Guide d'installation de l'isolation thermique de la zone à haute température de la vanne de commande de l'excavatrice

La chaleur tue lentement. Contrairement à un tuyau cassé ou à un raccord fissuré qui apparaît immédiatement, les dommages causés par la chaleur s’étendent sur des centaines d’heures. La soupape de commande d'une pelle se trouve dangereusement près du moteur, du turbocompresseur et du collecteur d'échappement de la plupart des machines. Ces composants poussent les températures de surface bien au-dessus de 200 degrés Celsius lors d'un fonctionnement intensif, et cette chaleur radiante pénètre dans tout ce qui se trouve à proximité, y compris votre vanne de régulation.

Lorsque la vanne devient trop chaude, l’huile hydraulique se dilue, les joints durcissent et se fissurent et les connecteurs électriques commencent à envoyer de faux signaux. La machine ne tombe pas en panne du jour au lendemain. La situation ne fait qu'empirer jusqu'au jour où l'opérateur remarque une lenteur des commandes ou une chute de pression qui n'a aucun sens. D’ici là, le mal est déjà fait.

Installer une isolation thermique appropriée autour de la vanne de régulation n’est pas une chose à laquelle la plupart des gens pensent lors de l’assemblage. Mais sur les machines qui fonctionnent dans des climats chauds, effectuent des travaux pénibles ou restent inactives avec le moteur en marche, c'est la différence entre une soupape qui dure et une soupape qui meurt prématurément.

Comment la chaleur endommage réellement une vanne de régulation au fil du temps

Avant de pouvoir protéger la vanne, vous devez comprendre l’effet de la chaleur sur celle-ci. Il ne s’agit pas seulement d’une question de raréfaction du pétrole, même si cela constitue une grande partie du problème.

Les joints à l'intérieur de la vanne de régulation sont fabriqués à partir de matériaux élastomères conçus pour fonctionner dans une plage de température spécifique. Lorsque la température ambiante autour de la vanne dépasse 80 degrés Celsius pendant des périodes prolongées, ces joints commencent à perdre leur élasticité. Ils durcissent. Ils rétrécissent légèrement. Et une fois durcis, ils ne peuvent plus maintenir une bonne étanchéité contre la bobine ou l’alésage. Les fuites internes commencent lentement – ​​peut-être quelques gouttes par minute – et s’accumulent avec le temps jusqu’à ce que toute la vanne contourne la pression.

Le côté électrique est tout aussi mauvais. Les capteurs sur le faisceau de vannes sont conçus pour une température de fonctionnement maximale. Dépassez cette température et le signal commence à dériver. L'ECU lit la mauvaise pression, la mauvaise position du tiroir, la mauvaise température – et la machine se comporte de manière erratique. Dans les cas extrêmes, l'isolation du connecteur fond et les broches se court-circuitent, tuant ainsi l'ensemble du circuit du capteur.

L’huile elle-même se dégrade plus rapidement à haute température. L'oxydation s'accélère, la viscosité diminue et l'huile perd son pouvoir lubrifiant. Cela signifie que les tiroirs à l'intérieur de la vanne s'usent plus rapidement, que la pompe travaille plus fort et que l'ensemble du système hydraulique chauffe plus, créant un cercle vicieux qui ronge tout de l'intérieur vers l'extérieur.

Identifier les sources de chaleur autour de votre vanne de régulation

Toutes les pelles ne sont pas soumises à la même exposition à la chaleur. La première étape de la planification de votre installation d’isolation consiste à déterminer d’où vient réellement la chaleur.

Proximité du moteur et de l'échappement

Sur la plupart des pelles, la soupape de commande est montée sur ou à proximité du rail de châssis, à proximité du compartiment moteur. Le collecteur d’échappement longe un côté du moteur et le turbocompresseur se trouve juste au-dessus. Ces deux composants dégagent une chaleur intense pendant leur fonctionnement.

Faites le tour de la machine avec un thermomètre infrarouge après un cycle de travail complet. Pointez-le vers le bloc de vannes, le couvercle et les connecteurs du faisceau. Si une surface dépasse 70 degrés Celsius, cette zone doit être isolée. Ne devinez pas, mesurez-le. Ce qui semble chaud au toucher se trouve déjà dans la zone dangereuse.

Retour sur la température de l’huile hydraulique

L'huile hydraulique revenant de la vanne évacue la chaleur des composants internes. Si la température de l'huile à la sortie de la vanne est constamment supérieure à 85 degrés Celsius lors d'un creusement normal, la vanne chauffe trop quelles que soient les conditions ambiantes. Cela signifie généralement que la vanne est trop proche d'une source de chaleur ou qu'il n'y a pas suffisamment de débit d'air autour d'elle.

Vérifiez la lecture du capteur de température d'huile sur le moniteur de diagnostic. Si elle monte lentement pendant la première heure de fonctionnement et ne redescend jamais, la vanne absorbe plus de chaleur qu'elle ne peut en dissiper. C'est un signal d'alarme.

Isoler le bloc de vannes de la chaleur rayonnante

Le bloc de vannes lui-même est en fonte ou en aluminium, deux bons conducteurs de chaleur. Cela signifie qu’il absorbe la chaleur rayonnante des sources proches et la retient. L'emballage ou le blindage du bloc brise ce chemin thermique.

Utilisation d'un film thermique en céramique sur le corps de la vanne

L'enveloppe en fibre de céramique constitue le moyen le plus efficace de protéger le bloc de vannes de la chaleur rayonnante. Il ne conduit pas la chaleur, il la reflète. Enveloppez les côtés du bloc de soupapes qui font face au moteur et à l'échappement avec au moins deux couches de film céramique, en fixant chaque couche avec du fil d'acier inoxydable ou du ruban adhésif haute température.

N'utilisez pas d'isolant en fibre de verre ordinaire. Il se décompose à haute température et libère des particules qui contaminent le système hydraulique. Le film en céramique reste stable au-dessus de 1 000 degrés Celsius et ne perd pas ses poils. Cela vaut le coût supplémentaire à chaque fois.

Laissez le haut et le bas de la valve découverts. Le dessus doit dissiper la chaleur des boulons du couvercle et des passages d’huile internes. Le fond a besoin d'un flux d'air pour refroidir l'huile de retour. L'isolation des six côtés emprisonne la chaleur à l'intérieur du bloc et aggrave le problème.

Installation d'un bouclier thermique métallique entre la valve et l'échappement

Si la valve se trouve directement à côté du collecteur d’échappement ou du tuyau de descente du turbocompresseur, un revêtement en céramique seul ne suffit pas. Vous avez besoin d'une barrière physique : un écran thermique métallique monté entre la source de chaleur et la vanne.

Pour cela, une tôle d'acier inoxydable de 1 à 2 millimètres d'épaisseur convient bien. Coupez-le pour s'adapter à l'espace entre l'échappement et la valve, en laissant un espace d'air d'au moins 15 millimètres des deux côtés. L’entrefer est essentiel : il permet le refroidissement par convection tout en bloquant la chaleur radiante. Montez le bouclier avec des boulons haute température et des rondelles de blocage afin qu'il ne se desserre pas par vibration.