Debug della rigenerazione della valvola di controllo dell'escavatore: cosa fa davvero la differenza

La rigenerazione è una di quelle funzioni idrauliche che sulla carta sembra semplice ma che provoca infiniti grattacapi quando smette di funzionare. Il punto è elegante: reindirizzare l'olio dal lato dello stelo di un cilindro al lato del tappo in modo che il cilindro si muova più velocemente senza chiedere alla pompa un flusso maggiore. Boom down, arricciatura delle braccia, arricciatura del secchio: tutti fanno affidamento su questo. Quando la rigenerazione fallisce, la macchina sembra lenta, i tempi di ciclo si allungano e gli operatori incolpano la pompa. Nove volte su dieci la pompa va bene. Il colpevole è il circuito di rigenerazione.

Per ottenere questo risultato è necessario comprendere non solo cosa fa la rigenerazione, ma anche come fallisce e come risalire alla causa principale del fallimento.

Come funziona effettivamente la rigenerazione all'interno della valvola

Il circuito di rigenerazione si trova all'interno della valvola di controllo principale, generalmente come un gruppo di valvole di ritegno dedicato sulle porte del cilindro del braccio, dell'avambraccio e della benna. Il principio è semplice. Quando il cilindro si ritrae per gravità, ad esempio il braccio si arriccia all'indietro, la pressione sul lato del cappuccio aumenta al di sopra della pressione sul lato dello stelo. Invece di lasciare che l'olio ad alta pressione ritorni nel serbatoio attraverso la bobina principale, una valvola di ritegno di rigenerazione si apre e lo convoglia nel lato stelo del cilindro. Quell'olio si combina con quello che la pompa sta già inviando e il cilindro accelera.

Quando il cilindro raggiunge la fine della corsa o si verificano picchi di carico esterno, il rapporto di pressione si inverte. La pressione sul lato dello stelo supera la pressione sul lato del cappuccio. La valvola di ritegno vede la contropressione sulla sua porta pilota e si chiude. La rigenerazione si ferma. Riprende il flusso normale. Questa transizione dovrebbe essere senza soluzione di continuità. In caso contrario, si verifica uno stallo, un sussulto o un cilindro che semplicemente si rifiuta di muoversi alla massima velocità.

Il foro pilota della valvola di ritegno è l'anello debole

Ogni valvola di ritegno della rigenerazione ha un minuscolo foro pilota, solitamente da 1 a 2 millimetri di diametro. Questo foro alimenta la contropressione sul retro dell'otturatore della valvola di ritegno, che è ciò che ne forza la chiusura quando il rapporto di pressione si inverte. Se il foro viene ostruito da vernice, morchia o particelle metalliche microscopiche, la valvola di ritegno perde il riferimento di contropressione. Resta aperto quando dovrebbe chiudersi. L'olio ad alta pressione dal lato del tappo viene scaricato direttamente nel serbatoio attraverso la porta laterale dell'asta. Il risultato è un cilindro che non riesce a creare la massima pressione: la forza di scavo diminuisce, a volte della metà.

Questo è il guasto di rigenerazione più comune nel settore. Una macchina che ha funzionato bene il mese scorso improvvisamente si sente debole. L'operatore controlla la pompa, controlla la valvola di sicurezza, non trova nulla di anomalo. Il vero problema è un foro pilota ostruito all'interno di una valvola di ritegno la cui sostituzione non costa quasi nulla ma che richiede ore per essere diagnosticato se non si sa dove cercare.

Antideriva e Rigenerazione Lavorare in squadra

La rigenerazione non opera in modo isolato. Funziona in sinergia con la valvola antideriva. Quando la leva di comando è in folle, la valvola antideriva indirizza la pressione dal lato del tappo verso la parte posteriore della valvola di ritegno della rigenerazione, mantenendola sigillata. Ciò impedisce al cilindro di spostarsi sotto carico. Se la valvola antideriva è usurata o la sua molla è affaticata, la valvola di ritegno non riceve una contropressione sufficiente per rimanere chiusa. L'olio fuoriesce, il cilindro striscia e la rigenerazione diventa inaffidabile anche quando la leva è in movimento.

Eseguire il debug della valvola antideriva prima di toccare il circuito di rigenerazione. Una valvola antideriva usurata farà sembrare che una valvola di ritegno di rigenerazione perfettamente funzionante sembri guasta.

Procedura dettagliata di debug della rigenerazione

Il debug della rigenerazione non consiste nel fare supposizioni. Si tratta di isolare ciascuna parte del circuito e verificare che faccia quello che dovrebbe fare sotto pressione.

Confermare che il sintomo corrisponda al fallimento della rigenerazione

Prima di smontare qualsiasi cosa, verifica che il sintomo indichi effettivamente la rigenerazione. Un braccio debole potrebbe essere dovuto a una guarnizione del cilindro usurata, a una linea di ritorno ristretta o a una pompa che non riesce a tenere il passo. Il segno rivelatore del fallimento della rigenerazione è specifico: il cilindro si muove notevolmente più lentamente in retrazione che in estensione, anche se la pressione della pompa è normale sul manometro. Se entrambe le direzioni sono ugualmente lente, il problema è a monte: pompa, valvola di sicurezza o bobina principale. Se solo il lato retratto è lento, la rigenerazione è il principale sospettato.

Portare il cilindro alla massima estensione, quindi ritrarlo alla massima velocità. Cronometrare il ciclo. Confrontalo con le specifiche della macchina o con lo stesso cilindro su una macchina sicuramente funzionante. Un cilindro dotato di rigenerazione dovrebbe ritrarsi circa dal 30 al 40% più velocemente di quanto si estende in condizioni di assenza di carico. Se quel divario è scomparso, il circuito non funziona.

Testare la pressione della valvola di ritegno della rigenerazione

Collegare un manometro di precisione alla porta sul lato del tappo della bombola sospetta. Estendere completamente il cilindro, quindi ritrarlo. Osservare il manometro durante la retrazione. Se la rigenerazione funziona, la pressione sul lato del tappo dovrebbe rimanere bassa: l'olio viene convogliato verso il lato dell'asta, senza aumentare la pressione. Se la pressione sul lato del tappo sale fino a raggiungere l'impostazione della valvola di sicurezza durante la retrazione, la valvola di ritegno non si apre. La valvola è bloccata chiusa oppure il segnale pilota non la raggiunge.

Invertire il test. Ritrarre il cilindro e trattenerlo a fine corsa. La pressione sul lato del tappo ora dovrebbe essere alta: la valvola di ritegno dovrebbe essere chiusa e la bombola dovrebbe sostenere il carico. Se la pressione diminuisce in pochi secondi, il foro pilota della valvola di ritegno è ostruito o l'otturatore è usurato.

Pulire o sostituire il gruppo della valvola di ritegno

Se il foro pilota è ostruito, smontare la valvola di ritegno e immergerla in un detergente per sistema idraulico per 15-20 minuti. Usa un filo sottile o aria compressa per pulire il foro pilota, mai un punteruolo di metallo, perché allargherebbe il foro e rovinerebbe la valvola. Dopo la pulizia, rimontare con nuove guarnizioni e ripetere il test.

Se la sede dell'otturatore è rigata o la molla ha perso tensione, sostituire l'intero gruppo della valvola di ritegno. Non tentare di riaffilare la sede a meno che non si disponga di una macchina per lappatura delle valvole e dell'abilità di far corrispondere l'angolo originale. Un sedile lappato male perderà indipendentemente da quanto sia pulito il foro pilota.

Controlli a livello di sistema che rilevano i killer nascosti della rigenerazione

Anche una valvola di ritegno perfetta non si rigenererà se il resto del sistema non collabora.

La temperatura e la viscosità dell'olio contano più di quanto pensi

La rigenerazione dipende dai differenziali di pressione. L'olio freddo è denso. All'avvio, quando la temperatura dell'olio è inferiore a 40 gradi Celsius, la caduta di pressione attraverso l'orifizio di rigenerazione potrebbe non essere sufficiente per aprire la valvola di ritegno. Il cilindro risulterà lento finché l'olio non si sarà riscaldato. Questo è normale. Ma se il cilindro è ancora lento dopo 15 minuti di funzionamento a 55 gradi Celsius, il circuito ha un vero guasto.

Alcune macchine funzionano così a freddo per così tanto tempo (cicli brevi, tempi di inattività, funzionamento invernale) che il circuito di rigenerazione non raggiunge mai una temperatura sufficiente per funzionare correttamente. In questi casi, la causa principale è operativa, non meccanica.

Interferenza della valvola di controllo del flusso