Analisi del meccanismo e risoluzione standardizzata dei problemi di arresto degli escavatori

 Analisi del meccanismo e risoluzione standardizzata dei problemi di arresto degli escavatori

Durante il funzionamento, quando un escavatore si arresta a causa del motore spento, la causa fondamentale è che la coppia assorbita dalla pompa idraulica principale supera la coppia massima effettiva che il motore può erogare a quella specifica velocità. In condizioni operative normali, quando il sistema incontra un ostacolo rigido o subisce un improvviso picco di pressione, il meccanismo di controllo idraulico riduce automaticamente il diametro del piatto oscillante della pompa principale (diminuendo la cilindrata), garantendo così che la potenza assorbita dalla pompa principale non superi il limite del motore.

Tre cause principali di blocco degli escavatori e analisi dei componenti  

Degrado della fonte di alimentazione sul lato motore  

Il motore stesso non è in grado di erogare la coppia nominale a causa di un'alimentazione di carburante o di un'aspirazione dell'aria insufficienti. Per quanto riguarda l'alimentazione, un filtro del gasolio intasato, un eccessivo accumulo di acqua nel separatore d'acqua, una pressione insufficiente della pompa di trasferimento del carburante o l'ingresso di aria nelle tubazioni del carburante causano un ritardo nell'erogazione del carburante sotto carico elevato, con conseguente spegnimento del motore in genere con scarsa o nessuna emissione di fumo nero. Per quanto riguarda l'aspirazione e la sovralimentazione, un filtro dell'aria gravemente intasato, pale del turbocompressore usurate o tubi di collegamento dell'intercooler incrinati/che perdono causano un'aspirazione d'aria insufficiente e una combustione incompleta del gasolio; il sintomo tipico è una densa emissione di fumo nero e un brusco calo di velocità non appena viene applicato un carico. Inoltre, iniettori common rail ad alta pressione usurati che perdono pressione o atomizzano male, o sensori di pressione del rail che attivano la protezione da limitazione di pressione, riducono direttamente la potenza effettiva erogata dal motore.

Carico eccessivo della pompa principale causato dal meccanismo di regolazione della pompa idraulica  

Quando la potenza del motore è normale ma la pompa principale (ad esempio, la pompa idraulica Komatsu PC300-7, codice 708-2G-00024, o la pompa idraulica PC400-7, codice 708-2H-00450) non riesce a ridurre tempestivamente l'angolo del piatto oscillante sotto alta pressione, sia la cilindrata che la pressione rimangono elevate contemporaneamente. Poiché la potenza è pari alla pressione moltiplicata per la portata, i valori elevati simultanei sovraccaricano istantaneamente il motore. In una struttura a doppio pistone con pompa principale, le pompe anteriore e posteriore sono ciascuna dotata di un proprio regolatore, con una valvola solenoide proporzionale interposta; questi componenti eseguono congiuntamente la regolazione dinamica dell'angolo del piatto oscillante. Se il cursore della valvola di controllo della potenza (PC) o il pistone del servomotore all'interno del regolatore della pompa anteriore o posteriore si blocca nella posizione di "grande cilindrata" a causa di detriti metallici o depositi nell'olio idraulico, il piatto oscillante non può ritornare nella posizione iniziale quando aumenta il carico esterno. Analogamente, se la valvola di sicurezza principale sulla valvola di controllo multidirezionale (ad esempio, la valvola di controllo Komatsu PC200-8MO, codice articolo 723-46-29100) è stata regolata manualmente a un valore troppo elevato o il suo cursore è bloccato, il sistema non è in grado di scaricare correttamente la pressione sotto carico estremo, consentendo alla pressione del sistema di superare di gran lunga il valore nominale (normalmente 32-35 MPa). I frequenti sovraccarichi durante le operazioni di scavo pesanti convertono la potenza del motore direttamente in calore. Inoltre, una pressione anomala nel circuito pilota ausiliario alimentato dalla pompa a ingranaggi posteriori può privare il servomeccanismo del regolatore di una forza motrice sufficiente a ridurre l'angolo del piatto oscillante.

Errori di valutazione causati da segnali di controllo elettronico e da sensori. 

Quando l'elettrovalvola proporzionale sulla pompa principale presenta problemi di invecchiamento della bobina, usura/bloccaggio del cursore o connettori allentati, non è in grado di erogare la corretta pressione pilota secondaria in base ai comandi della centralina/controllore della pompa. D'altra parte, se il sensore di velocità del motore o il sensore di alta pressione della pompa principale presentano derive o diventano imprecisi, il controllore non riesce a rilevare che il motore ha già rallentato e quindi non comanda all'elettrovalvola proporzionale di ridurre la cilindrata, causando in definitiva un grave arresto del motore o un guasto prematuro del sistema.

Procedura standardizzata di risoluzione dei problemi e riparazione in loco (dal semplice al complesso)  

Prima di ispezionare le tubazioni idrauliche o i componenti del motore, osservare rigorosamente le precauzioni di sicurezza relative all'alta pressione e all'alta temperatura: prima di controllare o rimuovere il regolatore della pompa principale o l'elettrovalvola proporzionale, abbassare completamente a terra tutti i dispositivi di lavoro, spegnere il motore e scaricare la pressione residua e la contropressione del serbatoio attraverso le leve di comando. Non rimuovere mai i componenti idraulici con il motore in funzione o con le tubazioni sotto pressione, per evitare lesioni personali dovute a spruzzi di olio ad alta temperatura e alta pressione.

Dopo aver completato le procedure di sicurezza, il primo passo consiste in una diagnosi preliminare di circa 5 minuti. Avviare la macchina e impostarla in modalità di lavoro a regime minimo elevato; testare sia le singole funzioni (ad esempio, solo il braccio) sia le funzioni combinate, osservando il colore dei gas di scarico e la diminuzione della velocità. Se lo spegnimento sotto carico è accompagnato da fumo nero denso, rimuovere e pulire il filtro dell'aria, controllare i tubi in silicone del turbocompressore e dell'intercooler per eventuali crepe o perdite. Se tutte le funzioni producono fumo nero e causano lo spegnimento, potrebbe essersi guastata l'elettrovalvola proporzionale, provocando un sovraccarico di potenza generale. Se lo spegnimento si verifica sotto carico senza fumo nero (o solo fumo chiaro/bianco), scaricare l'acqua dal separatore d'acqua, sostituire i filtri del gasolio primario e secondario e spurgare l'aria dalle linee del carburante. Per quanto riguarda la gamma di funzioni interessate: se si verificano lo spegnimento del braccio, dell'avambraccio, della traslazione, della rotazione e di tutte le altre funzioni, concentrarsi sul sistema di alimentazione del gasolio, sul sistema di aspirazione/turbocompressore principale o sull'elettrovalvola proporzionale della pompa (EPC). Se si blocca solo un lato della macchina, il motore è normale e il guasto è concentrato nel regolatore della pompa principale corrispondente (anteriore o posteriore) o nella valvola di controllo principale. Se si blocca solo una singola funzione (ad esempio, il braccio completamente esteso sotto carico), sia il motore che la pompa principale sono normali; il guasto risiede nella valvola di sicurezza da sovraccarico della sezione della valvola multidirezionale corrispondente, che è impostata su un valore troppo alto o il cui cursore è bloccato.

Il secondo passaggio consiste in un controllo di base del circuito di alimentazione e aria, della durata di circa 15 minuti. Aprire la valvola di scarico nella parte inferiore del separatore d'acqua per svuotarlo; ispezionare i filtri diesel primario e secondario per verificare la presenza di depositi o contaminazioni; controllare contemporaneamente il filtro dell'aria e i tubi flessibili in silicone dal turbocompressore all'intercooler per individuare eventuali crepe o fascette allentate. Dopo aver sostituito i filtri o serrato i tubi, testare la macchina: in condizioni normali, l'accelerazione rapida a vuoto dovrebbe essere reattiva e il calo di regime del motore sotto carico dovrebbe rimanere entro 150-200 giri/min. Se i circuiti di alimentazione e aria di base sono normali ma il guasto persiste, procedere al terzo passaggio: una diagnosi di circa 10 minuti del controllo elettronico e dei parametri di pressione. Accedere alla modalità di diagnostica di servizio sul monitor in cabina, visualizzare le pressioni delle pompe principali anteriore/posteriore e la corrente di azionamento dell'elettrovalvola proporzionale, quindi eseguire un'operazione di scarico del braccio (corsa completa sotto carico). Verificare se la pressione supera il limite massimo di fabbrica (normalmente 32-35 MPa) e se la corrente del solenoide si regola dinamicamente al diminuire del regime del motore (normalmente nell'intervallo approssimativo di 300-800 mA a seconda del carico). Se la corrente rimane fissa, il problema risiede nel circuito del solenoide o nella scheda di controllo; se sia la pressione che la corrente sono normali ma il motore continua a spegnersi, procedere allo smontaggio meccanico.

Il quarto passaggio consiste in una pulizia e un collaudo dei componenti di controllo idraulico della durata di almeno 30 minuti. Dopo aver spento il sistema e scaricato la contropressione del serbatoio, rimuovere l'elettrovalvola proporzionale dalla pompa principale, pulire la puleggia con un detergente per carburatori e verificare che scorra liberamente; è possibile anche invertire i tubi o i connettori della pompa anteriore/posteriore per verificare se il guasto si ripresenta. Se l'elettrovalvola funziona correttamente, smontare la puleggia pilota e la puleggia della valvola PC all'interno dei regolatori della pompa anteriore/posteriore, lavare via i residui interni e i detriti metallici fini con un detergente per carburatori, verificare la presenza di particelle metalliche incastrate o molle di ritorno rotte e spingere delicatamente la puleggia con un cacciaio per confermare il ritorno fluido della molla prima di reinstallarla e ritestarla. Durante le riparazioni, non eseguire mai uno smontaggio completo senza un'attenta analisi della causa principale. Quando è necessario sostituire dei pezzi, prima dell'installazione, ispezionare i nuovi componenti per verificarne l'aspetto e le prestazioni, utilizzare ricambi originali con specifiche di fabbrica e bulloni ad alta resistenza, serrarli alla coppia e nella sequenza specificate, spurgare accuratamente l'impianto idraulico e sostituire tempestivamente i vecchi filtri per evitare che particelle abrasive dure residue rientrino nella pompa principale e nel gruppo valvole, causando inceppamenti o usura prematura.

YIKAN KOMSU: standard di produzione e fiera al Bauma China di Shanghai.  

Per interrompere il ciclo di degrado e squilibrio di potenza dei sistemi idraulici causato da contaminazione dell'olio, lavorazioni scadenti o parametri non corrispondenti, è fondamentale scegliere un fornitore con rigorosi standard di controllo qualità e produzione. YIKAN KOMSU è un'azienda integrata di industria e commercio con oltre 20 anni di esperienza professionale in sistemi idraulici, tubazioni idrauliche e componenti per motori. Si concentra su ricerca e sviluppo, produzione e commercio globale, fornendo ai clienti soluzioni idrauliche complete che spaziano dalla selezione dei componenti, alla progettazione e produzione di blocchi valvole, alla fabbricazione di serbatoi e tubazioni, fino all'assemblaggio e al collaudo del sistema. Nel processo produttivo, YIKAN KOMSU ha implementato un sistema di controllo qualità indipendente estremamente rigoroso: le fasi di produzione principali includono l'analisi spettrale delle materie prime e l'ispezione CMM ad alta precisione dopo la lavorazione CNC. In particolare, durante l'assemblaggio dei componenti idraulici, l'officina applica i più elevati standard di pulizia e ogni prodotto viene sottoposto a test finali di funzionalità e durata. Grazie a una linea di produzione flessibile in grado di gestire in modo efficiente diversi volumi di ordine, YIKAN KOMSU raggiunge l'ottimizzazione dei costi e consegne rapide, garantendo al contempo la completa tracciabilità del ciclo di vita del prodotto e fornendo ai clienti componenti robusti che soddisfano pienamente le specifiche di sistema e soluzioni per la stabilità dell'intera macchina, basate su una profonda competenza tecnica.

In qualità di importante produttore e fornitore di componenti per il mercato globale dei ricambi per macchine edili, YIKAN KOMSU parteciperà a Bauma China a Shanghai (stand numero E2-149). In fiera, l'azienda presenterà gruppi di pompe idrauliche principali, regolatori di pressione per pompe principali, blocchi valvole di controllo principali, elettrovalvole proporzionali, linee idrauliche ad alta pressione e componenti motore essenziali per diversi escavatori e macchine movimento terra. I team tecnici presenti in loco offriranno consulenza sull'abbinamento dei sistemi diesel-idraulici, dimostrazioni pratiche dei processi e servizi personalizzati di collegamento alla catena di fornitura globale per acquirenti internazionali e clienti del settore delle macchine edili.

 Domande frequenti (FAQ)  

  Come si può utilizzare il colore dei gas di scarico per distinguere rapidamente se lo spegnimento di un escavatore è dovuto a un problema del circuito di alimentazione o del circuito dell'aria?  

Lo spegnimento del motore sotto carico accompagnato da fumo nero denso indica un'aspirazione d'aria insufficiente e una combustione incompleta del gasolio; dare priorità al controllo di un filtro dell'aria intasato, di un turbocompressore usurato o di tubi di collegamento dell'intercooler incrinati/che perdono. Se lo spegnimento si verifica senza fumo nero o con fumo leggero, l'alimentazione del carburante è insufficiente sotto carico elevato; dare priorità al controllo di filtri del gasolio intasati, eccesso di acqua nel separatore d'acqua o aria nelle tubazioni del carburante.

Perché l'escavatore si blocca? soltanto su un lato della macchina o durante una singola funzione mentre le altre funzioni rimangono normali?  

Il blocco del motore su un solo lato indica che il motore è normale e il guasto è concentrato nel regolatore della pompa principale (anteriore o posteriore) o nella valvola di controllo principale corrispondente. Se si verifica il blocco di una sola funzione (ad esempio, il braccio completamente esteso sotto carico), sia il motore che la pompa principale sono normali; il guasto risiede nella valvola di sicurezza da sovraccarico della sezione della valvola multidirezionale corrispondente, che è tarata troppo alta o il cui cursore è bloccato.

 Come si può utilizzare il monitor in cabina per determinare se lo spegnimento del motore è causato da un'elettrovalvola proporzionale? Guasto al controllo elettronico?  

Accedere alla modalità diagnostica di servizio sul monitor in cabina. Durante un'operazione di scarico dell'acceleratore sotto carico, osservare la pressione della pompa principale (limite superiore normalmente 32-35 MPa) e la corrente di azionamento dell'elettrovalvola proporzionale (PC-EPC). In condizioni normali, la corrente dovrebbe regolarsi dinamicamente entro un intervallo di circa 300-800 mA al diminuire del regime del motore sotto carico. Se la corrente rimane fissa o è pari a 0 mA, il circuito dell'elettrovalvola o la scheda di controllo sono guasti.