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Leccin 5: Sistema de control de desplazamiento
Introduccin
El sistema de control de desplazamiento de la Excavadora
Hidrulica325C est formado de dos circuitos hidrulicos separados. El
sistemade control de desplazamiento usa el flujo de ambas
bombashidrulicas principales para mover la mquina. Esta leccin
presentala funcin y operacin de los componentes principales del
sistema decontrol de desplazamiento.
Objetivos
Al terminar esta leccin, el estudiante podr:
1. Ubicar e identificar los componentes principales del
sistemade desplazamiento
2. Trazar el flujo de aceite a travs de los circuitos
dedesplazamiento
3. Explicar la operacin del freno de estacionamiento
dedesplazamiento
Material de referenciaMdulos de Operacin de los Sistemas,
Pruebas y ajustes del Manualde Servicio de la excavadora disponible
para el curso.
HerramientasVea los mdulos de Pruebas y Ajustes del Manual de
Servicio paralas herramientas requeridas.
Lecc
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nto
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Fig. 3.5.1 Vlvula de control principal
El flujo desde las dos bombas hidrulicas principales ingresa a
laparte trasera del grupo de vlvulas de control principal. El flujo
desdela bomba derecha va a la vlvula de control de
desplazamientoderecha (1). El flujo desde la bomba izquierda va a
la vlvula decontrol de desplazamiento izquierda (2).
Las vlvulas de control de desplazamiento son
operadasindependientemente mediante seales de control piloto
separadas. Lasseales de presin piloto mueven hacia abajo las
vlvulas de controlpara desplazarse en un sentido y las mueven hacia
arriba paradesplazarse en el sentido opuesto. Una cadena puede
activarse paradesplazarse en avance y la otra para desplazarse en
retrocesomediante un efecto de contrarotacin.
La vlvula de desplazamiento en lnea recta (3) usa aceite piloto
y unsolenoide para controlar la funcin de desplazamiento en lnea
recta.
Unidad 3 3-5-2 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
3
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Fig. 3.5.2 Mandos finales
Los mandos finales para la excavadora son de diseo planetario
dereduccin triple. Los mandos finales se encuentran hacia la
parteexterior de los bastidores de rodillo. Cada mando final se
llena conaceite para proporcionar lubricacin por salpicadura.
El motor de desplazamiento (ubicado dentro del bastidor de
rodillos)est conectado al engranaje central en el mando final.
Unidad 3 3-5-3 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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Fig. 3.5.3 Vlvula de alivio de tubera de dos vas de
desplazamiento
La vlvula de alivio de tubera dos vas de desplazamiento (1) es
parael desplazamiento en AVANCE.
La vlvula de alivio de tubera dos vas de desplazamiento (2) es
parael desplazamiento en RETROCESO. El ajuste de alivio para
lasvlvulas de alivio de tubera de dos vas de desplazamiento es
mayorque el ajuste de la vlvula de alivio principal (consulte el
Manual deServicio para las especificaciones correctas).
La vlvula del freno del motor de desplazamiento (3) se
encuentradentro de la caja al lado izquierdo de la vlvula.
Cuando los circuitos de desplazamiento se mueven a
VELOCIDADALTA, los dos solenoides de velocidad en el mltiple piloto
envanuna seal de presin piloto a travs de la manguera de seal (4).
Estaseal de presin se usa para mover la vlvula de cambio de caudal
ala posicin VELOCIDAD ALTA.
El goteo de aceite de drenaje de la caja desde el motor
dedesplazamiento retorna al filtro de drenaje de la caja y al
tanquehidrulico a travs de la manguera de drenaje de la caja
(5).
Los tubos de presin alta (6) conectan las vlvulas de
controlhidrulico y el motor de desplazamiento. Cuando la mquina
estdesplazndose, uno de los tubos es la tubera de presin alta y el
otrola tubera de retorno al tanque.
Unidad 3 3-5-4 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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4
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PISTNDE NGULO
MXIMOPLANCHABASCULANTE
FRENOS DE DESPLAZAMIENTO
ORIFICIO
VLVULADE RETENCIN
PISTN DENGULOMNIMO
RESORTES
PISTNDEL FRENO
PISTN
MOTOR DE DESPLAZAMIENTO
Fig. 3.5.4 Motor de desplazamiento
Los motores de desplazamiento son de diseo de pistones axiales
deplancha basculante. El desplazamiento de la plancha basculante
puedecambiarse desde el ngulo mnimo hasta el ngulo mximo para
dosdesplazamientos de velocidad. La plancha basculante no es
variableinfinitamente y estar ya sea en ngulo mnimo o en ngulo
mximo.El motor de desplazamiento incorpora el freno de
desplazamiento. Elfreno de desplazamiento es de discos mltiples de
conexin porresorte y desconexin hidrulica. Los discos forrados
tienen dientesinternos que estn estriados a la parte exterior del
tambor del motorde desplazamiento. Las planchas de acero tienen
dientes externos queestn estriados a la parte interna de la caja
exterior. La presin delsistema del motor de desplazamiento se usa
para desconectar el freno.
La vlvula del freno del motor de desplazamiento enva aceite
delsistema presurizado a travs de la vlvula de retencin en el
ladoderecho del motor de desplazamiento. El aceite va a travs de
lavlvula de retencin y el conducto a la parte inferior del motor
dedesplazamiento. El aceite entra en el freno de estacionamiento
yempuja el pistn del freno hacia la derecha contra la fuerza
delresorte para desconectar el freno.
Cuando los pedales de control de desplazamiento se retornan
aNEUTRAL, el aceite del sistema presurizado detiene el flujo a
travsde la vlvula de retencin. El aceite detrs del pistn del freno
fluye atravs del orificio pequeo en la vlvula de retencin antes de
ir aldrenaje de la caja. Se requieren aproximadamente 5 segundos
paraque la presin detrs del pistn del freno purgue devuelta al
drenajede la caja. Los frenos se conectan slo despus que la mquina
se hadetenido.
Unidad 3 3-5-5 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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VLVULA DE COMPENSACINDESPLAZAMIENTO A NIVEL
DE LA VLVULADE CONTROL PRINCIPAL
A LA VLVULADE CONTROL PRINCIPAL
VLVULAS DE ALIVIODE DOS VAS DE
DESPLAZAMIENTO
ORIFICIODE ALIVIO
DEL FRENODE LA VLVULA
DE CONTROLPRINCIPAL
A LA VLVULADE CONTROL
PRINCIPAL
VLVULA DE RETENCIN
VLVULADE RETENCIN
DE BOLA
ORIFICIO
VLVULA DERETENCIN
VLVULA DERETENCIN
DE BOLA
ORIFICIO
VLVULA DERETENCIN
ORIFICIO
DEL MOTORDE DESPLAZ.
AL MOTORDE DESPLAZ.
Fig. 3.5.5 Vlvula de compensacin del motor de
desplazamiento(DESPLAZAMIENTO A NIVEL)
El cuerpo de la vlvula de compensacin tiene las dos vlvulas de
alivio de dosvas de desplazamiento y la vlvula del freno del motor
de desplazamiento.Dentro de la vlvula de compensacin estn las
vlvulas compensadoras y lafuncin de compensacin. La vlvula de
compensacin realiza tres funciones:(1) evita las cargas de choque y
las crestas de presin durante la parada; (2)evita una condicin de
sobrevelocidad cuando la mquina se est desplazandopendiente abajo y
(3) enva la presin del sistema para desconectar el freno delmotor
de desplazamiento.
Cuando se mueven los pedales de control de desplazamiento, la
presin delsistema se enva al orificio izquierdo de la vlvula de
compensacin. La presindel sistema fluye a travs del conducto
central en el lado izquierdo de la vlvulade compensacin, abre la
vlvula de retencin y fluye al motor dedesplazamiento.
La presin del sistema tambin fluye a travs del conducto diagonal
pequeo ala cmara de resorte en el extremo izquierdo de la vlvula de
compensacin. Lapresin en la cmara de resorte fluye a travs de una
abertura en forma de "T"en el mbolo del extremo izquierdo de la
vlvula de compensacin. La presinde aceite pasa a travs de la vlvula
de retencin de bola a la cmara en elextremo izquierdo de la vlvula
de compensacin. Cuando la presin del sistemaaumenta hasta
aproximadamente 1.200 kPa (175 lb/pulg), la vlvula dedesplazamiento
se mueve hacia la derecha contra la fuerza del resorte.
A medida que la vlvula de compensacin se mueve hacia la derecha,
el resaltocentral de la vlvula de compensacin se mueve pasando la
abertura pequea enel centro de la caja. La presin del sistema fluye
a travs de las ranuras deestrangulacin en la vlvula de compensacin
y a travs de la abertura pequeaen el centro de la caja para
desconectar los frenos. Cuando la vlvula decompensacin se mueve
hacia la derecha, las ranuras de estrangulacin en elextremo derecho
de la vlvula de compensacin permiten que el aceite deretorno desde
el motor de desplazamiento fluya a travs del extremo derecho dela
vlvula de compensacin a la vlvula de control principal.
Unidad 3 3-5-6 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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SEAL NFCA LA BOMBA
VLVULA DE COMPENSACINTOPE DE DESPLAZAMIENTO
VLVULADE ALIVIOPRINCIPAL
BOMBAPRINCIPAL
VLVULA DEDESPLAZAMIENTO
Fig. 3.5.6 Vlvula de compensacin (PARADA DE DESPLAZAMIENTO)
Cuando los pedales de control de desplazamiento retornan a
NEUTRAL,la presin del sistema disminuye en el orificio izquierdo de
la vlvula decompensacin. La presin tambin disminuye en la cmara de
resorte enel extremo izquierdo de la vlvula de compensacin. La
fuerza deresorte empuja la vlvula del freno hacia la izquierda. El
aceite en lacavidad en el extremo izquierdo de la vlvula debe fluir
hacia afuera delorificio pequeo antes que la fuerza de resorte
puede empujar la vlvulade compensacin hacia la izquierda para
centrar la vlvula en la caja. Elorificio hace que la vlvula del
freno se mueva lentamente hacia laposicin central para evitar una
parada sbita.
Cuando disminuye la presin del sistema a la vlvula de
compensacindel motor de desplazamiento, la vlvula de compensacin se
muevehacia la posicin central. El resalto central en la vlvula
decompensacin bloquea el conducto al freno del motor
dedesplazamiento. Luego que se bloquea el conducto de seal al
freno, serequieren aproximadamente 5 segundos antes de que el freno
dedesplazamiento se conecte. A medida que la vlvula de
compensacindel freno se acerca a la posicin central, el primer
resalto a la derechadel resalto central bloquea el conducto de
retorno al motor dedesplazamiento y crea una traba hidrulica en el
motor dedesplazamiento. La presin en el motor de desplazamiento
aumenta ypasa a travs de la vlvula de retencin a la cavidad de
resorte detrs dela vlvula de retencin. El aumento en la presin en
la cavidad deresorte mantiene cerrada la vlvula de retencin.
Mientras el motor de desplazamiento gira debido a la inercia
delmovimiento de la mquina, la presin en el conducto de
retornoaumentar debido al bloqueo en la salida del motor. La traba
hidrulicaen el motor de desplazamiento detiene la mquina.
Unidad 3 3-5-7 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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La traba hidrulica hace que la presin aumente en el motor
dedesplazamiento. A medida que la presin aumenta, sta pasa a
travsdel orificio a la cmara de resorte en la vlvula de alivio de
tuberaderecha. El aumento de presin en la cmara de resorte
mantienecerrada la vlvula de alivio de tubera derecha. La presin
desde ellado derecho tambin pasa al extremo derecho de la vlvula de
aliviode tubera izquierda. Cuando la presin aumenta
hastaaproximadamente 27.500 kPa (4.000 lb/pulg), la vlvula de
alivio detubera izquierda se abre y el flujo va desde el lado
derecho al ladoizquierdo del motor de desplazamiento.
La presin actuando en el extremo derecho de la vlvula de alivio
dedos vas izquierda va a travs del orificio en el extremo derecho
de lavlvula de alivio de tubera izquierda a travs de la cavidad
central ya la vlvula de alivio de tubera izquierda. A medida que la
presin enla cavidad izquierda aumenta, ayuda a cerrar la vlvula de
alivio detubera izquierda. La presin requerida para mantener la
vlvula dealivio de tubera entonces aumenta hasta aproximadamente
33.000kPa (4.800 lb/pulg).
Unidad 3 3-5-8 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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VLVULA DE COMPENSACIN DESPLAZAMIENTO EN PENDIENTE
VLVULADE ALIVIOPRINCIPAL
BOMBAPRINCIPAL
VLVULA DE[DESPLAZAMIENTO
SEAL NFCA LA BOMBA
DE LA VLVULADE CONTROL PRINCIPAL
A LA VLVULADE CONTROL PRINCIPAL
Fig. 3.5.7 Vlvula de compensacin (DESPLAZAMIENTO EN
PENDIENTE)
La funcin de compensacin opera a medida que la mquina sedesplaza
pendiente abajo ya sea en AVANCE o RETROCESO.Cuando la mquina est
impulsndose pendiente abajo, la presin delsistema en el circuito de
desplazamiento disminuye. A medida que lapresin del sistema
disminuye, la fuerza de resorte mueve la vlvulade compensacin de
desplazamiento hacia la posicin central oNEUTRAL. A medida que la
vlvula se acerca al centro, las ranurasde estrangulacin forman un
orificio para restringir el aceite deretorno al tanque. Ya que el
flujo de la bomba an est entrando a lavlvula de freno de
desplazamiento y el retorno est parcialmentebloqueado, la presin
del sistema aumentar y de nuevo mover lavlvula de compensacin para
abrirse.
La vlvula de compensacin de desplazamiento alcanza un punto
deequilibrio cuando la cantidad de aceite que retorna al tanque no
esmayor que la cantidad enviada a la vlvula. El efecto de orificio
delas ranuras de estrangulacin produce una traba hidrulica parcial
enel motor de desplazamiento. La traba hidrulica parcial mantendr
lavelocidad de desplazamiento a un valor no mayor que el flujo de
labomba entrando al motor de desplazamiento.
Unidad 3 3-5-9 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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CONTROL DEL MOTOR Y BOMBA
MOTOR DE DESPLAZAMIENTO IZQUIERDOVELOCIDAD BAJA DE AVANCE
VLVULA DECAMBIO DE
CAUDAL
SOLENOIDE DE DESPLAZ.DE DOS VELOCIDADES
VLVULADE CONTROLDE DESPLAZ.IZQUIERDO
DE LA VLVULADE CONTROL PILOTO
BOMBAPILOTO
VLVULAS DEALIVIO DEDOS VAS
VLVULA DECOMPENSACIN
PISTN DEVELOC.BAJA
PLANCHABASCULANTE
VLVULA DERETENCIN
INTERRUPTOR DESELECTOR DE
VELOCIDAD EN LA CABINA
Fig. 3.5.8 Motor de desplazamiento izquierdo (VELOCIDAD BAJA DE
AVANCE)
En VELOCIDAD BAJA la presin del sistema de la vlvula decontrol
de desplazamiento se enva a travs de la vlvula decompensacin al
motor de desplazamiento. La presin del sistemaentonces se enva a
travs de la vlvula de cambio de caudal a losservopistones de
velocidad baja. Los servopistones de velocidad bajamueven la
plancha basculante del motor de desplazamiento a laposicin de ngulo
mximo para el desplazamiento a velocidad baja.
El flujo a travs del lado izquierdo del diagrama es como sigue:
lapresin del sistema mueve la vlvula de compensacin hacia
laderecha. La vlvula de compensacin enva la presin del sistema
atravs del orificio central para desconectar el freno
dedesplazamiento. La presin del sistema tambin se enva a losmotores
de desplazamiento para girar los mandos finales. Entre lavlvula del
freno y el motor de desplazamiento, la presin del sistemava a travs
de la vlvula de retencin y el lado izquierdo de la vlvulade cambio
de caudal al pistn de velocidad baja.
La plancha basculante se mueve al ngulo mximo para obtener
parmximo y desplazamiento de VELOCIDAD BAJA.
Unidad 3 3-5-10 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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PISTNDE VEL.
ALTA
CONTROL DEL MOTOR Y BOMBA
MOTOR DE DESPLAZAMIENTO IZQUIERDOVELOCIDAD ALTA DE AVANCE
VLVULA DECAMBIO DE
CAUDAL
SOLENOIDE DE DESPLAZ.DE DOS VELOCIDADES
VLVULADE CONTROLDE DESPLAZ.IZQUIERDO
DE LA VLVULADE CONTROL
PILOTO|
BOMBAPILOTO
VLVULAS DEALIVIO DEDOS VAS
VLVULA DECOMPENSACIN
PLANCHABASCULANTE
VLVULA DERETENCIN
INTERRUPTOR DESELECTOR DE
VELOCIDAD EN LA CABINA
Fig. 3.5.9 Motor de desplazamiento izquierdo (VELOCIDAD ALTA DE
AVANCE)
La figura 3.5.9 muestra los motores de desplazamiento en la
posicinVELOCIDAD ALTA y par bajo. Una seal de presin piloto
desdelos dos solenoide de desplazamiento de velocidad en el
mltiplepiloto mueve la vlvula de cambio de caudal a la
posicinVELOCIDAD ALTA (seccin derecha).
La presin del sistema se enva a travs del motor de
desplazamiento(como se explic para el desplazamiento de VELOCIDAD
BAJA)excepto que la presin se enva a travs de la seccin opuesta de
lavlvula de cambio de caudal a los servopistones de velocidad alta.
Lapresin del sistema mueve la plancha basculante al ngulo mnimopara
operacin en caudal mnimo y VELOCIDAD ALTA.
El controlador del motor y la bomba controla la operacin de los
dossolenoides de velocidad. Cuando se escoge VELOCIDAD ALTA, elEPC
activa los dos solenoides de desplazamiento de velocidad.Cuando la
presin del sistema en los circuitos de desplazamientoaumenta hasta
aproximadamente 33.000 kPa (4.800 lb/pulg) el EPCdesactiva los dos
solenoides de velocidad y los motores dedesplazamiento cambian
automticamente a desplazamiento develocidad baja.
Cuando la presin del sistema de desplazamiento disminuye
hastaaproximadamente 19.300 kPa (2.800 lb/pulg), el EPC activa
denuevo los dos solenoides de velocidad para cambio a velocidad
alta.
Unidad 3 3-5-11 Sistemas Especficos de la MquinaLeccin 5
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NOTAS
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Unidad 3 -1- Sistemas Especficos de la MquinaCopia del
Estudiante - Prctica de Taller 3.5.1
Copi
a de
l Est
udia
nte
- Pr
ctic
a de
Tal
ler 3
.5.1
Ponga el conjunto de bloque de cadenas en el diente de la rueda
motriz indicado por la flecha superiorpara el desplazamiento de
avance. Mueva lentamente la cadena en avance con el pasador
instaladohasta que el pasador haga contacto con la plancha frente a
la rueda motriz. Ponga el conmutador develocidad del motor en 10.
Mueva el control piloto de la cadena para desplazamiento mximo. Lea
lapresin en el manmetro de la bomba derecha para la cadena derecha
y la presin en el manmetro dela bomba izquierda para la cadena
izquierda. Las presiones de desplazamiento deben ser las mismasque
la de la vlvula de alivio principal.
Ponga el pasador en el diente de la rueda motriz indicado por la
flecha inferior para desplazamiento enretroceso. Use el
procedimiento mostrado arriba para revisar el desplazamiento en
retroceso.
Si cualquier valor de presin est bajo, se debe ajustar la vlvula
de alivio de dos vas dedesplazamiento
Consulte el Manual de Servicio para el procedimiento de revisar
y ajustar las vlvulas de alivio de dosvas.
Ejercicio de prctica de taller
Prctica 3.5.1: Revisin de las presiones del sistema de
desplazamiento
Indicaciones: Conecte los dos manmetros en los orificios de
prueba de las bombas derecha eizquierda.
Herramientas
Vea los mdulos del Manual de Servicio Pruebas y Ajustes para las
herramientas requeridas.
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NOTAS
