Энкодеры для морских кранов и оборудования

Энкодеры для морского применения

На сегодняшний день экономическая эффективность и высокая продуктивность играют все более значимую роль при ведении деятельности в морских условиях. Это актуально для различных сфер нефтегазовой отрасли, ветровых энергетических установок, оборудования на кораблях и судах, для доков и причалов. Уровень автоматизации растет крайне быстро. Вместе с тем, все больше внимания уделяется безопасности и надежности, особенно в тяжелых условиях эксплуатации, где измерительные системы подвергаются воздействию неблагоприятных погодных условий, морской воды и туманов.

Как правило, предполагается, что продукция и оборудование, используемые в море, должны быть устойчивыми к коррозии, водонепроницаемыми или иметь водозащитное исполнение. Существует несколько стандартов и регламентов, которые помогают производителям оборудования выбирать правильный продукт, сертифицированный в конкретных классификациях.

Фэнко редлагает линейку надежных угловых энкодеров Hengstler серии AR60, Hohner Automaticos, Posital Fraba, Nidec Avtron которые подходят для эксплуатации даже в самых суровых условиях. Их конструкция обеспечивает устойчивость к тяжелым климатическим условиям с высокими колебаниями температур, высоким механическим нагрузкам, таким как вибрация и удары, а также устойчивость к воздействию агрессивной морской воды.

Компактные устройства серии AR 6x предлагают лучшие в своем классе решения для использования в условиях моря и шельфовых зон, могут поставляться с сертификатом DNV, подтверждающим морское применение.

Применение энкодеров

Существует множество различных видов морской промышленной продукции и оборудования, таких как судовое оборудование, грузовое и подъемное оборудование и оборудование для обеспечения безопасности. Оно включает в себя лебедки, якоря, подъемный и опускающие механизмы, а также гребные двигатели и системы рулевого управления. Автоматизации всех этих установок может быть достигнута за счет использования энкодеров, которые эффективно и точно измеряют положение и скорость. В большинстве этих применений чрезвычайно важна надежность, позволяющая избежать простоя системы, связанной с отказами компонентов. Простой может привести к тому, что издержки в несколько раз будут превышать стоимость самой системы. Поэтому, производителям приходится внедрять дорогостоящие резервные или крупногабаритные системы.

Типичное применение энкодеров на судах и кораблях – в рулевом управлении и гребных винтах. Датчики используются в качестве точной обратной связи по положению гребного винта для точного маневрирования и стабилизации. Суда являются капиталоемкими активами и требуют максимального времени безотказной работы и, тем самым, высокой надежности. Обычно такие компоненты как энкодеры заменяются только во время планового обслуживания. Поэтому системы оснащены резервными компонентами, поддерживающими систему в случае сбоя.

Среди прочих сфер применения датчиков - грузоподъемное оборудование, такое как высоко автоматизированные краны и стрелы, управляемые дистанционно, что при эксплуатации в суровых погодных условиях исключает возможность нанесения увечий людям. Опять же, здесь требуется точное управление положением и скоростью с высокой степенью надежности. Это достигается с помощью соответствующих датчиков, устанавливаемых на различные оси стрелы для измерения положения или на лебедки для контроля скорости и длины подачи троса.

В ветровых энергетических установках энкодеры примененяются на основе принципов, описанных выше для корабельных судов, а так же используются непосредственно в ветряных мельницах. Энкодер контролирует угол наклона, гарантируя нахождения лопастей всегда в оптимальном положении для обеспечения максимальной эффективности при минимальном риске для оборудования. Использование в море означает агрессивную коррозионную среду, требующую применения специальных материалов для защиты элементов, которые должны быть устойчивы к соленой воде и сильным температурным колебаниям.

Требования к продукции. Сертификат DNV

На рынке представлено множество типов энкодеров с различными технологиями. Все они могут быть очень точными и работать должным образом в течение определенного периода времени. Однако, под воздействием таких факторов окружающей среды как температурные колебания, удары и вибрация, соленая вода, туман и повышенная влажность, промышленные датчики с большой вероятностью могут в короткое время выйти из строя. Промышленные энкодеры в основном состоят из стеклянного диска со шкалой (нанесённой с высокой точностью) установленного на валу, оптической системы для определения положения или скорости и редукторам случае многооборотного исполнения. Такая конструкция требует использования большого количества движущихся механических частей, которые чувствительны к чрезмерным нагрузкам, избыточной влажности и с высокой вероятностью могут выйти из строя во время работы.

Энкодеры для тяжелых условий представляют собой более надежные технологии, избегая использования изнашиваемых и не прочных частей, таких как шестерни и стеклянный диск, а так же таких чувствительных компонентов как батареи. Полностью магнитная и электронная технология обеспечивает необходимую механическую прочность и надежность. В комплексе с усиленными подшипниками такие энкодеры могут выдерживать осевые и радиальные нагрузки на валу в 300 Н и более. Класс защиты IP67 важен для предотвращения попадания в устройство воды или влаги, вызывающих неисправность электроники может быть достаточной в большинстве случаев, но повышенный класс IP69k предлагает защиту даже для использования энкодера с погружением в воду. Для морской среды выбор правильного материала также имеет решающее значение. Соленая морская вода очень агрессивна, поэтому для корпуса должны использоваться специальные материалы, такие как стойкий к морской воде алюминий или нержавеющая сталь.

Защищенные датчики Hengstler AR 6x серии, Hohner Automaticos, Posital Fraba, Nidec Avtron разработаны специально для применения в морских условиях и некоторые прошли сертификацию для морского применения. Например, стандарт DNV. Данное разрешение классифицирует материалы, компоненты и системы, как безопасные для промышленной эксплуатации и соответствующие высокому качеству. Для уверенности в том, что системы и компоненты пригодны для указанных целей, проводятся очень серьезные испытания. В рамках сертификации компоненты должны проходить механические, электрические и климатические тесты. Включает в себя испытания под непрерывными ударами и вибрацией, а так же тесты класса защиты путем погружения датчиков в воду на глубину 1 метр или воздействия на них распыленной солевой взвеси. Для электромагнитной совместимости компоненты тестируются на устойчивость к ЭМС и наводимые энкодером излучения ЭМС, а также на устойчивость к электростатическому разряду.

Правильный выбор элементов помогает обеспечить максимальную безопасность персонала, а также высокую эффективность и длительный срок эксплуатации оборудования, работающего в суровых морских условиях. Окупаемость обеспечивается крайне быстро, за счет надежной и безопасной эксплуатации систем.