Guasti comuni al sistema di rotazione degli escavatori e come prevenirli

Perché i sistemi di rotazione degli escavatori si guastano?

I sistemi di rotazione degli escavatori si guastano quando le condizioni di lavoro effettive superano quelle previste in fase di progettazione, oppure quando la lubrificazione, l'olio idraulico, le guarnizioni e le condizioni di montaggio si deteriorano nel tempo.Il sistema di rotazione si trova tra la sovrastruttura rotante e il sistema idraulico della macchina. Deve avviarsi, arrestarsi, mantenere la posizione, invertire la marcia e assorbire gli urti mentre l'operatore scava, carica camion, livella pendii, demolisce cemento o ruota con la benna piena. Per questo motivo, i guasti sono solitamente cumulativi. Il sistema di rotazione raramente si guasta improvvisamente senza segnali premonitori.

Poiché la rotazione dell'escavatore combina carico meccanico e controllo idraulico, la diagnosi deve sempre verificare entrambi i lati del sistema.Un ingranaggio usurato può causare vibrazioni, ma anche una pressione idraulica instabile può generare urti che danneggiano l'ingranaggio. Una perdita da una guarnizione potrebbe essere dovuta a un problema di tenuta, ma potrebbe anche indicare una pressione eccessiva nel carter o olio contaminato. Un bullone di fissaggio allentato può sembrare indice di un montaggio errato, ma potrebbe essere causato da una superficie di montaggio deformata o da sovraccarichi ripetuti.

SecondoISO 4406La pulizia del fluido idraulico può essere rappresentata da codici di conteggio delle particelle, che forniscono ai team di manutenzione un modo strutturato per controllare la contaminazione. Questo è importante perché la contaminazione dell'olio può danneggiare motori e valvole idrauliche prima che la colpa venga attribuita alla trasmissione meccanica. Allo stesso modo, i principi di capacità degli ingranaggi a cui si fa riferimento daISO 6336Illustra perché la sollecitazione sugli ingranaggi dipende dal materiale, dalla geometria, dalla lubrificazione e dalle condizioni di carico, e non solo dal nome del modello.

Errore 1: Gioco eccessivo e sensazione di oscillazione instabile

Un gioco eccessivo è uno dei problemi più comuni riscontrati nei sistemi di rotazione degli escavatori e di solito indica usura degli ingranaggi, aumento del gioco dei cuscinetti, bulloni di fissaggio allentati o carichi d'urto prolungati.Il gioco meccanico è il movimento libero che si avverte prima che il sistema di rotazione trasmetta la forza. Un piccolo gioco, previsto in fase di progettazione, è normale. Un rumore sordo e crescente, invece, non lo è.

Gli operatori spesso descrivono questo guasto con frasi come "la casa sbatte quando cambio direzione" o "la parte superiore del corpo sembra instabile". Durante lo scavo, l'operatore potrebbe notare un ritardo prima che l'escavatore risponda. Durante il posizionamento di precisione, la macchina potrebbe superare il punto di riferimento. Nei casi più gravi, la sovrastruttura potrebbe oscillare durante la frenata. Questo non è solo un fastidio, ma può ridurre la precisione dei comandi e aumentare lo stress sui denti degli ingranaggi.

La prevenzione inizia con la corretta selezione del modello. Se il sistema di rotazione è sottodimensionato rispetto al momento di ribaltamento o al fattore di urto effettivo, il gioco meccanico aumenterà più rapidamente. Gli acquirenti devono fornire al produttore del sistema di rotazione informazioni precise sul carico, inclusi il peso della macchina, l'inerzia della sovrastruttura, le dimensioni della benna, il raggio di lavoro, l'ambiente operativo e il ciclo di lavoro. Il produttore deve definire il gioco meccanico iniziale accettabile e raccomandare intervalli di ispezione.

Durante la manutenzione, il gioco meccanico deve essere misurato e registrato a intervalli regolari, anziché essere valutato solo a sensazione.Se il valore aumenta rapidamente, controllare i bulloni di fissaggio, la lubrificazione degli ingranaggi, le condizioni dei cuscinetti e il comportamento dell'operatore. Se l'escavatore utilizza frequentemente il sistema di rotazione per spingere il materiale lateralmente, la trasmissione di rotazione subisce carichi laterali eccessivi. Questa abitudine può usurare una trasmissione già debole più rapidamente di quanto previsto da qualsiasi calcolo di progettazione.

Guasto 2: Usura, vaiolatura o rottura dei denti dell'ingranaggio

Il danneggiamento dei denti degli ingranaggi si verifica quando lo stress da contatto, il carico d'urto, la lubrificazione insufficiente, la contaminazione o i difetti del materiale superano le condizioni di funzionamento sicure del gruppo di ingranaggi.L'usura iniziale degli ingranaggi può manifestarsi con la presenza di particelle metalliche fini nel lubrificante, un movimento oscillatorio irregolare, un rumore stridulo o vibrazioni sotto carico. Un danno più avanzato può presentare vaiolatura, scheggiatura, denti scheggiati o rotti.

SecondoRisorse relative agli standard AGMA per gli ingranaggiLe prestazioni degli ingranaggi dipendono da fattori quali geometria, materiale, precisione di fabbricazione, lubrificazione e applicazione. In termini pratici per l'acquirente, ciò significa che due trasmissioni con valori di coppia simili potrebbero non avere la stessa durata dei denti se differiscono il trattamento termico, la qualità della lavorazione, la lubrificazione o le ipotesi relative al fattore di shock.

Per evitare danni agli ingranaggi, utilizzare il lubrificante corretto, rispettare gli intervalli di ingrassaggio raccomandati, evitare operazioni brusche, verificare il gioco degli ingranaggi e assicurarsi che la struttura di montaggio sia piana e rigida.Se l'escavatore viene utilizzato in lavori di demolizione, estrazione, silvicoltura o miniera, è consigliabile ridurre gli intervalli di ispezione. Preferisco dedicare 20 minuti al controllo del grasso piuttosto che rimanere senza macchina per tre giorni perché un dente incrinato è stato ignorato.

Guasto 3: Danni alla pista di rotolamento del cuscinetto e rotazione irregolare

I danni alle piste di rotolamento dei cuscinetti causano rotazione irregolare, rumore, resistenza all'oscillazione non uniforme, vibrazioni e talvolta la presenza di detriti metallici visibili nel lubrificante.La parte del cuscinetto di un azionamento di rotazione sopporta carichi assiali, carichi radiali e momenti di inclinazione. Quando questi carichi superano i valori previsti in fase di progettazione o quando si verificano contaminazioni nella pista di rotolamento, le superfici del cuscinetto possono presentare ammaccature, scheggiature o usura irregolare.

La prevenzione inizia con la verifica del carico. Un riduttore di rotazione di ricambio non dovrebbe essere scelto solo in base alle dimensioni fisiche. L'acquirente dovrebbe verificare il carico assiale, il carico radiale, il momento di ribaltamento, la coppia in uscita, la velocità di rotazione, il ciclo di lavoro e il fattore di shock.Se un albero di trasmissione di ricambio è compatibile con la disposizione dei bulloni ma ha una capacità di carico inferiore a quella richiesta dall'originale, è probabile che si verifichino danni prematuri alle piste di rotolamento.

I team di manutenzione devono proteggere il cuscinetto dalla contaminazione. Ispezionare le guarnizioni, mantenere accessibili i punti di ingrassaggio, evitare il lavaggio ad alta pressione direttamente sulle labbra delle guarnizioni e sostituire le coperture protettive danneggiate. Per gli ambienti corrosivi, le scelte di rivestimento e guarnizione devono essere discusse con il produttore. SecondoASTM B117I test di esposizione alla nebbia salina in condizioni controllate, come ad esempio a 35 °C, sono ampiamente utilizzati per valutare la resistenza alla corrosione, aspetto che può essere rilevante per i lavori di escavazione in ambito marittimo o costiero.

Guasto 4: Perdita d'olio intorno al motore, ai freni o alle guarnizioni

Le perdite d'olio nel sistema di rotazione di un escavatore possono derivare da guarnizioni usurate, pressione eccessiva nella carcassa, raccordi dei tubi flessibili danneggiati, montaggio errato, olio contaminato o sovrapressione.Acquirenti e tecnici non dovrebbero sostituire automaticamente la guarnizione visibile senza prima indagare sulla causa del guasto. Se la causa principale persiste, anche la nuova guarnizione potrebbe presentare nuovamente delle perdite.

Le perdite intorno al motore idraulico possono indicare danni alla guarnizione dell'albero, pressione elevata nel carter, ostruzione del tubo di scarico o usura del motore. Le perdite intorno ai raccordi possono derivare da vibrazioni, coppia di serraggio errata, filettature danneggiate o movimento del tubo flessibile. Le perdite intorno all'alloggiamento della trasmissione possono indicare usura della guarnizione, corrosione, contaminazione o riempimento eccessivo.

Poiché le perdite d'olio attirano la polvere, possono accelerare la contaminazione esterna. In un cantiere fangoso, l'olio fuoriuscito diventa un appiccicoso raccoglitore di particelle abrasive. Questa miscela può danneggiare ulteriormente le guarnizioni. L'operatore potrebbe notare solo una macchia di sporco, ma il tecnico addetto alla manutenzione dovrebbe considerarla un segnale di allarme precoce.

La prevenzione include un montaggio pulito, l'utilizzo del materiale di tenuta corretto, un instradamento adeguato dei tubi flessibili, una pressione controllata del carter e la pulizia dell'olio. Se la macchina opera in ambienti ad alta temperatura o a basse temperature, è necessario verificare la compatibilità del materiale di tenuta. Se si ordina un'unità di ricambio al produttore del riduttore di rotazione, fornire foto della vecchia posizione della perdita, lo schema idraulico (se disponibile), la pressione di esercizio e il tipo di olio. Queste informazioni aiutano il produttore a distinguere tra problemi di scelta della tenuta e problemi di pressione del sistema.

Errore 5: slittamento dei freni, derapata incontrollata o tenuta di strada non sicura

I guasti relativi ai freni si manifestano con oscillazioni indesiderate, ritardo nel mantenimento della posizione, slittamento dei freni in pendenza, surriscaldamento o rilascio brusco durante il funzionamento.A seconda del modello, i sistemi di rotazione degli escavatori possono utilizzare freni idraulici o dispositivi di bloccaggio meccanici. Quando il freno non si disinnesta in modo fluido o non mantiene la posizione in modo affidabile, sia la produttività che la sicurezza ne risentono.

I problemi ai freni possono essere di natura meccanica, idraulica o legati al sistema di controllo. Una bassa pressione di rilascio può impedire il rilascio completo, causando calore e attrito. L'olio contaminato può influire sul funzionamento delle valvole. Gli elementi di attrito usurati possono ridurre la coppia di tenuta. Una selezione errata del freno può impedire il bloccaggio della sovrastruttura in determinate angolazioni di lavoro. Poiché il freno interagisce con i comandi impartiti dall'operatore, i sintomi possono risultare incoerenti.

La prevenzione richiede la verifica della coppia di tenuta del freno, della pressione di rilascio, del tempo di risposta, della progettazione del circuito idraulico e del comportamento di sicurezza in caso di guasto prima dell'installazione.Per i progetti di sostituzione, non dare per scontato che le vecchie specifiche del freno fossero corrette. A volte la macchina originale è stata modificata, il contrappeso cambiato, l'attrezzatura resa più pesante o il terreno di lavoro cambiato. Il freno deve essere adatto alla macchina attuale, non solo alla configurazione originale del catalogo.

I tecnici devono inoltre verificare se l'operatore segnala una deriva solo sotto carico o anche a vuoto. Una deriva sotto carico può indicare una coppia di tenuta insufficiente o una perdita interna. Un rilascio brusco può indicare problemi al controllo idraulico. Se il freno si surriscalda, interrompere l'utilizzo della macchina fino a quando non viene individuata la causa. Quell'odore di materiale d'attrito caldo non è qualcosa da "tenere sotto osservazione per qualche altro giorno".

Guasto 6: Debolezza del motore idraulico, oscillazione lenta o rotazione a scatti

Un movimento di rotazione debole, lento o a scatti può essere causato dall'usura del motore idraulico, da una portata insufficiente della pompa, da problemi di regolazione della valvola di sicurezza, da contaminazione dell'olio, da perdite interne, dalla presenza di aria nel sistema o da un rapporto di trasmissione del meccanismo di rotazione non corretto.Spesso la colpa viene attribuita al meccanismo di rotazione perché è visibile, ma la vera causa potrebbe essere il sistema idraulico.

Poiché la pressione genera coppia e il flusso genera velocità, il tecnico dovrebbe misurare entrambi. Se la macchina ha una pressione sufficiente ma un flusso insufficiente, la velocità di rotazione ne risente. Se il flusso è adeguato ma la pressione diminuisce sotto carico, il sistema di azionamento potrebbe non avere una coppia sufficiente. Se la pressione subisce picchi durante i cambi di direzione, gli ingranaggi e i componenti del motore potrebbero subire degli urti.Una diagnosi corretta dovrebbe includere prove di pressione, prove di portata, ispezione delle condizioni dell'olio, osservazione del flusso di scarico e controlli della resistenza meccanica.

La pulizia dell'olio merita particolare attenzione. Le particelle possono graffiare le superfici del motore, bloccare le valvole e aumentare le perdite interne. L'acqua può ridurre le prestazioni di lubrificazione e favorire la corrosione. L'olio schiumoso può rendere il controllo incoerente. Il team di manutenzione dovrebbe rispettare gli obiettivi di filtrazione e sostituire i filtri secondo il programma stabilito, non solo alla comparsa dei sintomi.

Quando si ordina un ricambio da un produttore di azionamenti di rotazione, è necessario fornire i dati della pompa idraulica, la cilindrata del motore (se nota), le impostazioni di pressione, la velocità di rotazione desiderata, le dimensioni delle porte per i tubi flessibili e i requisiti relativi a freni o valvole. L'ampia gamma di prodotti INI Hydraulic, che comprende motori idraulici, sistemi idraulici e riduttori epicicloidali, è utile in questo caso perché le prestazioni di rotazione dipendono dall'intera catena di trasmissione.

Guasto 7: Surriscaldamento, rumore e vibrazioni sotto carico

Surriscaldamento, rumori anomali e vibrazioni sono segnali di avvertimento a livello di sistema che possono indicare attrito eccessivo, lubrificazione insufficiente, danni agli ingranaggi, usura dei cuscinetti, trascinamento dei freni, restrizioni idrauliche o disallineamento.Questi sintomi non dovrebbero mai essere ignorati solo perché l'escavatore è ancora in grado di funzionare.

Il tipo di rumore aiuta nella diagnosi. Un ronzio costante può indicare problemi di flusso idraulico o al motore. Un battito ritmico può suggerire danni agli ingranaggi o ai cuscinetti. Un rumore di sfregamento può indicare contaminazione o un grave guasto alla lubrificazione. Anche la posizione del calore è importante. Il calore in prossimità del motore può suggerire perdite idrauliche o attrito dei freni. Il calore in prossimità dell'alloggiamento degli ingranaggi può suggerire attrito meccanico o guasto del lubrificante.

La prevenzione richiede una semplice disciplina di ispezione: ascoltare, toccare con attenzione, misurare la temperatura, controllare il lubrificante, ispezionare i bulloni, verificare la pressione e documentare le tendenze.Una singola misurazione della temperatura è utile, ma un andamento nel tempo è ancora meglio. Se la stessa macchina, a parità di carico, funziona a una temperatura superiore di 15 °C rispetto al solito, significa che qualcosa è cambiato. Tale cambiamento dovrebbe essere analizzato prima che l'unità si guasti.

A mio parere, gli operatori, se ben addestrati, sono i migliori rilevatori di segnali precoci. Sanno riconoscere il rumore normale della macchina e percepiscono anche il minimo cambiamento prima che un responsabile veda la fattura per la riparazione. Un programma di manutenzione dovrebbe incoraggiare gli operatori a segnalare anomalie nel funzionamento della macchina, senza però incolparli di doverla fermare.

Piano di manutenzione preventiva per i sistemi di rotazione degli escavatori

Un solido piano di manutenzione preventiva dovrebbe includere controlli visivi giornalieri, lubrificazione programmata, ispezione dei bulloni, controllo dell'olio idraulico, ispezione delle guarnizioni e misurazione periodica del gioco.L'intervallo esatto dipende dalle dimensioni della macchina, dal ciclo di lavoro, dall'ambiente e dalle indicazioni del produttore, ma la struttura riportata di seguito rappresenta un punto di partenza pratico.

Come collaborare con un produttore di azionamenti di rotazione dopo un guasto

In caso di guasto al meccanismo di rotazione, l'acquirente dovrebbe inviare al produttore una documentazione a supporto, non solo un reclamo.Tra le prove utili si annoverano il modello della macchina, le ore di funzionamento, l'ambiente di lavoro, le foto dell'unità guasta, i video del sintomo, i dati relativi alla pressione e alla portata idraulica, le condizioni dell'olio, i registri di manutenzione, le foto dell'installazione e qualsiasi recente evento di sovraccarico. Queste informazioni aiutano a distinguere i difetti del prodotto dalle cause di sistema.

Un produttore responsabile di azionamenti di rotazione dovrebbe porre domande diagnostiche prima di raccomandare una sostituzione. Se il vecchio azionamento si è guastato per sovraccarico, l'installazione di un modello con la stessa potenza nominale potrebbe ripresentare il problema. Se il guasto del vecchio azionamento è stato causato da olio contaminato, l'impianto idraulico deve essere pulito prima dell'installazione del nuovo azionamento. Se il guasto è dovuto a una superficie di montaggio allentata, la struttura della macchina deve essere corretta.Sostituire un componente guasto senza correggerne la causa principale significa solo guadagnare tempo in attesa del prossimo guasto.

INI Hydraulic è rilevante per questo tipo di supporto perché la sua gamma di prodotti comprende dispositivi di rotazione idraulica, motori idraulici, riduttori epicicloidali, verricelli, pompe e sistemi idraulici. Per le applicazioni di rotazione degli escavatori, questa esperienza trasversale può aiutare a valutare se il problema è di natura meccanica, idraulica o legato all'installazione. Gli acquirenti possono consultare la pagina del prodotto per la rotazione idraulica all'indirizzoRotazione idraulica INIquando si discute delle esigenze di sostituzione o personalizzazione.

FAQ: Prevenzione dei guasti al sistema di rotazione dell'escavatore

Qual è il primo segnale di allarme di un guasto al sistema di rotazione?

Il primo segnale di allarme è spesso un cambiamento nella sensazione di oscillazione, come rumori nuovi, vibrazioni, ritardi nel cambio di direzione o un piccolo ma crescente rumore sordo. Anche perdite visibili, funzionamento a temperature più elevate e rotazione irregolare sono segnali di allarme precoci che dovrebbero essere controllati immediatamente.

Un olio idraulico di scarsa qualità può danneggiare un sistema di rotazione?

Sì. Un olio idraulico di scarsa qualità può danneggiare il motore idraulico, le valvole, le guarnizioni e i componenti frenanti collegati al sistema di rotazione. La presenza di particelle, acqua, una viscosità errata o la formazione di schiuma possono causare problemi di controllo e accelerare l'usura.

Perché il mio escavatore ruota lentamente anche dopo aver sostituito il meccanismo di rotazione?

Un'oscillazione lenta dopo la sostituzione può essere dovuta a una portata della pompa insufficiente, a una cilindrata del motore errata, a impostazioni errate della valvola di sicurezza, a filtri ostruiti, a perdite interne, all'attrito dei freni o a restrizioni nei tubi flessibili. È opportuno testare l'impianto idraulico anziché presumere che il nuovo azionamento sia difettoso.

Come posso ridurre l'usura degli ingranaggi nella trasmissione di rotazione di un escavatore?

È possibile ridurre l'usura degli ingranaggi selezionando il modello corretto per il carico reale, mantenendo una lubrificazione adeguata, prevenendo la contaminazione, evitando operazioni brusche, controllando l'andamento del gioco, mantenendo serrati i bulloni di fissaggio e riparando tempestivamente eventuali danni alle guarnizioni.

Quando è preferibile sostituire anziché riparare un riduttore di rotazione guasto?

La sostituzione è generalmente più sicura quando i denti degli ingranaggi sono rotti, le piste di rotolamento dei cuscinetti sono gravemente danneggiate, le superfici dell'alloggiamento sono deformate, il gioco è eccessivo e non regolabile, oppure il costo della riparazione si avvicina al costo di un'unità nuova e affidabile. La decisione dovrebbe tenere conto del rischio di fermo macchina, non solo del costo dei pezzi di ricambio.

Versione riassuntiva di LinkedIn

I guasti al sistema di rotazione degli escavatori di solito iniziano prima che la macchina si fermi. I segnali di avvertimento includono gioco eccessivo, rumori di rotazione anomali, perdite d'olio, surriscaldamento, rotazione a scatti, slittamento dei freni e movimento irregolare sotto carico. Le cause principali sono spesso contaminazione, lubrificazione insufficiente, sovraccarico, incompatibilità idraulica, danni alle guarnizioni o montaggio non corretto. La prevenzione richiede la corretta selezione del modello, la pulizia dell'olio idraulico, la lubrificazione programmata, l'ispezione dei bulloni, i controlli dei freni e la segnalazione da parte dell'operatore. INI Hydraulic supporta le applicazioni di rotazione idraulica con una consolidata esperienza in motori idraulici, riduttori epicicloidali, verricelli e sistemi idraulici, aiutando gli acquirenti a valutare l'intera catena di trasmissione anziché sostituire i componenti alla cieca.