Почему гидравлический насос CAT 320C / 320D теряет мощность при высокой нагрузке?

Краткий ответ

Основные выводы

• Утечка пропорциональна давлению, что является именно той причиной, по которой неисправность проявляется под нагрузкой, а не на холостом ходу.
• Насос компенсирует износ до определенного предела — поэтому машина долгое время ведет себя нормально, а затем внезапно перестает.
• Износ вращающейся группы, изношенный регулятор чувствительности к нагрузке, проблемы со всасыванием, настройки предохранительных клапанов и состояние масла — вот обычные причины в порядке убывания вероятности.
• Слабость во всех функциях указывает на насос и его регулятор; слабость в одной функции — нет.
• Проверьте, не двигатель ли теряет обороты, а не гидравлика теряет расход — обе проблемы вызывают схожие жалобы.
• Насос заказывается по табличке, а не по названию модели — и этот узел имеет длинный список номеров, включая те, которые Cat заменила на новые.

Оглавление

• 1. Почему слабость проявляется только под нагрузкой
• 2. Причины в порядке их проверки
• 3. Два недорогих теста, которые решают большинство случаев
• 4. Симптомы, исключающие неисправность насоса
• 5. Что происходит внутри при сильном износе
• 6. Какой номер подходит для вашей машины
• 7. Часто задаваемые вопросы
• 8. Подтвердите перед заказом
• 9. Получите подтверждение по вашему насосу

1. Почему слабость проявляется только под нагрузкой

Чтобы понять эту неисправность, нужно усвоить лишь одну мысль: каждый внутренний зазор в поршневом насосе дает большую утечку при росте давления. Поршни, цилиндры и распределительная плита не герметичны идеально — это невозможно, так как они должны скользить. При низком давлении утечка незначительна. При рабочем давлении — нет.

Это создает очень специфический характер поведения и объясняет, почему владельцам так часто говорят «насос в порядке» те, кто наблюдал за его работой только на холостом ходу:

Прочитайте средний ряд еще раз, именно поэтому данную неисправность так часто обнаруживают поздно. Изношенный насос скрывает свой износ, работая интенсивнее. Он увеличивает ход, двигатель работает с большей нагрузкой, масло нагревается сильнее — и оператор не замечает этого до того дня, когда насос больше не может компенсировать износ. Механизм этого процесса описан в нашем пояснении о том, как работает поршневой насос с переменным рабочим объемом.

Таким образом, честный ответ на вопрос «почему теряется мощность при высокой нагрузке» звучит так: потому что высокая нагрузка — это единственное условие, при котором износ становится достаточно заметным. Все, что происходило до этого, было лишь попыткой насоса компенсировать неисправность.

2. Причины в порядке их проверки

К этому симптому приводят семь причин, и вероятность их возникновения неодинакова. Идите по списку сверху вниз, а не начинайте с самого дорогостоящего варианта.

Причина 1 — это то, о чем данная статья, и именно ее чаще всего диагностируют «на авось» — «он все еще создает давление, значит, с насосом все в порядке». Он создает давление при нулевом потоке, что как раз и может делать изношенный насос. Тест, который выявляет это, описан в следующем разделе.

3. Два простых теста, которые решают большинство случаев

Вам не нужно ничего снимать, чтобы получить уверенный ответ. Два измерения выполняют большую часть работы.

Оба теста объединяет одно правило: записывайте условия — температуру масла, обороты двигателя и то, какая функция была под нагрузкой. Показатель потока без указания условий ничего не доказывает, и его нельзя сравнивать со следующим показанием.

Вместе они разделяют три реалистичных исхода: изношенный насос (заменить или восстановить), насос, который в порядке, но неправильно настроен или запитан (гораздо меньшая по объему работа), и неисправность, которая вообще не связана с насосом.

4. Симптомы, которые исключают неисправность насоса

Два вывода надежно указывают на то, что проблема не в насосе, и оба экономят деньги.

Во-первых: слабость только одной функции. Насос питает каждую функцию из одного источника, поэтому он не может выйти из строя так, чтобы это затронуло все функции, кроме одной. Если стрела слабая, а рукоять, ковш, поворот и ход работают нормально, неисправность кроется в секции клапана этой функции или в цилиндре — а не в насосе. Это простое различие предотвращает больше ненужных покупок насосов, чем любой другой диагностический шаг, и это та же логика, которую мы применили к Насос SBS140 на 329D.

Во-вторых: мощность теряет двигатель. Это стоит сказать прямо, потому что фраза «теряет мощность под нагрузкой» скрывает две разные проблемы. Если двигатель сбрасывает обороты, глохнет или дымит при наполнении ковша, возможно, вы столкнулись с неисправностью топливной системы, системы подачи воздуха или управления двигателем, а не гидравлики. В обоих случаях машина кажется слабой; только поведение самого двигателя позволяет их различить. Следите за тахометром под нагрузкой, прежде чем тратить деньги на гидравлические компоненты.

5. Что происходит внутри при интенсивном износе

Внутри насоса детали, от которых зависит, будет ли он по-прежнему создавать давление, — это те, что скользят и уплотняют: плунжеры, движущиеся в своих гильзах, и распределительная плита, которая управляет перепуском каналов в торце блока цилиндров.

При длительной работе в тяжелых условиях — горные работы, скальные породы, постоянное высокое давление — с ними происходят две вещи:

• Поверхности истираются и изнашиваются, увеличивая зазоры, которые были рассчитаны на герметичность. Утечки растут, а вместе с ними и нагрев.
• Загрязнение ускоряет этот процесс. Частицы, прошедшие через фильтрацию, притирают скользящие поверхности и оставляют задиры на плите; после этого износ становится самоподдерживающимся.

Вот почему усиленный материал плунжеров и распределительной плиты важен не теоретически, а практически. Контроль внутренних утечек означает сохранение мощности машины вплоть до полного износа насоса — и это характеристика, которую насос 320C / 320D разделяет с остальными моделями своего семейства. Та же логика конструкции применяется во всей серии SBS: SBS80 на более компактном 312C и SBS180 на 336F различаются по размеру, но не по принципу работы.

Примечание по поколениям, которое важно при поиске запчастей: на предыдущей модели 320B использовался аксиально-поршневой насос, а в 320C перешли на эту конструкцию с наклонной шайбой SBS120. Они не взаимозаменяемы, и это изменение — еще одна причина, по которой только по названию модели невозможно определить насос — устройство 320B описано в нашем руководстве по 320B A8VO107 и сравнение аксиально-поршневых насосов с насосами с наклонной шайбой.

6. Какой номер подходит для вашей машины

Если тесты подтверждают износ насоса, вам понадобится эта идентификация. Основной насос для 320C / 320D указан в длинном списке номеров:

Почему существует так много номеров — и это реальная причина, а не загадка. Caterpillar пересматривает каталожные номера насосов в течение срока производства машины, и оригинальный номер для этого узла, 173-3381, указан в собственном каталоге запчастей Caterpillar как более недоступный, с перенаправлением на вариант замены. Когда производитель заменяет номер, старый продолжает циркулировать на рынке наряду с новым. Вот почему один насос в итоге предлагается под восемью разными номерами.

Далее следуют два предостережения, и оба важны для детали весом 223 кг:

• Не предполагайте, что указанный номер является заменой для вашей машины. Некоторые из них являются подлинными заменами, некоторые — альтернативными или смежными артикулами. Табличка на вашем старом насосе в сочетании с серийным номером машины — это то, что подтверждает правильность выбора.
• Номера пишутся в нескольких формах. Вы увидите одну и ту же ссылку с дефисом и без него (173-3381 / 1733381), а иногда с префиксом CA. Это вариация каталога, а не другая деталь — сверяйте номер целиком.

Запасные насосы и более широкий ассортимент запчастей сгруппированы в разделе гидравлические запчасти для экскаваторов.

7. Часто задаваемые вопросы

В1: Почему мой 320C или 320D теряет мощность только при большой нагрузке?

Потому что внутренние утечки возрастают с увеличением давления. При небольшой нагрузке утечки через зазоры незначительны, и насос легко справляется с потребностью; при полном рабочем давлении утечки становятся достаточно большими, чтобы отбирать поток у исполнительных механизмов. Вот почему машина ведет себя нормально на ровной поверхности и слабеет при работе в штабеле.

В2: Машина работала нормально до недавнего времени. Как насос мог так быстро износиться?

Скорее всего, он не износился так быстро. Изношенный насос компенсирует потери за счет увеличения хода поршней, что скрывает износ до тех пор, пока ход не закончится. Постепенное повышение температуры масла и немного более медленные циклы были ранними признаками; внезапная слабость — это момент, когда компенсации перестало хватать.

В3: Какие тесты подтверждают, что проблема в насосе?

Тест давления и расхода под нагрузкой, а также измерение расхода в дренажную линию при рабочей температуре. Насос, который достигает давления, но не может удерживать поток под нагрузкой, при высоком расходе в дренаж, имеет внутреннюю утечку. Записывайте условия при каждом измерении.

В4: Что, если слабой является только одна функция?

Тогда маловероятно, что причина в насосе. Насос питает все функции из одного источника и не может выйти из строя выборочно. Одна слабая функция указывает на секцию распределителя или соответствующий гидроцилиндр — проверьте их в первую очередь.

В5: Двигатель звучит так, будто он задыхается, когда я копаю. Это насос?

Не обязательно — такое поведение может указывать на неисправность со стороны двигателя (топливная система, воздух или управление двигателем), а не гидравлики. Следите за тахометром под нагрузкой: если обороты двигателя падают, проверьте двигатель, прежде чем покупать гидравлические запчасти.

В6: Какой каталожный номер у главного насоса 320C / 320D?

Он предлагается под номерами 173-3381, 200-3366, 244-8483, 589-1915, 161-9564, 257-2949, 516-8599 и 162-6176. Обратите внимание, что Caterpillar указывает 173-3381 как более недоступный и направляет пользователей к варианту замены, поэтому в обращении находится несколько номеров.

В7: Насос 320C такой же, как насос 320B?

Нет. В 320B использовался аксиально-поршневой насос с наклонным блоком; в 320C перешли на эту конструкцию SBS120 с наклонной шайбой. Это разные узлы, и они не взаимозаменяемы, что является хорошим напоминанием о том, что название модели само по себе никогда не идентифицирует насос.

В8: Можно ли отремонтировать насос вместо замены?

Часто да — внутренние детали этого семейства доступны, поэтому восстановление целесообразно, если повреждения ограничены и узел прошел надлежащее повторное тестирование. Если износ охватывает вращающуюся группу и блок управления, полная протестированная сборка обычно является более безопасным вложением средств.

В9: Исправит ли новый насос проблему сам по себе?

Только если насос был единственной проблемой. Новый насос, установленный в загрязненную систему, или с неправильно настроенным предохранительным клапаном, или с ограниченным всасыванием, снова выйдет из строя или все равно будет казаться слабым. Промойте контур, проверьте сторону всасывания и подтвердите настройки в рамках выполнения работ.

В10: Что мне нужно отправить, чтобы получить коммерческое предложение?

Модель и серийный номер машины, код таблички со старого насоса, ваши показатели давления, расхода или дренажа корпуса с указанием условий, при которых они были получены, а также две или три четкие фотографии насоса, включая табличку, фланец и порты.

8. Подтвердите перед заказом

Шесть пунктов превратят это из догадки в один этап поставки:

• 1. Модель и серийный номер машины — серийный номер определяет сборку, а не шильдик.
• 2. Полный код таблички со старого насоса — прочитайте его и сфотографируйте; никогда не записывайте по памяти.
• 3. Ваши результаты испытаний — давление под нагрузкой, расход и расход дренажа корпуса, каждый с указанием температуры масла и оборотов двигателя.
• 4. Какие функции затронуты и когда — все или одна; на горячую или холодную; при легкой или тяжелой нагрузке.
• 5. Фотографии насоса — табличка прямо и в фокусе, плюс грани фланца и портов.
• 6. Состояние масла — образец или его фотография. Наличие металла или мутность полностью меняют рекомендацию.

9. Получите подтверждение по вашему насосу

Отправьте нам вашу модель машины, серийный номер, код таблички и результаты испытаний — плюс несколько четких фотографий — и наша команда поможет вам их прочитать, подтвердить правильную сборку для вашего 320C или 320D, подскажет, является ли ремонт или замена разумным решением, и предоставит расчет сроков поставки в тот же день. RITO HYDRAULIC поставляет комплектные, индивидуально протестированные главные насосы, распределители, механизмы поворота и ходовые двигатели для машин Caterpillar, Komatsu, Hitachi, Kobelco, Hyundai, Doosan, Kawasaki и SANY — с экспортной упаковкой и гарантией 6–12 месяцев.

Свяжитесь с нашей командой или узнайте больше о RITO HYDRAULIC.