Guía de instalación del aislamiento térmico de zona de alta temperatura de la válvula de control de excavadora

El calor es un asesino lento. A diferencia de una manguera rota o un conector agrietado que aparece de inmediato, el daño por calor se arrastra en cientos de horas. La válvula de control de una excavadora se encuentra peligrosamente cerca del motor, el turbocompresor y el colector de escape en la mayoría de las máquinas. Esos componentes elevan las temperaturas de la superficie muy por encima de los 200 grados Celsius durante el funcionamiento intensivo, y ese calor radiante penetra todo lo que está cerca, incluida la válvula de control.

Cuando la válvula se calienta demasiado, el aceite hidráulico se diluye, los sellos se endurecen y se agrietan, y los conectores eléctricos comienzan a enviar señales falsas. La máquina no se estropea de la noche a la mañana. La situación empeora cada vez más hasta que un día el operador nota controles lentos o una caída de presión que no tiene sentido. Para entonces el daño ya está hecho.

Instalar un aislamiento térmico adecuado alrededor de la válvula de control no es algo en lo que la mayoría de la gente piense durante el montaje. Pero en las máquinas que funcionan en climas cálidos, realizan trabajos pesados ​​o permanecen inactivas con el motor en marcha, esa es la diferencia entre una válvula que dura y una que muere antes de tiempo.

Cómo el calor daña realmente una válvula de control con el tiempo

Antes de poder proteger la válvula, es necesario comprender qué le está haciendo el calor. No se trata sólo de que el petróleo se diluya, aunque eso es una gran parte.

Los sellos dentro de la válvula de control están hechos de materiales elastoméricos diseñados para funcionar dentro de un rango de temperatura específico. Cuando la temperatura ambiente alrededor de la válvula supera los 80 grados Celsius durante períodos prolongados, esos sellos comienzan a perder su elasticidad. Se endurecen. Se encogen ligeramente. Y una vez que se endurecen, no pueden mantener un sello adecuado contra el carrete o el orificio. Las fugas internas comienzan lentamente (tal vez unas pocas gotas por minuto) y aumentan con el tiempo hasta que toda la válvula evita la presión.

El aspecto eléctrico es igual de malo. Los sensores en el arnés de válvulas están clasificados para una temperatura máxima de funcionamiento. Si se excede esa temperatura, la señal comienza a desviarse. La ECU lee la presión incorrecta, la posición incorrecta del carrete, la temperatura incorrecta y la máquina se comporta de manera errática. En casos extremos, el aislamiento del conector se derrite y las clavijas se cortocircuitan, matando todo el circuito del sensor.

El propio aceite se degrada más rápidamente a altas temperaturas. La oxidación se acelera, la viscosidad disminuye y el aceite pierde su capacidad lubricante. Esto significa que los carretes dentro de la válvula se desgastan más rápido, la bomba trabaja más y todo el sistema hidráulico se calienta más, creando un círculo vicioso que lo devora todo desde adentro hacia afuera.

Identificación de las fuentes de calor alrededor de su válvula de control

No todas las excavadoras tienen la misma exposición al calor. El primer paso para planificar la instalación de aislamiento es determinar de dónde proviene realmente el calor.

Proximidad del motor y del escape

En la mayoría de las excavadoras, la válvula de control está montada en o cerca del riel del bastidor cerca del compartimiento del motor. El colector de escape corre a lo largo de un lado del motor y el turbocompresor se encuentra justo encima. Ambos componentes irradian un calor intenso durante el funcionamiento.

Camine alrededor de la máquina con un termómetro infrarrojo después de un ciclo de trabajo completo. Apunte hacia el bloque de válvulas, la cubierta y los conectores del mazo. Si alguna superficie tiene una temperatura superior a 70 grados Celsius, esa área necesita aislamiento. No adivines, mídelo. Lo que está caliente al tacto ya está en la zona de peligro.

Información sobre la temperatura del aceite hidráulico

El aceite hidráulico que regresa de la válvula aleja el calor de los componentes internos. Si la temperatura del aceite en la salida de la válvula es constantemente superior a 85 grados Celsius durante la excavación normal, la válvula está funcionando demasiado caliente independientemente de las condiciones ambientales. Esto generalmente significa que la válvula está demasiado cerca de una fuente de calor o que no hay suficiente flujo de aire a su alrededor.

Verifique la lectura del sensor de temperatura del aceite en el monitor de diagnóstico. Si sube lentamente durante la primera hora de funcionamiento y nunca vuelve a bajar, la válvula está absorbiendo más calor del que puede disipar. Esa es una señal de alerta.

Aislar el bloque de válvulas del calor radiante

El bloque de válvulas en sí es de hierro fundido o aluminio, ambos buenos conductores del calor. Eso significa que absorbe el calor radiante de fuentes cercanas y lo retiene. Envolver o proteger el bloque rompe ese camino térmico.

Uso de envoltura térmica de cerámica en el cuerpo de la válvula

La envoltura de fibra cerámica es la forma más eficaz de proteger el bloque de válvulas del calor radiante. No conduce el calor, lo refleja. Envuelva los lados del bloque de válvulas que miran hacia el motor y el escape con al menos dos capas de envoltura cerámica, asegurando cada capa con alambre de acero inoxidable o cinta de alta temperatura.

No utilice aislamiento de fibra de vidrio normal. Se descompone a altas temperaturas y arroja partículas que contaminan el sistema hidráulico. La envoltura cerámica se mantiene estable por encima de los 1000 grados Celsius y no se desprende. Vale la pena el costo adicional cada vez.

Deje descubiertas la parte superior e inferior de la válvula. La parte superior debe disipar el calor de los pernos de la tapa y los conductos internos de aceite. La parte inferior necesita flujo de aire para enfriar el aceite de retorno. Aislar los seis lados atrapa el calor dentro del bloque y empeora el problema.

Instalación de un protector térmico metálico entre la válvula y el escape

Si la válvula se encuentra directamente al lado del colector de escape o del tubo de bajada del turbocompresor, una envoltura de cerámica por sí sola no es suficiente. Necesita una barrera física: un escudo térmico metálico montado entre la fuente de calor y la válvula.

Para ello es adecuada una chapa de acero inoxidable de 1 a 2 milímetros de espesor. Córtelo para que se ajuste al espacio entre el escape y la válvula, dejando al menos un espacio de aire de 15 milímetros en ambos lados. El espacio de aire es fundamental: permite el enfriamiento por convección y al mismo tiempo bloquea el calor radiante. Monte el protector con pernos para alta temperatura y arandelas de seguridad para que no vibre y se afloje.