Falhas comuns no sistema de giro de escavadeiras e como evitá-las

Por que os mecanismos de giro das escavadeiras falham?

Os mecanismos de giro de escavadeiras falham quando as condições reais de trabalho excedem as previsões de projeto ou quando a lubrificação, o óleo hidráulico, a vedação e as condições de montagem se deterioram com o tempo.O mecanismo de giro fica entre a superestrutura rotativa e o sistema hidráulico da máquina. Ele precisa iniciar, parar, manter a rotação, inverter o sentido de rotação e absorver impactos enquanto o operador escava, carrega caminhões, nivela taludes, demoli concreto ou gira a máquina com a caçamba cheia. Por isso, as falhas geralmente são cumulativas. Raramente o mecanismo de giro "falha repentinamente" sem sinais de alerta prévios.

Como a rotação da escavadeira combina carga mecânica e controle hidráulico, o diagnóstico deve sempre verificar ambos os lados do sistema.Uma engrenagem desgastada pode causar vibração, mas a pressão hidráulica instável também pode gerar impactos que danificam a engrenagem. Um vazamento na vedação pode indicar um problema na própria vedação, mas também pode apontar para pressão excessiva na carcaça ou óleo contaminado. Um parafuso de fixação solto pode parecer um problema de montagem inadequada, mas pode ser causado por uma superfície de montagem deformada ou sobrecarga repetida.

De acordo comISO 4406A limpeza do fluido hidráulico pode ser representada por códigos de contagem de partículas, o que oferece às equipes de manutenção uma maneira estruturada de controlar a contaminação. Isso é importante porque a contaminação do óleo pode danificar motores e válvulas hidráulicas antes mesmo que a falha seja atribuída ao acionamento mecânico. Da mesma forma, os princípios de capacidade de engrenagem mencionados porISO 6336Mostrar por que a tensão nas engrenagens depende do material, da geometria, da lubrificação e das condições de carga, e não apenas do nome do modelo.

Falha 1: Folga excessiva e sensação de swing solto

A folga excessiva é uma das queixas mais comuns em relação ao acionamento de giro de escavadeiras e geralmente indica desgaste das engrenagens, aumento da folga dos rolamentos, parafusos de montagem soltos ou carga de choque a longo prazo.A folga é o movimento livre sentido antes que o sistema de giro transmita a força. Uma pequena folga projetada é normal. Um ruído crescente, porém, não é.

Os operadores costumam descrever essa falha como "a casa bate quando mudo de direção" ou "a parte superior da máquina fica solta". Durante a escavação, o operador pode notar um atraso na resposta da escavadeira. Durante o posicionamento preciso, a máquina pode ultrapassar o ponto desejado. Em casos graves, a estrutura superior pode balançar durante a frenagem. Isso é mais do que um incômodo; pode reduzir a precisão do controle e aumentar o desgaste das engrenagens.

A prevenção começa com a seleção correta do modelo. Se o acionamento de giro for subdimensionado para o momento de inclinação real ou o fator de impacto, a folga aumentará mais rapidamente. Os compradores devem enviar informações precisas sobre a carga ao fabricante do acionamento de giro, incluindo peso da máquina, inércia da superestrutura, tamanho da caçamba, raio de trabalho, ambiente operacional e ciclo de trabalho. O fabricante deve definir a folga inicial aceitável e recomendar intervalos de inspeção.

Durante a manutenção, a folga deve ser medida e registrada em intervalos regulares, em vez de ser avaliada apenas pelo tato.Se o valor aumentar rapidamente, verifique os parafusos de fixação, a lubrificação das engrenagens, o estado dos rolamentos e o comportamento do operador. Se a escavadeira usar frequentemente o sistema de giro para empurrar material lateralmente, o acionamento de giro estará sujeito a cargas laterais excessivas. Esse hábito pode desgastar um acionamento frágil mais rapidamente do que qualquer cálculo de projeto prevê.

Falha 2: Desgaste, corrosão ou quebra dos dentes da engrenagem

Danos nos dentes das engrenagens ocorrem quando a tensão de contato, a carga de choque, a lubrificação inadequada, a contaminação ou defeitos de material excedem as condições de trabalho seguras do conjunto de engrenagens.O desgaste inicial das engrenagens pode se manifestar como partículas finas de metal no lubrificante, movimento de oscilação irregular, ruído agudo ou vibração sob carga. Danos avançados podem apresentar corrosão por pite, lascamento, dentes quebrados ou lascados.

De acordo comRecursos de padrões de equipamentos da AGMAO desempenho das engrenagens depende da geometria, do material, da precisão de fabricação, da lubrificação e dos fatores de aplicação. Em termos práticos para o comprador, isso significa que duas engrenagens com valores de torque semelhantes podem não ter a mesma vida útil dos dentes se o tratamento térmico, a qualidade da usinagem, a lubrificação ou as considerações sobre o fator de impacto forem diferentes.

Para evitar danos às engrenagens, utilize o lubrificante correto, mantenha o intervalo de lubrificação recomendado, evite operações com impacto, verifique a folga entre as engrenagens e assegure-se de que a estrutura de montagem seja plana e rígida.Se a escavadeira trabalha em demolição, extração de pedras, silvicultura ou mineração, reduza os intervalos de inspeção. Prefiro gastar 20 minutos verificando a condição da graxa do que ficar sem a máquina por três dias porque um dente trincado foi ignorado.

Falha 3: Danos na pista de rolamento e rotação irregular

Danos na pista de rolamento causam rotação irregular, ruído, resistência desigual ao movimento, vibração e, às vezes, detritos metálicos visíveis no lubrificante.A parte do rolamento de um mecanismo de giro suporta carga axial, carga radial e momento de inclinação. Quando essas cargas excedem os limites de projeto ou quando há entrada de contaminantes na pista de rolamento, as superfícies do rolamento podem sofrer amassamento, lascamento ou desgaste irregular.

A prevenção começa com a verificação da carga. Um novo mecanismo de giro não deve ser escolhido apenas pelo tamanho físico. O comprador deve confirmar a carga axial, a carga radial, o momento de inclinação, o torque de saída, a velocidade de giro, o ciclo de trabalho e o fator de impacto.Se uma unidade de substituição se encaixar no padrão de furação, mas tiver uma capacidade de carga inferior à exigida pela unidade original, é provável que ocorra dano prematuro à pista de rolamento.

As equipes de manutenção devem proteger o rolamento contra contaminação. Inspecione as vedações, mantenha os pontos de lubrificação acessíveis, evite a lavagem com alta pressão diretamente nos lábios das vedações e substitua as capas protetoras danificadas. Para ambientes corrosivos, as opções de revestimento e vedação devem ser discutidas com o fabricante. De acordo comASTM B117O teste de exposição à névoa salina em condições controladas, como 35°C, é amplamente utilizado para avaliar a resistência à corrosão, o que pode ser relevante para trabalhos de escavação em ambientes marítimos ou costeiros.

Falha 4: Vazamento de óleo ao redor do motor, freio ou vedações.

Vazamentos de óleo no sistema de giro de uma escavadeira podem ser causados ​​por vedações desgastadas, pressão excessiva na carcaça, conexões de mangueira danificadas, montagem incorreta, óleo contaminado ou eventos de sobrepressão.Compradores e técnicos não devem substituir automaticamente a vedação visível sem antes investigar o motivo da falha. Se a causa raiz persistir, a nova vedação poderá apresentar vazamentos novamente.

Vazamentos ao redor do motor hidráulico podem indicar danos na vedação do eixo, alta pressão na carcaça, obstrução da linha de drenagem ou desgaste do motor. Vazamentos ao redor das conexões podem ser causados ​​por vibração, torque incorreto, roscas danificadas ou movimento da mangueira. Vazamentos ao redor da carcaça de acionamento podem indicar desgaste da vedação, corrosão, contaminação ou excesso de fluido.

Como o vazamento de óleo atrai poeira, ele pode acelerar a contaminação externa. Em um local de trabalho lamacento, o óleo vazado se torna um coletor pegajoso de partículas abrasivas. Essa mistura pode danificar ainda mais as vedações. O operador pode ver apenas uma mancha suja, mas o técnico de manutenção deve considerá-la um sinal de alerta precoce.

A prevenção inclui montagem limpa, material de vedação correto, roteamento adequado das mangueiras, pressão controlada na carcaça e limpeza do óleo. Se a máquina operar em ambientes de alta temperatura ou clima frio, a compatibilidade do material de vedação deve ser verificada. Se uma unidade de reposição for encomendada de um fabricante de acionamento de giro, forneça fotos do local do vazamento antigo, esquema hidráulico (se disponível), pressão de operação e tipo de óleo. Essas informações ajudam o fabricante a distinguir entre problemas de seleção de vedação e problemas de pressão do sistema.

Falha 5: Deslizamento dos freios, desvio lateral ou retenção insegura.

Falhas relacionadas aos freios se manifestam como desvio de giro, retenção tardia, deslizamento dos freios em declives, superaquecimento ou liberação brusca durante a operação.Os sistemas de giro de escavadeiras podem usar frenagem hidráulica ou mecanismos de retenção mecânica, dependendo do projeto. Quando o freio não libera suavemente ou não retém a força de forma confiável, tanto a produtividade quanto a segurança são comprometidas.

Problemas nos freios podem ser mecânicos, hidráulicos ou relacionados ao controle. Baixa pressão de liberação pode impedir a liberação completa, causando superaquecimento e arrasto. Óleo contaminado pode afetar o comportamento da válvula. Elementos de fricção desgastados podem reduzir o torque de retenção. A seleção incorreta do freio pode impedir a sustentação da superestrutura em ângulos de trabalho específicos. Como o freio interage com os comandos do operador, os sintomas podem parecer inconsistentes.

A prevenção exige a confirmação do torque de retenção do freio, da pressão de liberação, do tempo de resposta, do projeto do circuito hidráulico e do comportamento à prova de falhas antes da instalação.Para projetos de substituição, não presuma que a especificação antiga do freio estava correta. Às vezes, a máquina original foi modificada, o contrapeso foi alterado, o implemento foi reforçado ou o terreno de operação mudou. O freio deve ser adequado para a máquina atual, e não apenas para a configuração original do catálogo.

Os técnicos também devem verificar se o operador relata desvio apenas sob carga ou também sem carga. O desvio sob carga pode indicar torque de retenção insuficiente ou vazamento interno. A liberação brusca pode indicar problemas no controle hidráulico. Se o freio superaquecer, pare de usar a máquina até que a causa seja encontrada. O cheiro de material de fricção quente não é algo para se esperar por mais alguns dias.

Falha 6: Fraqueza do motor hidráulico, oscilação lenta ou rotação irregular.

Um movimento de giro fraco, lento ou irregular pode ser causado por desgaste do motor hidráulico, baixo fluxo da bomba, problemas na regulagem da válvula de alívio, contaminação do óleo, vazamento interno, ar no sistema ou uma relação de transmissão de giro incorretamente ajustada.O mecanismo de giro costuma ser culpado por ser visível, mas o sistema hidráulico pode ser a verdadeira origem do problema.

Como a pressão gera torque e o fluxo gera velocidade, o técnico deve medir ambos. Se a máquina tiver pressão suficiente, mas fluxo insuficiente, a velocidade de giro será prejudicada. Se o fluxo for adequado, mas a pressão cair sob carga, o acionamento poderá apresentar falta de torque. Se houver picos de pressão durante mudanças de direção, os componentes da engrenagem e do motor poderão sofrer impactos.Um diagnóstico adequado deve incluir testes de pressão, testes de fluxo, inspeção da condição do óleo, observação do fluxo de drenagem e verificações de resistência mecânica.

A limpeza do óleo merece atenção especial. Partículas podem riscar as superfícies do motor, obstruir válvulas e aumentar vazamentos internos. A água pode reduzir o desempenho da lubrificação e promover a corrosão. O óleo espumoso pode causar inconsistências no controle. A equipe de manutenção deve seguir as metas de filtragem e substituir os filtros conforme o cronograma, e não apenas após o surgimento de sintomas.

Ao encomendar uma peça de reposição de um fabricante de acionamentos de giro, forneça os dados da bomba hidráulica, a cilindrada do motor (se conhecida), as configurações de pressão, a velocidade de giro desejada, as dimensões das portas das mangueiras e os requisitos de freio ou válvula. A ampla gama de produtos da INI Hydraulic, que inclui motores hidráulicos, sistemas hidráulicos e caixas de engrenagens planetárias, é útil nesse caso, pois o desempenho do giro depende de toda a cadeia de transmissão.

Falha 7: Superaquecimento, ruído e vibração sob carga

Superaquecimento, ruídos anormais e vibrações são sinais de alerta em nível de sistema que podem indicar atrito excessivo, lubrificação inadequada, danos nas engrenagens, desgaste dos rolamentos, arrasto dos freios, restrição hidráulica ou desalinhamento.Esses sintomas nunca devem ser ignorados simplesmente porque a escavadeira ainda funciona.

O tipo de ruído auxilia no diagnóstico. Um zumbido constante pode indicar problemas no fluxo hidráulico ou no motor. Uma batida rítmica pode sugerir danos nas engrenagens ou nos rolamentos. Um ruído de rangido pode indicar contaminação ou falha grave na lubrificação. A localização do calor também é importante. Calor próximo ao motor pode sugerir perdas hidráulicas ou atrito nos freios. Calor próximo à caixa de engrenagens pode sugerir atrito mecânico ou falha no lubrificante.

A prevenção requer uma disciplina de inspeção simples: ouvir, tocar com cuidado, medir a temperatura, verificar o lubrificante, inspecionar os parafusos, verificar a pressão e documentar as tendências.Uma única leitura de temperatura é útil, mas uma tendência é melhor. Se a mesma máquina funcionar 15°C mais quente do que o normal sob carga semelhante, algo mudou. Essa mudança deve ser investigada antes que a unidade apresente defeito.

Na minha opinião, os operadores são os melhores sensores de alerta precoce quando bem treinados. Eles sabem como a máquina normalmente soa. Eles percebem uma pequena mudança antes que o gerente veja uma conta de reparo. Um programa de manutenção deve incentivar os operadores a relatarem comportamentos anormais de oscilação, sem culpá-los pela parada da máquina.

Plano de manutenção preventiva para acionamentos de giro de escavadeiras

Um bom plano de manutenção preventiva deve combinar verificações visuais diárias, lubrificação programada, inspeção de parafusos, controle do óleo hidráulico, inspeção de vedações e medição periódica da folga.O intervalo exato depende do tamanho da máquina, do ciclo de trabalho, do ambiente e das orientações do fabricante, mas a estrutura abaixo é um ponto de partida prático.

Como proceder com um fabricante de acionamento de giro após uma falha

Após uma falha no mecanismo de giro, o comprador deve enviar ao fabricante as evidências, e não apenas uma reclamação.Boas evidências incluem modelo da máquina, horas de operação, ambiente de trabalho, fotos da unidade com defeito, vídeo do sintoma, dados de pressão e vazão hidráulica, condição do óleo, registros de manutenção, fotos da instalação e qualquer evento recente de sobrecarga. Essas informações ajudam a diferenciar defeitos do produto de causas sistêmicas.

Um fabricante responsável de acionamentos de giro deve fazer perguntas de diagnóstico antes de recomendar uma substituição. Se o acionamento antigo falhou devido a sobrecarga, instalar um com a mesma capacidade pode repetir a falha. Se o acionamento antigo falhou devido à contaminação do óleo, o sistema hidráulico deve ser limpo antes da instalação do novo acionamento. Se a falha foi causada por uma superfície de montagem solta, a estrutura da máquina deve ser corrigida.Substituir um componente defeituoso sem corrigir a causa raiz é apenas ganhar tempo até a próxima falha.

A INI Hydraulic é relevante para esse tipo de suporte porque sua linha de produtos inclui dispositivos de giro hidráulicos, motores hidráulicos, caixas de engrenagens planetárias, guinchos, bombas e sistemas hidráulicos. Para aplicações de giro de escavadeiras, essa experiência em diversas categorias pode ajudar a avaliar se o problema é mecânico, hidráulico ou relacionado à instalação. Os compradores podem consultar a página de produtos de giro hidráulico em [link para a página de produtos].Giro hidráulico INIAo discutir necessidades de substituição ou personalização.

Perguntas frequentes: Prevenção de falhas no acionamento de giro da escavadeira

Qual é o primeiro sinal de alerta de falha no mecanismo de giro?

O primeiro sinal de alerta costuma ser uma mudança na sensação do balanço, como ruídos novos, vibração, atraso na mudança de direção ou uma batida pequena, mas crescente. Vazamentos visíveis, operação mais quente e rotação irregular também são sinais de alerta que devem ser inspecionados imediatamente.

Óleo hidráulico de má qualidade pode danificar um mecanismo de giro?

Sim. Óleo hidráulico de má qualidade pode danificar o motor hidráulico, as válvulas, as vedações e os componentes de frenagem conectados ao acionamento de giro. Contaminação por partículas, água, viscosidade inadequada ou formação de espuma podem causar problemas de controle e acelerar o desgaste.

Por que minha escavadeira gira lentamente mesmo depois de substituir o mecanismo de giro?

A oscilação lenta após a substituição pode ser causada por baixo fluxo da bomba, deslocamento incorreto do motor, ajustes da válvula de alívio, filtros obstruídos, vazamento interno, arrasto do freio ou restrições nas mangueiras. O sistema hidráulico deve ser testado em vez de presumir que a nova unidade de acionamento está com defeito.

Como posso reduzir o desgaste das engrenagens no sistema de giro de uma escavadeira?

É possível reduzir o desgaste das engrenagens selecionando o modelo correto para a carga real, mantendo a lubrificação adequada, prevenindo a contaminação, evitando operações com impacto, verificando as tendências de folga, mantendo os parafusos de montagem apertados e reparando danos nas vedações precocemente.

Quando devo substituir, em vez de reparar, um mecanismo de giro com defeito?

A substituição geralmente é mais segura quando os dentes da engrenagem estão quebrados, as pistas dos rolamentos estão severamente danificadas, as superfícies da carcaça estão distorcidas, a folga é excessiva a ponto de não poder ser ajustada, ou o custo do reparo se aproxima do custo de uma nova unidade confiável. A decisão deve levar em consideração o risco de tempo de inatividade, e não apenas o custo das peças.

Versão resumida do LinkedIn

As falhas no sistema de giro de escavadeiras geralmente começam antes da parada da máquina. Os sinais de alerta incluem folga crescente, ruído anormal na rotação, vazamento de óleo, superaquecimento, rotação irregular, deslizamento dos freios e movimento brusco sob carga. As causas principais costumam ser contaminação, lubrificação inadequada, sobrecarga, incompatibilidade hidráulica, danos nas vedações ou montagem frouxa. A prevenção requer a seleção correta do modelo, limpeza do óleo hidráulico, lubrificação programada, inspeção dos parafusos, verificação dos freios e registro das ocorrências pelo operador. A INI Hydraulic oferece suporte a aplicações de giro hidráulico com experiência em motores hidráulicos, caixas de engrenagens planetárias, guinchos e sistemas hidráulicos, o que ajuda os compradores a avaliar toda a cadeia de transmissão em vez de substituir peças sem planejamento.