Kawasaki estreia sistema hidráulico “inteligente”

A Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd. fornece uma linha completa de motores de pistão radial e axial, bombas de pistão axial, bem como válvulas e controladores hidráulicos. A empresa está expandindo essa linha com versões "Smart" de um motor e uma bomba, além de uma combinação totalmente nova de motor elétrico e bomba, apresentada na Bauma 2025 no mês passado.

O Staffa Smart Motor possui controle de deslocamento continuamente variável. (Foto: Becky Schultz)

O principal produto da Kawasaki é o motor de pistão radial Staffa, fabricado em sua fábrica em Plymouth, no Reino Unido. Na Bauma, a empresa apresentou o Staffa Smart Motor, um novo produto que, segundo a empresa, combina a durabilidade de um motor hidráulico com o controle preciso de um motor elétrico.

O Staffa Smart Motor possui controle de deslocamento continuamente variável, desde o deslocamento total até 10% do deslocamento máximo (configurações de deslocamento máximo e mínimo podem ser selecionadas). O sistema de controle integrado ao motor é operado independentemente das condições de operação do motor para garantir uma operação suave e estável em toda a faixa de pressão-velocidade.

“Na verdade, estamos medindo diretamente o deslocamento do motor”, disse Gareth Totman, engenheiro sênior de aplicação da Kawasaki Precision Machinery (UK) Ltd.. “Também estamos medindo a velocidade e a posição.” Sensores de pressão também são usados para medir a pressão.

"Tudo [se comunica] por uma rede CAN, então você pode consultar o controlador para obter os sinais — você pergunta qual é o deslocamento, qual é a velocidade? Você também pode dar instruções... para atingir um deslocamento específico ou uma velocidade específica", disse Totman.

A comunicação eletrônica de e para o motor permite fácil acesso a dados sobre velocidade, torque, potência do eixo e deslocamento do motor – tudo em tempo real. "Então, se você tivesse, digamos, um equipamento de teste usando um torquímetro caro, você poderia ter isso... e obter o torque diretamente do motor", disse Totman, eliminando a necessidade de um componente caro.

Os dados também podem ser usados para controlar o motor – por exemplo, para configurá-lo para manter um valor de torque específico. O controle de deslocamento e outras alterações podem ser feitos enquanto o motor está sob carga e operando no modo de motorização ou bombeamento.

Bomba Inteligente

A Kawasaki também apresentou sua Bomba Inteligente, baseada na bomba de pistão axial K3VLS existente. Com um controlador eletrônico avançado, ela oferece precisão, eficiência e integração perfeita para equipamentos móveis de construção, afirmou a empresa.

Bomba inteligente Kawasaki com controlador eletrônico avançado. (Foto: Becky Schultz)

“Adicionamos um sensor de ângulo de inclinação sem contato. Há também uma porta para sensor de pressão – o usuário final pode escolher o sensor de pressão de sua preferência. E temos um novo regulador e controlador de bomba patenteados”, disse Totman.

“Muito semelhante ao Smart Motor, agora você pode usar este controlador para emular qualquer outro tipo de regulação: corte de pressão, limite de torque, troca de marchas, controle de deslocamento. Você pode selecionar isso na interface do usuário com o controlador Smart Motor e então [definir parâmetros para] como deseja que a bomba funcione”, explicou ele. “Se você selecionar o limite de torque, por exemplo, poderá dizer 'Quero controle de limite de torque e quero 200 Nm' e ele fará o resto.”

A Bomba Inteligente se conecta facilmente aos sistemas de controle da máquina, o que, segundo Kawasaki, reduz o tempo de desenvolvimento. Ela oferece controle multimodo, configurações personalizáveis e um "design inteligente" com parada de deslocamento mínimo virtual e regulador solenoide tipo gatilho para melhorar a eficiência volumétrica.

Inicialmente, o tipo de controle Smart Pump será introduzido para a bomba de pistão axial K3VLS85 e depois será expandido para todas as linhas de bombas K3VLS e K3VL.

Eixo K

Totman descreveu o K-Axle como "tecnologia do futuro". "Isso é novo para nós, mas também é tecnologia do futuro para a indústria. Trata-se de uma combinação de bomba e motor", afirmou.

Motor elétrico de alta velocidade e unidade de bomba Kawasaki K-Axle. (Foto: Becky Schultz)

Esta nova unidade de motor elétrico e bomba de alta velocidade para máquinas de construção foi projetada para oferecer alto desempenho (potência nominal de 105 kW; potência máxima de 150 kW) em uma unidade simples ou tandem escalável de 50 cc em velocidades de até 5.000 rpm.

“O núcleo do motor é essencialmente um motor elétrico automotivo, mas trabalhamos com um parceiro para o inversor integrado e a camisa de resfriamento”, disse Totman. “A bomba em si é novinha em folha. É uma bomba de deslocamento variável de 50 cc.”

O K-Axle será projetado inicialmente para substituir o conjunto de potência existente em uma escavadeira a diesel na faixa de aproximadamente 20 toneladas. "É realmente compacto, mas também opera em velocidades altíssimas – chegando a 5.000 rpm, o que é muito alto considerando que um motor a diesel típico opera a 1.800 rpm hoje em dia", disse Totman.

A tecnologia de controle avançada otimiza a velocidade operacional e o ângulo de inclinação da bomba para garantir que toda a unidade esteja operando na faixa mais eficiente, ele acrescentou.

O K-Axle foi projetado para ser montado horizontal ou verticalmente, proporcionando flexibilidade na instalação, e estará disponível com uma única bomba e um motor ligeiramente menor, ou em uma configuração de bomba dupla. De acordo com Totman, "a ideia é que, se você tiver uma necessidade de vazão maior para o sistema, basta multiplicar as unidades em vez de aumentar o tamanho".