Adaptación de presión sin carga a carga completa de la válvula de control de excavadora: el ajuste que hace que su máquina se sienta bien

Hay un punto óptimo en cada válvula de control de excavadora donde la presión sin carga y la presión a plena carga se encuentran limpiamente. Cuando la combinación es correcta, la máquina responde de la misma manera ya sea que esté haciendo flotar el cucharón o rompiendo concreto. Cuando está mal, la palanca se siente blanda al ralentí y luego se estrella contra una pared bajo carga. El operador no puede explicarlo, pero lo siente todos los días.

La presión sin carga es la que mantiene la válvula cuando el cilindro se mueve contra una resistencia casi nula. La presión de carga total es la que mantiene la válvula cuando el cilindro empuja contra la fuerza máxima de excavación. La brecha entre esos dos números es la diferencia de presión y tiene que mantenerse dentro de un margen estrecho. Demasiado estrecho y la máquina se acelera. Demasiado ancho y la máquina se siente muerta.

Hacer coincidir esas dos presiones no se trata de girar un tornillo. Se trata de comprender cómo se comunican entre sí la válvula de alivio, el compensador de presión y el circuito de detección de carga, y luego ajustarlos en el orden correcto para que mantengan su relación en cada condición que vea la máquina.

Lo que realmente significa la presión sin carga y con carga completa dentro de la válvula

La presión sin carga es la presión en la línea del cilindro cuando el carrete está abierto y el aceite fluye libremente hacia el actuador casi sin resistencia. En una válvula de control principal, esto suele ser de 2,0 a 3,5 MPa, según la clase de máquina. Es la línea de base. La bomba genera la presión suficiente para mover el cilindro y la válvula de alivio permanece cerrada porque la demanda es baja.

La presión de carga completa es la presión en la línea del cilindro cuando el actuador empuja contra la máxima resistencia. Esto es de 30 a 38 MPa en la mayoría de las excavadoras. La válvula de alivio está al borde de agrietarse, el compensador de presión está completamente abierto y todos los orificios de la válvula pasan el flujo máximo.

El diferencial de presión es la diferencia entre carga completa y sin carga. Para una válvula en buen estado, ese diferencial se sitúa entre 28 y 35 MPa. Si el diferencial está por debajo de 25 MPa, la válvula descarga demasiado pronto bajo carga. Si está por encima de 38 MPa, la válvula no descarga lo suficiente al ralentí y la máquina funciona caliente.

La mayoría de los técnicos solo verifican la presión de carga completa. Nunca miden la presión sin carga. Por eso se pierden el desajuste. La válvula de alivio puede leer 34 MPa a plena carga y aún así estar completamente equivocada si la presión sin carga es de 5 MPa en lugar de 2,5 MPa. El diferencial está apagado y la máquina nunca se sentirá bien.

Por qué ocurre el desajuste y por qué empeora

El resorte de la válvula de alivio establece la presión de carga total. El resorte compensador de presión establece la línea base sin carga. Estos dos resortes envejecen a ritmos diferentes porque ven diferentes ciclos de trabajo.

El resorte de la válvula de alivio recibe un golpe cada vez que la máquina golpea un punto difícil. Se comprime y libera a plena presión cientos de veces por hora. Después de 6.000 horas, pierde entre el 15 y el 20 por ciento de su fuerza. Caídas de presión a plena carga.

El resorte compensador de presión funciona constantemente pero con poca fuerza. Nunca ve la presión total, por lo que envejece más lentamente. Pero todavía fatiga. Después de 8.000 horas, el resorte compensador puede perder el 10 por ciento de su precarga. La presión sin carga aumenta porque el compensador no abre la válvula tanto como debería.

Cuando la presión a plena carga cae y la presión sin carga aumenta al mismo tiempo, el diferencial colapsa. La máquina pierde su capacidad de realizar una transición fluida entre el trabajo ligero y el trabajo pesado. El operador tira de la palanca y no sucede nada, luego, de repente, el cilindro se sacude hacia adelante. Se trata de un diferencial colapsado y es la causa más común de las quejas de "la máquina se siente diferente últimamente".

La contaminación lo empeora. Un trozo de residuo atrapado en el asiento del compensador lo mantiene parcialmente cerrado. La presión en vacío aumenta. El operador nota que la máquina está al ralentí y que los cilindros se mueven lentamente en punto muerto. Él culpa a las focas. No son los sellos. Es un compensador atascado.

Preparar la máquina para igualar la presión

La temperatura tiene que ser la correcta o los números mienten

La presión sin carga a 40 grados Celsius es casi el doble de la que se lee a 55 grados. El aceite es espeso, el disco compensador se mueve lentamente y el resorte parece más rígido. Establecerá la presión sin carga en 3,0 MPa con aceite frío y luego observará cómo cae a 1,8 MPa en el momento en que el aceite se calienta. Eso no es un problema con la válvula. Eso es el aceite frío haciendo lo que hace el aceite frío.

Haga funcionar el motor en ralentí alto durante al menos 15 minutos. El aceite hidráulico debe alcanzar entre 50 y 55 grados centígrados. Todos los números de esta guía son para aceite tibio. Si sintonizas con aceite frío, estás persiguiendo a un fantasma.

Bloquee todo excepto la sección que está probando

Con el motor en ralentí alto, mueva todas las palancas a punto muerto y bloquéelas. Gire cada palanca cinco veces para purgar la presión piloto atrapada. Desconecte la batería cerca de los conectores del solenoide. Cualquier presión perdida en el piloto abre parcialmente el carrete principal, lo que cambia el flujo a través del compensador y le brinda una lectura sin carga que no significa nada.

Necesita dos manómetros para este trabajo. Uno en la línea del extremo de la tapa del cilindro que está probando y otro en la línea del extremo del vástago. Ambos clasificados para al menos 40 MPa. Instálelos en los puertos de prueba del bloque de válvulas, no en el cilindro. Las lecturas del lado del cilindro incluyen pérdidas en la línea y alterarán el cálculo diferencial.

Medición correcta de la presión sin carga

La prueba de flotación

La presión sin carga se mide cuando el cilindro se mueve contra una resistencia casi nula. La forma más sencilla de hacerlo es la prueba de flotación.

Con el motor en ralentí alto y el aceite a temperatura de funcionamiento,