WEIMA Maschinenbau GmbH 与 Baumüller 合作开发了一种采用高扭矩驱动装置的高吞吐量单轴粉碎机
WEIMA 粉碎机负责将由塑料、木材、纸、金属、生物质制成的物料以及废料快速粉碎成所需的尺寸。此类机器的原理与超大型碎纸机的原理非常相近。最终用户所重视的是高吞吐量和最大化的机器可用性。
回收是指废物的处理和再利用。其目的是用旧材料制造新产品。人们的日常生活中会使用到各种各样的原料,例如,金属、油、木材、塑料等等。然而这些原料只能在有限范围内使用。因此,垃圾厂处理废物以生产可回收产品。这样就形成了一个有助于自然和环境保护并可促进生态理念的循环。
粉碎大量的塑料?对于 WEIMA 而言毫无问题!
来自巴登符腾堡州 Ilsfeld 的 WEIMA Maschinenbau GmbH 公司是原料粉碎和压缩设备方面的专家。该公司制造用于粉碎塑料废物的机器及其他设备。大型废物回收公司和塑料生产商都在使用这些设备 - 其中也包括我们目前的一个客户。粉碎后对仅有两至六厘米大小的塑料碎片(具体尺寸取决于筛孔大小)进行分拣、将其熔化并形成塑料颗粒。这些颗粒可在生产高品质注塑件时使用。然后,可将这些注塑件用于制造新产品,例如,花箱、塑料桌等。
变频器与电机之间完美配合,转子可以实现精准切割 - 以获得最佳结果吞吐量最高可达 4,000 kg 的 WKS 2200 粉碎设备,已专门针对客户需求进行过优化。因此,其配备一个可以向上液压转动的筛篮和一个位于对侧的检查用翻盖板。这让维护更加简单。此外,还为客户调整了颜色设计。精准的尺寸同样特别重要。粉碎过的材料最终粒度应尽量均匀。这一点对于后续工艺步骤非常重要。Baumüller 驱动装置凭借其非常良好的转速稳定性,可以轻松满足这一要求。机器的高可用性和低能耗也是决定驱动方案选择的另一重要标准:“通过使用直接驱动技术,我们能够降低百分之 30 的能耗”,设计主管 Stefan Roth 如是说道。
WEIMA 公司在 WKS 2200 上使用 Baumüller 的直接驱动方案。这其中包括一台带实心轴的 DST2-315 高扭矩电机和一台 b maXX 5500 型伺服驱动装置。
单轴粉碎机的工作原理
机器的工作原理如下:由液压滑板将废物推压至旋转的转子处。转子上配备有专用刀具,一旦材料进入到转子切割刀与固定式反刃刀之间,就会被立即粉碎。粉碎过的废物的粒度由安装在转子下方的筛子确定。筛孔可大可小,具体视客户需求而定。“机器的吞吐量会根据筛孔尺寸和其他切割配置而变化”,项目负责人 Stefan Reuß 解释道。
Baumüller 的 DST2-315 高扭矩电机在低转速时具有高扭矩。搭配皮带减速装置,是此类应用场景的理想驱动装置
驱动电机放弃液压系统的优势
放弃使用液压系统具有很多优势:不需要使用软管以及传动装置,因此易损件更少。此外,还可以节省大量能源并降低噪声水平。“最大的优势就是电机能效。另外,还有非常良好的可调节性和可控性。而且我们的优势在于,扭矩将随着速度的降低而升高, 这非常适合粉碎过程,是一个巨大的优势”,Stefan Reuß 继续说道。
使用皮带进行直接驱动传输,其将力传输给转子,进而驱动切割刀具。使用此解决方案,可以补偿振动并大幅减少维护工作量。DST2-315 型高扭矩电机因其良好的同心度而非常适用于粉碎设备。此外,它还有坚固耐用、节省空间和节能等特点。
WEIMA 转子可确保均匀的粉碎结果
具备切割间隙调整功能的创新型转子,可确保最佳的切割几何形状。结果:更均匀的粉碎结果、普遍适用性、高吞吐量、更低的能耗、抗异物能力和低磨损。
如果供给的材料中含有异物,这不是大问题:因为集成在机器内的安全技术系统将立即触发紧急停止。即,粉碎机将保持静止,现在可以打开检查用翻盖板,然后迅速且安全地清除异物。起动时所需要高扭矩,亦可以通过直接驱动技术轻松实现。
液压滑板(左)通过振动系统将废物推压至旋转的转子(右)处。转子上配有专用刀具并粉碎材料
b maXX 5500 型水冷式单道单元结构紧凑、节省空间且性能强劲。
紧凑型驱动技术
WEIMA 选择专业能力优秀的 Baumüller 作为合作伙伴,共同开发新型粉碎设备 WKS 2200。除了节省空间的紧凑型水冷组件之外,Baumüller 的关键贡献还在于其应用专业知识和 Baumüller 扭矩电机可在静止状态下产生高扭矩的特性。
Baumüller 自 2017 年起为我们提供支持。找到 Baumüller,我们就拥有了一个可提供一站式服务的合作伙伴。我们一直在寻找可以在大转速范围内运行的驱动装置。这种情况下,我们的转子可在 0 至 160 转的范围内运行。
WEIMA Maschinenbau GmbH 设计主管 Stefan Roth 说
调节器、变频器与电机之间完美配合,设备能耗可以降低百分之 30。用 Baumüller 的 b maXX 5500 伺服变频器调节 DST2-315 高扭矩电机。此外,Baumüller 还负责粉碎机的驱动装置尺寸设计和初次投入运行。由于是通过皮带连接转子轴,因此 Baumüller 的电机必须能够承受高达 40,000 N 的径向力。这一点可以通过特殊轴承以及基于振动测量的相应验证过程来确保其万无一失。
结论
由 WEIMA Maschinenbau GmbH 合作开发的 WKS 2200 粉碎设备节能、紧凑且产量高。其具备许多特别之处,例如,检查用翻盖板、振动滑板或带切割间隙调节功能的转子。该机器具有较宽的转速范围,因此可以非常均匀的执行粉碎 。与 Baumüller 合作制造了一台放弃驱动电机液压系统的设备,从而大幅减少机器的维护工作量并显著提高能源效率。