Risoluzione dei problemi di un impianto di perforazione elettroidraulico: cosa succede quando un sistema idraulico si guasta dopo aver cambiato la fonte di alimentazione.
Risoluzione dei problemi di un impianto di perforazione elettroidraulico: cosa succede quando un sistema idraulico si guasta dopo aver cambiato la fonte di alimentazione.
Un impianto di perforazione può presentare un guasto idraulico apparentemente anomalo, quando in realtà la causa risiede nell'impianto elettrico. Ciò è particolarmente vero per gli impianti elettroidraulici che utilizzano più di una fonte di energia, come ad esempio un motore elettrico per il normale funzionamento e un motore diesel per le operazioni mobili o di emergenza.
Quando un impianto funziona correttamente con l'alimentazione elettrica ma non riesce a generare la pressione idraulica necessaria con un motore diesel, i tecnici potrebbero naturalmente sospettare un problema alla pompa idraulica azionata dal diesel. Tuttavia, è fondamentale seguire una procedura diagnostica strutturata. Il guasto potrebbe riguardare la regolazione della pressione, le condizioni della pompa, una valvola di controllo, un circuito di alimentazione o un fusibile di protezione.
Questo articolo illustra un approccio pratico alla risoluzione dei problemi degli impianti di perforazione elettroidraulici, basato su un caso specifico riguardante un impianto di perforazione completamente idraulico di tipo Boomer282. La lezione fondamentale è semplice: i sistemi idraulici ed elettrici devono essere diagnosticati come un unico sistema di controllo integrato.
Iniziate dai sintomi del guasto
Nel caso segnalato, la trivella aveva funzionato normalmente per oltre sei mesi. Collegata a una rete elettrica da 380 V, la trivella operava regolarmente. Tuttavia, l'indicatore di carica della batteria segnalava un'anomalia durante la ricarica. Quando si utilizzava il motore diesel come fonte di alimentazione, il sistema idraulico smetteva di funzionare.
Questi sintomi suggerivano due possibili aree di guasto:
Un guasto al sistema idraulico
Un guasto al circuito elettrico
Il primo passo è stato quello di evitare di presumere che la pompa idraulica azionata a diesel fosse difettosa. Poiché l'impianto utilizzava due diverse fonti di energia, confrontare il suo comportamento con ciascuna di esse ha fornito importanti elementi diagnostici.
Verifica le cause più comuni di guasto idraulico.
Quando si verifica un guasto a una perforatrice idraulica, è opportuno considerare diverse cause comuni:
Pressione di esercizio impostata troppo bassa
La molla della valvola di regolazione della pressione si è indebolita o rotta.
Grave perdita d'olio esterna
Perdite interne nei cilindri idraulici
Perdite eccessive nelle valvole direzionali
Perdite interne causate dall'usura degli ingranaggi della pompa o del coperchio terminale.
In questo caso, il sistema aveva già funzionato normalmente per mesi. Ciò rendeva improbabile un'errata impostazione iniziale della pressione. Anche le perdite dai tubi flessibili esterni sono state escluse tramite ispezione.
La macchina era dotata di due pompe idrauliche indipendenti: una azionata da un motore elettrico e l'altra da un motore diesel. Tuttavia, altri componenti idraulici, tra cui cilindri idraulici e valvole direzionali, erano condivisi da entrambi i sistemi di alimentazione.
Poiché l'impianto funzionava normalmente con il motore elettrico, i tecnici hanno potuto ragionevolmente concludere che i cilindri idraulici e le valvole direzionali condivisi non fossero la causa principale. Ciò ha ristretto l'indagine alla pompa azionata dal motore diesel o al sistema di controllo associato al funzionamento a diesel.
Ispezionare attentamente la pompa idraulica
La pompa idraulica azionata da motore diesel è stata testata con un manometro. La pressione di uscita è risultata normale. La pompa è stata quindi smontata e ispezionata. Il gioco degli ingranaggi e il gioco tra le superfici di appoggio sono stati misurati e sono risultati leggermente superiori alla norma, ma comunque entro i limiti consentiti.
Il coperchio terminale della pompa è stato rettificato per riportare il gioco verso le condizioni standard. Dopo il rimontaggio, il problema persisteva.
Questa è un'importante lezione sulla diagnosi dei guasti delle pompe idrauliche. Un componente può mostrare segni di usura senza essere la causa principale del guasto. Sostituire o riparare un pezzo solo perché sembra usurato può comportare uno spreco di tempo e risorse. I tecnici devono verificare se ogni difetto sospetto spieghi effettivamente l'intero quadro sintomatologico.
Esaminare l'impianto elettrico
L'indicazione anomala di carica della batteria ha fornito un indizio cruciale. L'impianto di perforazione utilizzava un controllo elettroidraulico e un'elettrovalvola ritardata, identificata come Y172, era alimentata dalla batteria o dal circuito di ricarica della batteria.
Il circuito di ricarica includeva un fusibile da 16 A. Quando i tecnici hanno ispezionato il fusibile, hanno scoperto che si era bruciato. Dopo averlo sostituito, l'impianto di perforazione è stato testato nuovamente e il guasto è stato eliminato.
A prima vista, un fusibile bruciato nel circuito di ricarica potrebbe sembrare scollegato da un sistema idraulico che non funziona con l'alimentazione diesel. Il collegamento diventa chiaro quando si comprende il funzionamento dell'elettrovalvola a ritardo.
Il ruolo dell'elettrovalvola a ritardo
La valvola Y172 è stata progettata per fornire un avviamento ritardato a vuoto per il sistema idraulico. Quando il motore diesel o elettrico si avvia per la prima volta, la valvola rimane nella sua posizione iniziale. In questa condizione, l'olio idraulico ritorna direttamente al serbatoio attraverso un percorso di scarico. La pompa idraulica si avvia con un carico minimo, facilitando l'avviamento del motore.
Dopo circa tre secondi di eccitazione, l'elettrovalvola ritardata si innesta. Ciò chiude il circuito di scarico e consente al sistema idraulico di entrare in modalità di funzionamento normale. La pompa a portata variabile può quindi erogare pressione e portata in base alle esigenze di carico esterno.
Se l'elettrovalvola non riceve alimentazione elettrica, rimane in posizione di scarico. La pompa può comunque ruotare e produrre flusso d'olio, ma il sistema non è in grado di generare la pressione necessaria per le normali funzioni di perforazione.
Nel caso segnalato, il fusibile da 16 A bruciato ha impedito alla batteria di alimentare l'elettrovalvola ritardata Y172 durante il funzionamento a diesel. Di conseguenza, il sistema idraulico è rimasto senza carico e non ha potuto funzionare.
Un metodo di risoluzione dei problemi migliore
Questo caso dimostra perché la risoluzione dei problemi degli impianti di perforazione elettroidraulici dovrebbe seguire un metodo a livello di sistema:
Annotare tutti i sintomi associati a ciascuna fonte di alimentazione.
Confronta le condizioni operative normali e anomale.
Separare i componenti condivisi dai componenti specifici della fonte di alimentazione.
Verificare la pressione, eventuali perdite d'olio, le condizioni della pompa e il funzionamento delle valvole.
Verificare l'alimentazione elettrica, i fusibili, le masse, i connettori e i segnali di controllo.
Verificare se le elettrovalvole ricevono la tensione necessaria per il cambio di direzione.
Dopo ogni riparazione verificata, testare la macchina.
Un guasto idraulico può avere origine in un filo, un fusibile, una batteria, un relè o un circuito del solenoide. Allo stesso modo, un apparente problema elettrico può essere causato da un carico idraulico o da un componente meccanico. Una manutenzione efficace dipende dalla comprensione di come interagiscono i sistemi.
Per le moderne perforatrici, i tecnici dovrebbero sviluppare competenze diagnostiche sia idrauliche che elettriche. Questo approccio integrato riduce la sostituzione non necessaria dei componenti, abbrevia i tempi di inattività e migliora l'affidabilità delle apparecchiature.
