Minikoparki to urządzenia o bardzo szerokim zastosowaniu, wykorzystywane przede wszystkim w branży budowlanej. Jednak, tak jak w przypadku wielu innych maszyn, czasem dochodzi do ich awarii. Niniejszy artykuł omawia problem braku obrotu kabiny w minikoparce, ze szczególnym uwzględnieniem modelu Wacker Neuson 2700RDV z 1998 roku.
Użytkownik zgłasza, że obrót w prawo działa i kabina zatrzymuje się po puszczeniu joysticka. Natomiast obrót w lewo działa, ale kabina nie hamuje. Dodatkowo, na odpalonej maszynie, nie ruszając joysticków, można obracać kabiną w lewo, pchając za rozłożone ramię, lecz w prawo jest to niemożliwe. Na zgaszonej maszynie ruch obrotowy jest zablokowany. Właściciel maszyny wymienił już silnik obrotu, gdyż stary uległ uszkodzeniu.
Mechaniczne przyczyny problemów z obrotem kabiny
Koła obrotowe, zwane również wieńcami obrotu, są stosowane w maszynach, w których kabina musi obracać się względem dolnej ramy maszyny podczas pracy, na przykład w koparkach gąsienicowych i kołowych. Oba pierścienie wieńca obrotu mają rowki, zwane bieżniami, o rozmiarze i kształcie zaprojektowanym do utrzymywania elementów tocznych i odpowiednich elementów dystansowych.
W koparkach pierścień zębaty łożyska jest mocowany do dolnego korpusu maszyny za pomocą złączy śrubowych. Górny pierścień, bez zębów, jest połączony z ramą kabiny. Wieniec obrotu umożliwia obracanie się obu ram względem siebie, kontrolując ruch obrotowy za pomocą układu przekładni redukcyjnej.
Najczęstsze usterki wieńca obrotu
- Najczęstszą przyczyną wymiany wieńca obrotu jest pęknięcie jednego lub więcej zębów na dolnym pierścieniu. Uniemożliwia to pracę, ponieważ liczba uszkodzonych zębów szybko rośnie. Główną przyczyną jest pogorszenie lub awaria systemu hamowania przekładni napędowej. Jeśli system ten nie jest skuteczny, gdy zmienia się kierunek ruchu kabiny, odwrócenie momentu obrotowego działającego na zęby powoduje ich wygięcie poza specyfikacje projektowe.
- Innym problemem, który może wystąpić, jest zatarcie łożyska.
- Pomimo dużych obciążeń, jakim poddawane są wieńce obrotu, stosunek przekroju poprzecznego do średnicy jest stosunkowo niewielki. Sprawia to, że są one podatne na odkształcenia, jeśli nie są odpowiednio podparte. Dlatego ważne jest, aby konstrukcja łącząca była wystarczająco sztywna, powierzchnie podparcia były odpowiednio płaskie, a system mocowania zapobiegał deformacji pod dużym obciążeniem.
Problemy z układem hydraulicznym i elektrycznym sterującym obrotem
Diagnostyka hydrauliki sterowania
Należy sprawdzić, czy dopływa olej do joysticka. Przy joysticku powinny być cztery węże, które wychodzą do rozdzielacza, i jeden, którym dochodzi olej (powinien być grubszy). Można popuścić ten wąż, w którym dochodzi olej, i zobaczyć, czy dopływa.
- Jeśli olej dopływa, może mieć za niskie ciśnienie. Zmierzone ciśnienie sterowania waha się między 30 a 35 bar w czasie pracy.
- Jeśli olej nie dopływa, może to świadczyć o zamkniętym elektrozaworze sterowania, którego zadaniem jest przerwanie pracy (zamknięcie obiegu) przy podniesionym joysticku podczas wsiadania. Elektrozawór ten powinien znajdować się na drodze między joystickiem a pompą, z podłączonymi kablami.
Awarie rozdzielacza hydraulicznego
Jeżeli pulsuje joystick, a sterowanie jest hydraulicznym pilotem (czyli w joysticku jest mały rozdzielacz, który małym ciśnieniem i małą ilością oleju uruchamia właściwy rozdzielacz), oznacza to, że problem leży w rozdzielaczu głównym. Prawdopodobną przyczyną może być wymycie o-ringu lub pęknięcie sprężynki. Wewnętrzny przeciek w rozdzielaczu, spowodowany wymyciem o-ringu lub awarią sprężynek, jest często obserwowanym problemem. Użytkownik wspomina, że duży rozdzielacz był naprawiany w zeszłym roku, a wszystkie uszczelnienia zostały wymienione.
Aby znaleźć, która sekcja sterowana hydraulicznie odpowiada za ruch obrotu, należy popuścić mocowanie wężyków idących od joysticka przy rozdzielaczu. Gdy ktoś porusza joystickiem w kierunku obrotu, należy obserwować, z którego popuszczonego wężyka leci olej. Warto również sprawdzić zawór hamujący na hydromotorze, który może odpowiadać za brak hamowania obrotu, co zostało zaobserwowane w minikoparce.
Problemy elektryczne
W jednym z przypadków, po prześledzeniu węży od joysticków, zlokalizowano elektrozawór, a następnie odkryto, że kabel do niego był upalony. Taka awaria elektryczna uniemożliwia prawidłowe sterowanie. W przypadku problemów z instalacją elektryczną, zwłaszcza gdy dochodzi do przepalenia bezpiecznika przy próbie zapłonu po wybojach, konieczny jest dokładny przegląd całej instalacji.
Konserwacja wieńców obrotu i prawidłowy montaż
Zwiększanie żywotności wieńca obrotu
Żywotność wieńców obrotu można zwiększyć, przestrzegając kilku zasad dobrej praktyki. Wybór materiałów i obróbki cieplnej ma kluczowe znaczenie dla uzyskania mocnych, trwałych wieńców obrotu, zwłaszcza w odniesieniu do żywotności zębów. Konieczne jest również zastosowanie obróbki cieplnej powierzchni w najbardziej obciążonych obszarach łożyska, którymi są bieżnie elementów tocznych i zęby pierścienia wewnętrznego. Proces hartowania indukcyjnego zwiększa odporność zębów na zginanie i wżery na powierzchniach styku.
Aby uniknąć uderzeń i uszkodzeń, zwłaszcza w kierunku promieniowym, wieniec obrotu musi być zamknięty w sztywnej obudowie i transportowany poziomo. Podczas przechowywania obudowa i łożysko muszą pozostać w pomieszczeniu, chronione przed czynnikami atmosferycznymi, które mogą powodować korozję.
Smarowanie i kontrola
Łożysko jest dostarczane ze wstępnie nasmarowanymi bieżniami tocznymi. Należy je nasmarować po pierwszych 50 godzinach pracy, a następnie w odstępach czasu zależnych od warunków pracy maszyny (ale nigdy nie dłużej niż co 100 godzin pracy). Ponadto, przed i po dłuższych przestojach maszyny, należy nasmarować koło obrotowe. Przez cały okres eksploatacji wieńca obrotu ważne jest przeprowadzanie wizualnych kontroli stanu uszczelek i ich wymiana, jeśli wyglądają na zniszczone lub kruche. Zgodnie z tym samym harmonogramem konserwacji, boki zębów należy całkowicie pokryć smarem, rozprowadzając go za pomocą pędzla lub sprayu.
Wymiana i montaż nowego wieńca obrotu
Proces wymiany uszkodzonego wieńca obrotu obejmuje pewne czynności wstępne w celu prawidłowego montażu nowego łożyska. Po przeprowadzeniu tych kontroli łożysko można umieścić na dolnej ramie maszyny. Aby uzyskać prawidłową i skuteczną orientację, należy postępować zgodnie z oznaczeniami na łożysku. Wszystkie wieńce obrotu mają strefę przejściową początku i końca hartowania, która jest najbardziej wrażliwym obszarem.
Przed rozpoczęciem mocowania łożyska do ramy należy sprawdzić, czy śruby mocujące są zgodne ze specyfikacjami podanymi w instrukcji producenta. Ważne jest również wcześniejsze nasmarowanie śrub i użycie płaskich, nieelastycznych podkładek. Konieczne jest uwzględnienie mimośrodowości wieńca obrotu w celu uniknięcia zatarcia przekładni napędowej lub przedwczesnego zużycia zębów. Ze względu na niski stosunek grubości do średnicy, pierścienie łożyskowe mają tendencję do odkształcania się podczas obróbki cieplnej.
Podczas montażu należy sprawdzić pionowe ustawienie łożyska i zębnika. Nawet jeśli maszyna ma więcej niż jedną zębatkę, sprzęgło powinno znajdować się w punktach maksymalnego mimośrodu łożyska. Punkty największego mimośrodu są oznaczone na łożysku trzema zębami pomalowanymi na żółto, co umożliwia kalibrację luzu między dwoma zestawami zębów w punkcie maksymalnej odległości między dwoma komponentami. Po zamontowaniu zaleca się kilkukrotne obrócenie systemu, aby sprawdzić, czy sprzęgło jest prawidłowe i czy nie występuje nadmierny hałas spowodowany nieprawidłowym zazębieniem.
Na koniec zaleca się zmierzenie i zarejestrowanie luzu maszyny. Mierzy się go za pomocą komparatora umieszczonego jak najbliżej bieżni tocznej, aby zminimalizować wpływ odkształceń sprężystych w strukturze łączącej. Po ustawieniu i wyzerowaniu komparatora należy doprowadzić maszynę do stanu maksymalnego obciążenia i zmierzyć zmiany wynikające z luzu. Dobrą praktyką jest mierzenie luzu maszyny raz w roku w celu wykrycia problemów związanych z nieprawidłowym zużyciem bieżni tocznych. Maksymalny dopuszczalny wzrost luzu zależy od średnicy łożyska, typu i rozmiaru elementów tocznych oraz rodzaju zastosowania.
Będzie się pięknie obracać. Smarowanie pierścienia obrotowego w minikoparce JCB 8018.
Podsumowanie doświadczeń z diagnostyki
W jednym z przypadków problem z brakiem obrotu kabiny został zlokalizowany samodzielnie poprzez prześledzenie przewodów, co doprowadziło do konkretnej sekcji rozdzielacza. Po rozebraniu okazało się, że usterka tkwiła właśnie tam. Doświadczenie pokazuje, że w przypadku skomplikowanych problemów, jeśli samodzielna diagnostyka nie przynosi rezultatów, warto zwrócić się o pomoc do specjalisty.