بیل مکانیکی یا هیدرولیکی در کلاس ها و وزن های مختلف طی دهه های گذشته سهم مهمی از بازار ماشین آلات راهسازی و معدنی را به خود اختصاص داده است. برندهای مطرح مانند کاترپیلار، کوماتسو، هیوندای، هیتاچی و ... بیل های متنوع با تکنولوژی های مختلف وارد بازار کرده اند. تعمیرات بیل مکانیکی به دلیل پیچیدگی سیستم های کاری آن در بخش های هیدرولیک، برق و مولد قدرت می تواند چالش برانگیز باشد. تکنسین های تعمیرات برای عیب یابی و رفع عیب سریع بایست این ترکیب پیچیده از سیستم ها را به خوبی بشناسند. این شناخت در بخش هیدرولیک و برق سخت تر از سایر بخش هاست. از این رو آموزش تعمیر بیل مکانیکی به تکنسین های فنی کمک می نماید مهارت و دانش کافی در انجام عیب یابی و تعمیرات آن ها کسب نمایند.

دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی در یک نگاه

همانطور که به آن اشاره گردید، سیستم برق و هیدرولیک بین سیستم های کاری بیل های مکانیکی از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین جهت دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی با تمرکز بر سیستم برق و هیدرولیک  طی 5 سال گذشته در ماشین یار بارها و برای برندهای مختلف نظیر هیوندای، کوماتسو، دوسان، کوبلکو، هیتاچی و برندهای چینی برگزار شده است . صدها تکنسین تعمیرات و نگهداری در این دوره ها حضور پیدا کرده و توانسته اند شایستگی های خود را برای ایفای نقش در بازار یا شرکت های دارنده ماشین آلات ارتقاء دهند. آموزش کارگاهی بخش مهمی از این دوره ها بوده است که در کارگاه مرکزی ماشین یار در کنار قطعات اصلی و دستگاه انجام می شود. دوره های آموزش تعمیر بیل مکانیکی در ماشین یار در دو سطح تخصصی و حرفه ای قابل برگزاری هستند. در سطح تخصصی دوره آموزشی بیشتر به تشریح مدار، درک ساختار و عملکرد، شیوه های عیب یابی سریع و تست و تنظیم قطعات اصلی پرداخته می شود. در سطح بالاتر که حرفه ای نام دارد، به بخش های عملی که به صورت کارگاهی  و همراه با کار بر روی دستگاه می باشد پرداخته می شود.

شناخت اجزا و عملکرد سیستم برق و هیدرولیک در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی

بررسی سیستم برق در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی

به کارگیری اجزای برقی در بیل های مکانیکی طی سال های گذشته رشد چشم گیری داشته است. با نگاه به تاریخچه ظهور آن ها این امر بهتر قابل درک است. اجزای برقی بیل های مکانیکی اولیه به چراغ ها و کنترل های پایه اپراتور محدود بودند. اما امروزه طیف متنوعی از بیل های مکانیکی مدرن که در آن ها سیستم برق نقش مهمی ایفا می نماید، مشغول به کار هستند. در این بیل ها انواعی از بردهای الکترونیکی و اجزای برقی پیشرفته به کار گرفته شده است و در کنار سیستم هیدرولیک عملیات های مختلف تجهیز را هدایت می کنند. البته میزان پیچیدگی سیستم برق در بیل های مکانیکی برندهای مختلف متفاوت می باشد. سطح پیچیدگی اجزا و عملکرد سیستم برق در بیل های مکانیکی برندهای آمریکایی، ژاپنی و کره ای نسبت به سایر برندها بالاتر است. 

به صورت کلی در سیستم برق بیل های مکانیکی فارغ از برند و مدل اجزای اصلی زیر قابل مشاهده است.

باتری و دینام

انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاه توسط باتری ذخیره و تامین می گردد. معمولاً باتری های مورد استفاده در مدل های مختلف 12 و 24 ولتی هستند. دینام نیز در بیل مکانیکی وظیفه  تبدیل نیروی مکانیکی موتور به جریان متناوب را بر عهده دارد. جهت تنظیم ولتاژ خروجی دینام از یک تنظیم کننده ولتاژ استفاده می شود.

موتور استارت

آغاز چرخه احتراق در موتور دستگاه و راه اندازی آن توسط این جزء انجام می گردد. موتور استارت که الکترونیکی می باشد این کار را با به حرکت درآوردن میل لنگ موتور دیزل انجام می دهد.

سنسورها

در بیل های مکانیکی طیف متنوعی از سنسورها جهت کنترل عملیات های مختلف اجزا تعبیه شده است. به کمک سنسورها این امکان برای دستگاه فراهم می شود که بر بخش های مختلف خود نظارت نموده و از عملکرد صحیح آن ها مطمئن گردد. برخی از پرکاربردترین سنسورها شامل موارد مورد اشاره زیر می باشد.

سنسورهای سرعت موتور

این سنسورها که با نام سنسور دور موتور شناخته می شوند وظیفه کنترل دوره موتور در هر لحظه و ارسال اطلاعات مربوط به آن را برای ECU برعهده دارند.

سنسورهای دما

این نوع از سنسورها در مدل های متنوعی برای کنترل دمای موتور، روغن هیدرولیک و سایر اجزاء طراحی شده اند. بیل مکانیکی به کمک اطلاعات این سنسورها دمای بخش های مختلف خود را به صورت مستمر رصد می نماید و از افزایش دما از حد مجاز جلوگیری به عمل می آورد. 

سنسورهای فشار هیدرولیک

بیل مکانیکی به کمک این سنسورها فشار روغن هیدرولیک را ردیابی می نماید. متناسب با داده ها سنسورهای فشار هیدرولیک تجهیز ادوات مختلف خود را کنترل می نماید.

علاوه بر موارد فوق انواع دیگری از سنسورها نظیر سنسور موقعیت و محیطی در برندهای مختلف بسته نوع طراحی به کار گرفته می شود. وجود بیشتر سنسورها در بیل مکانیکی این امکان فراهم می نماید که از یک سو، تجهیز عملیات های کاری خود را با دقت بیشتری انجام دهد و از سوی دیگر عملیات عیب یابی در دستگاه تسهیل گردد.

سلونوئیدها (شیربرقی ها)

طیف متنوعی از انواع سلونوئید با عملکردهای مختلف در سیستم الکتروهیدرولیک بیل های مکانیکی به کار گرفته می شود. برخی از سلونوئیدهای پرکاربرد در زیر مورد اشاره قرار گرفته است.

سلونوئید (شیربرقی) کنترل جهت دار

این اجزا جهت جریان روغن هیدرولیک در داخل بیل مکانیکی را کنترل می نمایند که در دو نوع اصلی زیر می باشند:

• • سلونوئید (شیربرقی) دو طرفه: جریان را در یک جهت کنترل می نماید یا اجازه عبور جریان آزاد در جهت مخالف را می دهد. از این نوع شیر بیشتر برای عملیات های ساده در بیل مکانیکی نظیر بالا یا پایین آوردن بوم استفاده می شود. 
• • سلونوئید (شیربرقی) سه طرفه یا چهار طرفه: این نوع شیر جریان را در 2 یا چهار جهت کنترل می نماید. از آن ها برای عملیات های پیچیده تر نظیر چرخش باکت به کار گرفته می شود.

سلونوئید (شیربرقی) کاهنده فشار

 این نوع شیر به عنوان شیر ایمنی عمل می کند. آن ها زمانی اجازه عبور روغن هیدرولیک را می دهند که فشار هیدرولیک در یک سمت از حد تعیین شده فراتر برود. معمولاً از این شیر برای جلوگیری از آسیب به سیستم نظیر ضربه ناگهانی به ادوات استفاده می نمایند. 

سلونوئیدهای به کار رفته در بیل های مکانیکی  از نظر حالت اولیه نیز به صورت زیر دسته بندی می گردند.

سلونوئید Normally Open (NO)

 این شیرها در صورت عدم تغذیه الکتریکی باز می مانند. هنگامی فعال که فعال می شوند، به حالت بسته در می آیند و جریان را مسدود می کنند.

سلونوئید Normally Close (NC)

 این مدل شیرها در زمانی که برق ندارند، در حالت بسته هستند و در هنگام فعال بودند باز شده و اجزای عبور جریان را می دهند.

علاوه بر موارد فوق، اجزای برقی دیگری بسته به برند و مدل با جزئیات مختلف در بیل مکانیکی به کار گرفته می شود. در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی بسته به برند هر یک از اجزای برقی سیستم بررسی و عملکرد آن مورد تحلیل قرار می گیرد. بخش های مختلف سیستم برق در سطح حرفه ای آموزش تعمیر بیل مکانیکی، با حضور دستگاه و به صورت عملی ارزیابی می شود.

بررسی سیستم هیدرولیک در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی

هیدرولیک در بیل مکانیکی مهمترین سیستم کاری آن محسوب می گردد. بدون حضور سیستم هیدرولیک عملیات های مختلف سیستم غیرممکن می شود. در بیل های مکانیکی طراحی سیستم هیدرولیک بسته به برند تغییر می نماید. به طور مثال هیدرولیک بیل مکانیکی برند کاترپیلار و کوماتسو با بیل های برندهای دیگر کاملاً متفاوت هستند. در این میان سیستم هیدرولیک کاوازاکی از طراحی های پرکاربرد در برندهای مختلف می باشد. 

انواع سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی

سیستم هیدرولیک در بیل های مکانیکی از نظر طراحی به صورت زیر طبقه بندی می شوند.

سیستم های جابجایی ثابت

در این سیستم از پمپ های پره ای و دنده ای استفاده می شود. سیستم به کمک این پمپ ها جریان ثابتی از روغن هیدرولیک را برای عملیات های مختلف دستگاه تامین می نماید. 

سیستم های جابجایی متغیر

 در سیستم های جابجایی متغیر از پمپ های پیستونی محوری استفاده می گردد. در این سیستم برای بهبود راندمان انرژی و کنترل دستگاه، امکان تنظیم دبی فراهم شده است.

سیستم های سنجش بار

 در این سیستم ها ترکیبی از پمپ های جابجایی ثابت و متغیر استفاده شده است. پمپ های جابجایی ثابت جریان ثابتی را برای تامین انرژی عملکردهای ضروری فراهم می نمایند و پمپ جابجایی متغیر جریان را مطابق با تقاضای بار تنظیم می کند.

اجزای سیستم هیدرولیک

در سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی اجزای مختلفی در طراحی سیستم به کار گرفته می شود. برخی از اصلی ترین اجزای سیستم به شرح زیر می باشد.

پمپ های هیدرولیک

در سیستم هیدرولیک بیل های مکانیکی دو نوع پمپ دنده ای و پیستونی به کار گرفته می شود. عملکرد این پمپ ها به شرح زیر می باشد.

• • پمپ های دنده ای: این نوع پمپ ها در بیل مکانیکی برای بخش هایی که تولید فشار زیاد مدنظر نیست نظیر مدار سروو به کار گرفته می شود. پمپ های دنده ای از نظر طراحی بسیار ساده هستند و متشکل از دو چرخ دنده مشبک داخل یک محفظه که به آن پوسته پمپ می گویند، می باشد. عملکرد آن ها بین صورت است که با چرخش چرخ دنده ها در یک طرف پمپ، مکش ایجاد می شود و روغن هیدرولیک را به داخل می کشد و سپس از طرف دیگر آن را خارج می نماید.
• • پمپ های پیستونی: این نوع پمپ در سیستم هیدرولیک به عنوان پمپ مادر شناخته می شود. پمپ پیستونی با توجه به طراحی که دارد ضمن پیچیده تر بودن نسبت به پمپ های دنده ای، می تواند فشارهای بالایی را ایجاد نماید. پمپ های پیستونی که در بیل های مکانیکی به کار گرفته می شوند در دو نوع محوری و شعاعی می باشند. در این بین نوع پیستونی محوری در بین برندهای مختلف بیل مکانیکی فراگیرتر است.
  • - پمپ پیستونی محوری: در پمپ های پیستونی محوری، پیستون ها به صورت دایره ای در اطراف یک شافت قرار گرفته اند و به موازات محور شافت حرکت رفت و برگشتی دارند. این نوع پمپ راندمان بالایی داشته و می تواند دبی بالا در فشارهای متغیر ایجاد نماید. از این رو به عنوان پمپ دبی متغیر نیز شناخته می شود.
  • - پمپ پیستونی شعاعی: در پمپ های پیستونی شعاعی، پیستون ها به صورت شعاعی در اطراف یک محور محرک قرار می گیرند. این نوع پمپ  که در مدار پرفشار سیستم هیدرولیک قرار می گیرد، به صورت محدود در برخی از بیل های مکانیکی به کار گرفته می شوند.

شیرهای کنترل

بیل مکانیکی برای کنترل جریان، فشار و جهت روغن هیدرولیک به شبکه پیچیده ای از شیرهای هیدرولیکی متکی است. این شیرها، دقت و انعطاف عملکردهای گوناگون بیل مکانیکی را رقم می زنند. برخی از شیرهای اصلی به کار گرفته شده در بیل های مکانیکی به شرح زیر می باشد.

شیرهای کنترل جهت دار(Directional Control Valves)

این شیرها به کمک اسپول هایی که داخل پوسته آن ها تعبیه شده است، می توانند متناسب با تقاضای دستگاه جریان روغن هیدرولیک را در سیستم کنترل نمایند.

شیرهای کنترل فشار (Pressure Control Valves)

 این شیرها فشار را در سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی تنظیم می کنند و از اجزای مختلف سیستم محافظت می نماید و عملکرد روان دستگاه را تضمین می نمایند. برخی از انواع رایج این نوع شیرها که در بیل های مکانیکی پرکاربرد هستند، موارد مورد اشاره زیر می باشد.

شیرهای کمکی (Relief Valves)

 این نوع شیر که به عنوان شیرهای ایمنی نیز به کار گرفته می شوند با تخلیه فشار اضافی از آسیب سیستم جلوگیری می نمایند.

شیرهای کاهنده فشار(Pressure Reducing Valves)

 فشار بالای سیستم را به فشار کمتر مناسب برای عملکردهای بیل مکانیکی کاهش می دهد.

شیرهای ترتیبی (Sequence Valve)

 این نوع شیرها توالی فعال سازی سیلندر جک های هیدرولیک ادوات بیل مکانیکی را کنترل می کنند. آن ها نظم خاصی از عملکرد را تضمین می نمایند که برای حرکات دقیق و کارآمد بیل بسیار مهم است.

شیرهای کنترل جریان (Flow Control Valves)

 این شیرها سرعت جریان روغن هیدرولیک را مدیریت می کنند و بر سرعت حرکت بیل مکانیکی تاثیر می گذارند.

شیرهای جبران کننده جریان (Compensating Flow Control Valves)

 این نوع شیرها بدون توجه به تغییرات فشار در سیستم جریان ثابتی را در مدار حفظ می نمایند.

جک های هیدرولیکی

 این اجزا از یک سیلندر متحرک داخل پوسته یا غلاف  فلزی تشکیل شده اند و حرکت رفت و برگشتی دارند. از این اجزا برای حرکت ادوات در بیل مکانیکی نظیر بوم و استیک استفاده می شوند.

شیلنگ های هیدرولیک

 شیلنگ هایی با قابلیت تحمل فشار بالا اجزای مختلف سیستم هیدرولیک دستگاه را به یکدیگر مرتبط می نماید.

تحلیل و بررسی سیستم کنترلی دستگاه در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی

در دوره آموزش بیل مکانیکی سیستم کنترلی دستگاه مورد بررسی قرار می گیرد. این سیستم که وظیفه هدایت و کنترل تجهیز را بر عهده دارد به صورت کلی در دو نوع مورد اشاره زیر طبقه بندی می گردد.

سیستم های کنترل دستی (اهرمی)

این نوع سیستم کنترلی به شیوه ای بسیار ساده و توسط اپراتور به کمک اهرم و جوی  استیک ها به صورت فیزیکی عملیات های مختلف بیل مکانیکی را کنترل می نماید. در این سیستم اجزای برقی نقش بسزایی ندارند. این نوع سیستم بیشتر در بیل های مکانیکی برخی از برندهای چینی قابل رویت هستند. سیستم کنترل دستی در دو طرح مختلف عملیات هدایت دستگاه را انجام می دهد.

• • کنترل  ISO: این نوع کنترل بسیار رایج است. در این طرح، جوی استیک چپ چرخش (چپ/راست) و حرکت  boom stick movementرا کنترل می نماید. در حالی که حوی استیک سمت راست، عملکردهای اصلی بوم و باکت را هدایت می نمایند.
• • کنترل SAE: این سبک کنترل بیشتر در آمریکا از آن استفاده می شود. این سیستم معکوس کنترل ISO عمل می نماید. این بدین معناست که جوی استیک سمت راست حرکتboom stick movement و باکت و جوی استیک چپ چرخش و عملکردهای اصلی بوم را کنترل می نماید. 

سیستم های کنترل خودکار

این سیستم ها به مدد اجزای برقی و الکترونیکی پیشرفته عملیات های مختلف بیل مکانیکی را هدایت می نمایند. در این سیستم کنترلی، MCU نقش مغذ متفکر دستگاه را ایفا می نماید و با ارتباط با سایر بردهای دستگاه نظیر ECU و اجزای برقی مانند سنسورها، اطلاعات لازم از بخش های مختلف بیل مکانیکی را دریافت و متناسب با آن فرمان های مقتضی را صادر می نماید.

اصول عیب یابی سیستم برق و هیدرولیک در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی

طی دوره حاضر، پس از پرداختن به ساختار و عملکرد اجزای مختلف سیستم برق و هیدرولیک دستگاه، عیوب رایج تجهیز، نحوه شناسایی عیوب و رفع عیب آن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این بخش به کمک مدارهای برق و هیدرولیک، کتاب های تعمیرات، کدهای خطا و به کارگیری هر یک از موارد فوق به صورت عملی در حضور تجهیز و قطعات، فراگیران دوره تسلط کافی بر نحوه شناسایی عیب و رفع آن دست می یابند. 

بیل  های مکانیکی بسته به برند و مدل آن ها با عیوب مختلفی مواجه می شوند که در صورت تسلط تکنسین فنی بر آن ها و همچنین یادگیری شیوه عیب یابی اصولی، طیف وسیعی از ایرادات دستگاه به راحتی قابل رفع می باشند. در ادامه برخی از این عیوب و نشانه های خرابی مورد اشاره قرار می گیرد.

خاموش شدن بیل مکانیکی زیر بار

 این ایراد ممکن است به دلایل مختلفی در دستگاه بروز نماید. عیب مذکور می تواند به واسطه مشکل در اجزای برقی نظیر سنسورها یا شیربرقی ها رخ دهد. لازم است در ابتدا سیستم برق بررسی گردد. چنانچه ایراد از سیستم برق نباشد، ممکن است پمپ هیدرولیک به واسطه عدم تنظیم یا خرابی اجزای داخلی و نشتی زیاد سیستم نمی تواند فشار کافی را تولید نماید. در نتیجه اصطلاحا پمپ کم می آورد.

بیل مکانیکی قدرت کافی را ندارد

 این مسئله می تواند به دلیل پایین بودن فشار هیدرولیک به واسطه تنظیم نبودن، گرفتگی فیلترها با انسداد شیلنگ ها، فرسودگی اجزای داخلی پمپ رخ دهد.

صدای کوبش از بیل مکانیکی

 در حالت عادی نباید از دستگاه چنین صدایی حس شود. در این حالت معمولاً این صدا از پمپ هیدرولیک ساطع می گردد و لازم است در ابتدا این بخش بررسی گردد.

حرکت بوم ضعیف است ولی مابقی ادوات به درستی کار می نماید

 این عیب اغلب به دلیل خرابی راهگاه اسپول مربوط به بوم و همچنین ایراد در سیلندر بوم اتفاق می افتد. در صورت مواجه شدن با این ایراد در ابتدا جک  هیدرولیک بررسی شود و سپس شیرکنترل چک گردد.

اصلی ترین موضوعاتی که در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی به آن پرداخته می شود؟

• • مرور کلی ساختار، عملکرد و نقشه­های سیستم برق و هیدرولیک
• • نحوه تحلیل نقشه‌ها
• • شناسایی نقاط تست و تنظیم اجزای اصلی
• • اصول انجام عملیات تعمیرات سیستم برق و هیدرولیک
• • کار با مانیتور و آشنایی با کدهای خطای تجهیز و نحوه رفع عیب
• • نحوه انجام تست و تنظیم دستگاه
• • نحوه شناسایی و رفع عیب سیستم برق و هیدرولیک

مخاطبان دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی چه کسانی هستند؟

• • تکنسین های تعمیرات سیستم هیدرولیک
• • تکنسین های تعمیرات سیستم برق
• • مسئولین ماشین آلات
• • سرپرستان تعمیرگاه

چنانچه علاقه مند به حضور در دوره آموزش تعمیر بیل مکانیکی هستید یا متقاضی برگزاری این دوره برای پرسنل فنی شرکت خود هستید، می توانید از طریق راه های ارتباطی شرکت با کارشناسان ما در ارتباط باشید.