Un engranaje de accionamiento de la bomba hidráulica de una excavadora debe reemplazarse solo después de que el tren de engranajes, los rodamientos, la lubricación, la alineación y la bomba accionada se hayan inspeccionado como un solo sistema. Un zumbido, golpeteo, metal en el aceite, velocidad irregular de la bomba o pérdida de rendimiento hidráulico pueden involucrar un engranaje, pero la causa raíz puede ser un rodamiento fallido, un acoplamiento dañado, una holgura incorrecta, un contacto deficiente entre dientes, lubricante contaminado, desalineación o una bomba hidráulica que está cargando el accionamiento de forma anormal.
La fotografía es la imagen actual del catálogo para un listado del engranaje de accionamiento de la bomba hidráulica Hitachi 3104555. Muestra visiblemente una forma de engranaje externo, un centro con estrías internas y características de contacto mecanizadas. El listado asocia la pieza con varias familias de modelos Hitachi, pero una imagen, el número de dientes o una lista de modelos no prueban la compatibilidad por número de serie. Confirme el catálogo oficial de piezas, la disposición de bomba/transmisión, las dimensiones completas del engranaje, la forma de los dientes, la forma de las estrías, los engranajes de acoplamiento y la revisión.
1. Separar los síntomas del tren de engranajes de los síntomas hidráulicos
El engranaje de accionamiento transmite potencia mecánica al conjunto de la bomba. El deterioro del engranaje o del rodamiento puede crear ruido, vibración, calor e irregularidad de velocidad. Las fallas hidráulicas también pueden hacer que el accionamiento sea ruidoso al aumentar o fluctuar el par. Antes de abrir la carcasa de engranajes, registre si la queja sigue la velocidad del motor, la carga hidráulica, la temperatura del aceite o una función particular.
| Observación | Posibilidad en el tren de engranajes | Otros sistemas a verificar |
|---|---|---|
| El ruido sigue la velocidad del motor con los controles en neutro | Problema de engrane, rodamiento, acoplamiento o lubricación | Accionamiento de accesorios y componentes del lado del motor |
| El ruido aumenta principalmente bajo carga hidráulica | Contacto entre dientes o deflexión del rodamiento bajo par | Cavitación de la bomba, falla de control, operación de la válvula de alivio |
| Metal en el aceite de la carcasa | Posible daño en dientes, estrías o rodamientos | Identificar la fuente y el material de las partículas |
| Funciones lentas sin ruido mecánico | El deslizamiento o daño del accionamiento sigue siendo posible | Control de la bomba principal, fugas, potencia del motor |
| Calor localizado en la carcasa | Fricción por engrane, rodamiento o alineación | Nivel de aceite, viscosidad, carga de la bomba |
Hitachi Construction Machinery explica que el aceite adecuado para la transmisión de la bomba favorece el funcionamiento suave de los engranajes y ayuda a proteger contra tiempos de inactividad relacionados con la viscosidad, óxido y corrosión en excavadoras grandes aplicables en su información oficial sobre aceite de transmisión de la bomba. El aceite especificado y el intervalo para la máquina real deben provenir de sus manuales de operación y servicio.
2. Inspeccionar el lubricante, los rodamientos y la alineación antes de condenar los dientes
Verifique el nivel, grado, condición, fugas, agua y residuos del aceite. Registre si el aceite está quemado, aireado, lechoso o con partículas visibles. Retenga una muestra antes de drenar. Un resultado de laboratorio puede identificar metales de desgaste y tendencias de contaminación, pero debe combinarse con inspección visual.
Inspeccione ejes, rodamientos, alojamientos, retenedores y acoplamientos. El movimiento excesivo del eje cambia el contacto entre dientes y la holgura. Un engranaje nuevo instalado sobre un rodamiento en falla puede desarrollar la misma carga de borde o desalineación. NSK recomienda monitorear ruido anormal, aumento de temperatura, fuga de lubricante, contaminación y condiciones relacionadas con la alineación durante la inspección en funcionamiento en su guía oficial de inspección en operación.
3. Mapear el contacto entre dientes y los patrones de daño
Limpie el engranaje solo después de documentar el aceite original y el patrón de residuos. Inspeccione cada diente bajo luz intensa. Marque el punto de inicio para que no se omita ninguna sección. Observe los flancos de accionamiento y coast, la raíz, la punta, los bordes y las estrías internas. Fotografíe las áreas representativas y las peores con escala.
| Patrón | Posibles contribuyentes | Investigación requerida |
|---|---|---|
| Pulido o desgaste concentrado en un borde de cara | Desalineación, deflexión del eje, movimiento del rodamiento | Carcasa, rodamientos, excentricidad del eje, patrón de contacto |
| Picadura o desprendimiento | Fatiga de contacto, degradación de la lubricación, sobrecarga | Engranaje de acoplamiento, aceite, evidencia de dureza, alineación |
| Rayado o agarrotamiento | Pérdida de película, calor, deslizamiento, contaminación | Suministro de aceite, temperatura, residuos, geometría de los dientes |
| Diente agrietado o roto | Carga de choque, fatiga, objeto extraño, daño previo | Origen de la fractura y residuos aguas abajo |
| Estría interna desgastada | Ajuste flojo, desalineación, fretting, ciclado de par | Eje de acoplamiento y condición de retención |
El material de caso de SKF muestra que la desalineación de engranajes y el desgaste de dientes pueden producir tendencias de vibración distintas en equipos rotativos en su documento oficial de diagnóstico de máquinas. Los datos de vibración pueden respaldar un diagnóstico, pero los valores de alarma y las posiciones de los sensores deben desarrollarse para la máquina real en lugar de copiarse de otra caja de engranajes.
4. Medir el juego axial y el contacto según el manual de servicio
El juego axial es la holgura entre los flancos de dientes acoplados en la condición de medición especificada. Una holgura demasiado pequeña puede reducir el espacio para el lubricante y la expansión térmica; una demasiado grande puede aumentar el impacto y el error de posicionamiento. El valor correcto depende de la geometría del engranaje, el montaje, la temperatura, el estado de los rodamientos y el diseño del fabricante.
Medir con los ejes controlados según lo especificado, en múltiples posiciones de rotación y con herramientas calibradas. Verificar la excentricidad, el juego axial, la distancia entre centros, la precarga o holgura de los rodamientos y el estado de la carcasa según lo requiera el manual. Usar compuesto de marcado solo por el método aprobado para evaluar el contacto de los dientes. Un patrón que parece centrado no es prueba si los rodamientos se mueven bajo carga.
La referencia técnica oficial de engranajes de KHK de engranajes explica cómo la geometría y el contacto influyen en el desgaste y la lubricación. Sus fórmulas generales no definen el juego axial ni los límites de reutilización para un accionamiento de bomba de excavadora Hitachi. No transferir tablas genéricas a una especificación de reparación.
5. Decidir si la reparación es un engranaje, un conjunto apareado o una reconstrucción más amplia
Inspeccionar el engranaje central apareado, los rodamientos, los ejes, las estrías, el acoplamiento, la carcasa, los sellos, los conductos de aceite y la bomba accionada. Un diente dañado transfiere carga anormal a su compañero. Reemplazar un engranaje visiblemente fallado puede ser inapropiado si el perfil apareado está picado, los rodamientos están flojos o ha circulado contaminación.
El catálogo contiene un listado separado del engranaje central Hitachi 3104554. El contexto de aplicación similar no hace que 3104554 y 3104555 sean intercambiables. Cada número debe coincidir con su posición definida y su disposición de acoplamiento en el catálogo de piezas específico del número de serie.
El alcance de una reconstrucción debe listar el juego axial medido, el movimiento del eje, la excentricidad, las observaciones del contacto de dientes, los hallazgos del lubricante, el estado de los rodamientos, los sellos reemplazados, el método de limpieza y la razón por la que se aceptó cada pieza reutilizada. Si la bomba accionada se agarrotó o generó un pico de par, corregir esa falla antes de poner en servicio el tren de engranajes.
6. Elaborar una solicitud de cotización basada en evidencia
Enviar el modelo y número de serie de la excavadora, la placa del modelo de la bomba o transmisión, el número de pieza del engranaje antiguo, las marcas, el número de dientes, el número de estrías internas, las dimensiones exterior y del barrenado, el ancho de cara, fotografías de ambas caras y del borde, e imágenes del engranaje apareado. Indicar la posición en el conjunto y si se requiere un solo engranaje, un conjunto apareado, rodamientos, sellos o un grupo de accionamiento completo.
Pedir al proveedor que confirme por escrito la condición, el fabricante, la evidencia de inspección, el alcance suministrado y la base de identificación. No aceptar “mismo modelo” como única coincidencia. Diferentes rangos de número de serie y máquinas reparadas pueden contener diferentes disposiciones de accionamiento de bomba.
7. Poner en servicio el accionamiento reparado con verificaciones controladas
Limpiar la carcasa y los conductos de aceite conectados, instalar los rodamientos y sellos según el procedimiento aprobado, aplicar los métodos de sujeción especificados y llenar con el lubricante correcto. Cebar la bomba hidráulica si es necesario. Antes de la carga completa, girar o hacer funcionar el conjunto usando el procedimiento escalonado del fabricante.
Monitorear la presión de aceite donde corresponda, el ruido, la vibración, las fugas, la temperatura de la carcasa y la respuesta hidráulica. Aumentar la carga progresivamente y comparar los resultados con la línea base y el manual. Detener inmediatamente si la temperatura sube rápidamente, el ruido se vuelve metálico o reaparecen residuos. Verificar nuevamente el nivel de aceite e inspeccionar los filtros o captadores magnéticos después del período de rodaje especificado.
Para una comparación escrita de piezas, enviar las placas de número de serie, las marcas del engranaje antiguo, las dimensiones, las imágenes del engranaje apareado y el registro de inspección a través del página de contacto de Hongtengda. Un registro completo evita que una coincidencia de número de dientes se confunda con un ajuste comprobado.