Druckabstimmung der Hydrauliksperre für Baggersteuerventile: Tricks, die tatsächlich funktionieren

Die hydraulische Verriegelung eines Baggers ist die letzte Verteidigungslinie zwischen einem beladenen Löffel, der in der Luft hängt, und einem 30-Tonnen-Arm, der nach unten schlägt, weil der Zylinder wegdriftet. Wenn es funktioniert, bleibt der Zylinder auch bei ausgeschaltetem Motor perfekt in Position. Wenn es versagt, kriecht der Arm nach unten, der Ausleger sackt durch und die Schaufel öffnet sich von selbst. Meistens liegt das Problem nicht an einem kaputten Absperrventil, sondern an der falschen Druckeinstellung.

Der hydraulische Sperrdruck ist nicht dasselbe wie der Druck des Überdruckventils. Dies ist der Mindestdruck, der in der Zylinderleitung vorhanden sein muss, um den Sitz des Sperrventiltellers aufrechtzuerhalten. Zu niedrig und der Teller hebt sich unter dem Gewicht der Last. Zu hoch, und der Zylinder kann sich nicht bewegen, wenn Sie es möchten. Der Sweet Spot ist eng und um dorthin zu gelangen, sind ein Manometer, eine warme Maschine und eine ruhige Hand erforderlich.

Was die hydraulische Sperre tatsächlich im Ventil bewirkt

Jeder Zylinderkreis an einem Hauptsteuerventil verfügt über eine hydraulische Sperre – auch Gegenhalteventil oder vorgesteuertes Rückschlagventil genannt. Seine Aufgabe ist einfach: freien Durchfluss in eine Richtung ermöglichen, Durchfluss in die andere Richtung blockieren, es sei denn, der Steuerdruck fordert das Öffnen auf.

Wenn der Hebel neutral ist, sollte das Sperrventil vollständig geschlossen sein. Auf beiden Seiten des Zylinders ist Öl eingeschlossen und der Kolben kann sich nicht bewegen. Die Sperre hält, weil der Teller im Inneren des Ventils durch Federkraft und den auf die Wirkfläche des Tellers wirkenden Druck gegen seinen Sitz gedrückt wird.

Die Pilotleitung leitet Druck an die Oberseite des Ventilkegels. Wenn Sie den Hebel ziehen, überwindet der Steuerdruck die Feder und drückt den Ventilkegel vom Sitz, sodass Öl daran vorbeifließen kann. Wenn Sie den Hebel loslassen, sinkt der Steuerdruck, die Feder drückt den Teller zurück auf den Sitz und die Verriegelung rastet wieder ein.

Der zum Öffnen des Schlosses erforderliche Druck wird Öffnungsdruck genannt. Das ist es, was Sie tunen. Wenn der Öffnungsdruck zu niedrig eingestellt ist, kann das Gewicht der Last selbst den Ventilkegel aufdrücken – der Zylinder driftet. Wenn er zu hoch eingestellt ist, reicht der Steuerdruck vom Steuerventil möglicherweise nicht aus, um es zu öffnen – der Zylinder reagiert langsam oder überhaupt nicht.

Der typische Öffnungsdruck für Bagger-Hydraulikschlösser liegt je nach Zylindergröße und Traglast zwischen 2,5 und 4,0 MPa. Der Auslegerzylinder, der die schwerste Last bewältigt, läuft normalerweise am oberen Ende. Am unteren Ende läuft der Schaufelzylinder, der weniger Gewicht trägt.

Bereiten Sie die Maschine für die Einstellung des Sperrdrucks vor

Die Öltemperatur ist wichtiger als Sie denken

Der hydraulische Sperrdruck ändert sich mit der Öltemperatur. Bei 40 Grad Celsius ist das Öl dick und der Ventilkegel bewegt sich langsam. Der Spaltdruck ist höher, als er bei Betriebstemperatur tatsächlich ist. Bei 55 Grad ist das Öl dünn und der Ventilkegel lässt sich leicht verschieben. Der Messwert sinkt.

Lassen Sie den Motor mindestens 15 Minuten lang im hohen Leerlauf laufen, bis das Hydrauliköl eine Temperatur von 50 bis 55 Grad Celsius erreicht. Dies ist die einzige Temperatur, bei der Ihre Tuning-Nummern gültig sind. Das Tuning bei kaltem Öl ist so, als würde man den Reifendruck im Januar einstellen und erwarten, dass er im Juli stimmt.

Sperren Sie die Maschine

Stellen Sie bei laufendem Motor im hohen Leerlauf alle Hebel auf Neutral. Sperren Sie sie, wenn möglich. Betätigen Sie jeden Hebel fünfmal, um eingeschlossenen Steuerdruck abzulassen. Trennen Sie die Batterie in der Nähe der Magnetanschlüsse. Jeder streunende Pilotdruck drückt den Sperrkegel teilweise auf und führt zu einem falsch niedrigen Messwert.

Ermitteln und Einstellen des Öffnungsdrucks der hydraulischen Verriegelung

Lokalisieren des Verriegelungseinstellungspunkts

Die Einstellung der hydraulischen Sperre erfolgt normalerweise über eine Schraube oben oder neben der Sperrventilbaugruppe am Steuerventilblock. Es steuert die Federvorspannung am Teller. Durch Drehen im Uhrzeigersinn erhöht sich die Federkraft, wodurch der Öffnungsdruck erhöht wird. Gegen den Uhrzeigersinn wird die Federkraft verringert und der Öffnungsdruck verringert.

Bei einigen Maschinen ist die Einstellung unter einem Stopfen verborgen. Entfernen Sie den Stopfen mit einem Inbusschlüssel, installieren Sie ein für mindestens 40 MPa ausgelegtes Manometer an der Zylinderanschlussseite des Sperrventils und schon können Sie mit der Arbeit beginnen.

Die Zwei-Port-Testmethode

Sie benötigen zwei Druckmessungen, um das Schloss richtig einzustellen. Eine Lehre am Kappenende des Zylinders, eine am Stangenende. Der Unterschied zwischen ihnen verrät Ihnen, was das Sperrventil tatsächlich tut.

Beginnen Sie mit dem Auslegerzylinder. Fahren Sie den Ausleger aus, bis die Schaufel den Boden berührt – dadurch wird die volle Last auf das Kappenende ausgeübt. Lesen Sie beide Anzeigen ab, während sich der Hebel in Neutralstellung befindet. Am Kappenende sollte der Systemdruck angezeigt werden (ca. 30 bis 34 MPa, je nach Maschinenklasse). Wenn das Schloss hält, sollte der Wert am Stangenende nahe Null liegen.

Wenn am Stangenende ein Druck über 0,5 MPa angezeigt wird, ist das Schloss undicht. Der Teller sitzt nicht richtig und der Ausleger wird mit der Zeit nach unten gleiten. Dies bedeutet, dass der Öffnungsdruck für die Belastung dieses Zylinders zu niedrig ist.

Anpassung vornehmen

Drehen Sie bei ausgefahrenem Ausleger und neutralem Hebel die Verriegelungseinstellschraube in Schritten von 1/8 Umdrehung im Uhrzeigersinn. Warten Sie nach jeder Umdrehung 10 Sekunden und lesen Sie die Stangenendlehre erneut ab. Das Ziel ist Nulldruck am Stangenende bei neutralem Hebel. Wenn Sie den Wert nicht auf Null bringen können, ist der Ventilkegel verschlissen und die Federeinstellung kann ihn nicht reparieren – das Ventil muss ausgetauscht werden.

Sobald das Stangenende Null anzeigt, ziehen Sie den Auslegerhebel, um den Ausleger langsam abzusenken. Beobachten Sie beide Anzeigen. Der Druck am Kappenende sollte beim Absenken des Auslegers gleichmäßig abfallen und der Druck am Stangenende sollte ansteigen, wenn Öl an der Verriegelung vorbeifließt. Wenn der Druck am Stangenende während des Absenkens auf über 2 MPa ansteigt, öffnet sich die Verriegelung nicht vollständig – der Öffnungsdruck ist zu hoch. Drehen Sie die Schraube um 1/8 Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn heraus und testen Sie erneut.