda sta ampliando la propria gamma con versioni "Smart" sia di motore che di pompa, oltre a una nuovissima combinazione di motore elettrico e pompa, presentata il mese scorso al Bauma 2025.

Il motore intelligente Staffa è dotato di controllo di cilindrata a variazione continua. (Foto: Becky Schultz)

Il prodotto di punta di Kawasaki è il motore a pistoni radiali Staffa, prodotto nello stabilimento di Plymouth, nel Regno Unito. Al Bauma, l'azienda ha presentato lo Staffa Smart Motor, un nuovo prodotto che, a suo dire, combina la durata di un motore idraulico con la precisione di controllo di un azionamento elettrico.

Il motore intelligente Staffa offre un controllo di cilindrata a variazione continua, dalla cilindrata massima al 10% della cilindrata massima (è possibile selezionare le impostazioni di cilindrata massima e minima). Il sistema di controllo integrato nel motore funziona indipendentemente dalle condizioni operative del motore, per garantire un funzionamento fluido e stabile nell'intero campo di variazione pressione-velocità.

"Stiamo effettivamente misurando direttamente lo spostamento del motore", ha affermato Gareth Totman, ingegnere applicativo senior di Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. "Stiamo anche misurando velocità e posizione". Anche i sensori di pressione vengono utilizzati per misurare la pressione.

"Tutto [viene comunicato] tramite una rete CAN, quindi è possibile interrogare il controller per ottenere i segnali: gli si chiede qual è lo spostamento, qual è la velocità. Si possono anche impartire istruzioni... per raggiungere uno spostamento o una velocità specifici", ha detto Totman.

La comunicazione elettronica da e verso il motore consente un facile accesso ai dati su velocità, coppia, potenza all'albero e cilindrata, il tutto in tempo reale. "Quindi, se si avesse, ad esempio, un banco prova con un costoso torsiometro, si potrebbe avere questo... e si potrebbe ottenere la coppia direttamente dal motore", ha affermato Totman, eliminando la necessità di un componente costoso.

I dati possono anche essere utilizzati per controllare il motore, ad esempio per impostarlo in modo che mantenga un valore di coppia specifico. Il controllo dello spostamento e altre modifiche possono essere effettuate mentre il motore è sotto carico e funziona in modalità di propulsione o pompaggio.

Pompa intelligente

Kawasaki ha anche presentato la sua Smart Pump, basata sulla pompa a pistoni assiali K3VLS esistente. Grazie a un controller elettronico avanzato, offre precisione, efficienza e una perfetta integrazione per le attrezzature edili mobili, ha affermato l'azienda.

Pompa intelligente Kawasaki con controller elettronico avanzato. (Foto: Becky Schultz)

"Abbiamo aggiunto un sensore dell'angolo di oscillazione senza contatto. C'è anche una porta per il sensore di pressione: l'utente finale può scegliere il sensore di pressione che preferisce. E poi abbiamo un regolatore e un controller della pompa di nuova progettazione", ha affermato Totman.

"Molto simile allo Smart Motor, ora è possibile utilizzare questo controller per emulare qualsiasi altro tipo di regolazione: taglio della pressione, limite di coppia, power shift, controllo di cilindrata. È possibile selezionarlo nell'interfaccia utente del controller Smart Motor e quindi impostare i parametri per il funzionamento desiderato della pompa", ha spiegato. "Se si seleziona il limite di coppia, ad esempio, si può dire 'Voglio il controllo del limite di coppia e voglio 200 Nm' e il controller farà il resto."

La pompa intelligente si integra facilmente con i sistemi di controllo macchina, riducendo i tempi di sviluppo, secondo Kawasaki. Offre controllo multimodale, impostazioni personalizzabili e un "design intelligente" con arresto virtuale della cilindrata minima e regolatore a solenoide a fungo per migliorare l'efficienza volumetrica.

Inizialmente, il tipo di controllo Smart Pump sarà introdotto per la pompa a pistoni assiali K3VLS85, per poi essere esteso all'intera gamma di pompe K3VLS e K3VL.

Assale K

Totman ha descritto il K-Axle come "tecnologia del futuro". "È una novità per noi, ma è anche una tecnologia del futuro per il settore. Si tratta di una combinazione di pompa e motore", ha affermato.

Motore elettrico ad alta velocità e gruppo pompa Kawasaki K-Axle. (Foto: Becky Schultz)

Questa nuovissima unità motore elettrico ad alta velocità e pompa per macchine edili è progettata per offrire prestazioni elevate (potenza nominale 105 kW; potenza massima 150 kW) in un'unità singola o tandem da 50 cc scalabile a velocità fino a 5.000 giri/min.

"Il cuore del motore è essenzialmente un motore elettrico per autoveicoli, ma abbiamo collaborato con un partner per l'inverter integrato e la camicia di raffreddamento", ha affermato Totman. "La pompa stessa è nuovissima. È una pompa a cilindrata variabile da 50 cc."

Il K-Axle sarà inizialmente progettato per sostituire l'attuale gruppo propulsore di un escavatore diesel nella fascia di circa 20 tonnellate. "È davvero compatto, ma funziona anche a velocità molto elevate: fino a 5.000 giri/min, un numero davvero elevato considerando che un tipico motore diesel oggi gira a 1.800 giri/min", ha affermato Totman.

La tecnologia di controllo avanzata ottimizza la velocità operativa e l'angolo di oscillazione della pompa per garantire che l'intera unità funzioni nell'intervallo più efficiente, ha aggiunto.

Il K-Axle è progettato per essere montato orizzontalmente o verticalmente per un'installazione flessibile e sarà disponibile con una singola pompa e un motore leggermente più piccolo o in una configurazione a doppia pompa. Secondo Totman, "L'idea è che, se si ha un fabbisogno di portata maggiore per il sistema, basta moltiplicare le unità anziché aumentarne le dimensioni".