قلب تپنده سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی کوماتسو PC800-7 می‌رود: پمپ اصلی هیدرولیک و دو قطعه کلیدی در آن یعنی سواچ پلیت (Swash Plate) و ساپورت (Support) یا گهواره (Cradle).

این قطعات نقش محوری در تبدیل نیروی مکانیکی موتور به جریان و فشار هیدرولیک دارند و درک عملکرد آن‌ها برای عیب‌یابی و تعمیرات اساسی ضروری است. در ادامه به تفصیل این دو قطعه را برای پمپ اصلی بیل مکانیکی Komatsu PC800-7 تشریح می‌کنم.

۱. معرفی پمپ هیدرولیک اصلی در PC800-7

بیل PC800-7 از یک مجموعه پمپ هیدرولیک دوقلو (Tandem Pump) از نوع پیستونی محوری با جابجایی متغیر (Variable Displacement Axial Piston Pump) استفاده می‌کند. مدل دقیق پمپ نصب شده روی این دستگاه معمولاً Komatsu HPV160+160 است. این نام‌گذاری به این معناست:

• HPV: سری پمپ‌های فشار قوی کوماتسو.
• 160+160: به این معنی است که دو پمپ مجزا، هر کدام با حداکثر حجم جابجایی 160 سی‌سی بر هر دور (cc/rev)، در یک بدنه مشترک کوپل شده‌اند.

این دو پمپ به طور مستقل عمل می‌کنند و مدارهای مختلف هیدرولیک دستگاه (مانند بوم، استیک، باکت، گردان و حرکت) را تغذیه می‌کنند.

۲. سواچ پلیت (Swash Plate): مغز متفکر کنترل جریان

سواچ پلیت یک صفحه زاویه‌دار است که وظیفه کنترل مقدار جریان خروجی (دبی) پمپ را بر عهده دارد. تمام پیستون‌های پمپ توسط کفشک‌های خود (Piston Shoes) بر روی سطح این صفحه می‌لغزند.

<p style=“text-align: center;”>

<img src=“https://i.imgur.com/kQoK13K.png” alt=“دیاگرام عملکرد سواچ پلیت در پمپ پیستونی محوری” width=“700”>

<br>

<em>تصویر ۱: دیاگرام عملکرد سواچ پلیت. با تغییر زاویه (α)، کورس حرکت پیستون‌ها و در نتیجه دبی خروجی پمپ تغییر می‌کند.</em>

</p>

عملکرد فنی سواچ پلیت:

1. حداکثر زاویه (Maximum Angle):

• وقتی سواچ پلیت در بیشترین زاویه خود قرار دارد، پیستون‌ها در حین چرخش بلوک سیلندر، بیشترین کورس رفت و برگشت را طی می‌کنند.
• در نیم دور اول (مکش)، پیستون‌ها به عقب کشیده شده و روغن را به داخل می‌کشند.
• در نیم دور دوم (دهش)، پیستون‌ها به جلو رانده شده و روغن را با فشار به بیرون پمپ می‌کنند.
• نتیجه: حداکثر جریان (دبی) خروجی و در نتیجه، حداکثر سرعت برای عملگرها (جک‌ها و هیدروموتورها).

2. حداقل زاویه یا زاویه صفر (Minimum/Zero Angle):

• وقتی سواچ پلیت تقریباً عمود بر محور پمپ (زاویه صفر) قرار می‌گیرد، پیستون‌ها هیچ کورس حرکتی ندارند.
• با وجود چرخش بلوک سیلندر، مکش و دهشی صورت نمی‌گیرد.
• نتیجه: جریان خروجی نزدیک به صفر (Standby Mode). این حالت باعث صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شود زیرا وقتی اپراتور با اهرم‌ها کار نمی‌کند، پمپ توانی مصرف نمی‌کند.

کنترل زاویه سواچ پلیت:

زاویه سواچ پلیت توسط سروو پیستون (Servo Piston) کنترل می‌شود. این پیستون خود توسط شیرهای کنترلی پیچیده‌ای به نام رگولاتور (Regulator) فرمان می‌گیرد. رگولاتور سیگنال‌های مختلفی را دریافت می‌کند:

• سیگنال LS (Load Sensing): فشار مورد نیاز عملگر.
• سیگنال PC (Pressure Compensation): فشار کلی سیستم برای کنترل توان.
• فرمان از کامپیوتر دستگاه: برای مدیریت حالت‌های کاری (Power Mode, Economy Mode).

۳. ساپورت (Support / Cradle): تکیه‌گاه حیاتی سواچ پلیت

سواچ پلیت برای اینکه بتواند زاویه خود را تغییر دهد و نیروهای عظیم وارد شده از سمت پیستون‌ها را تحمل کند، بر روی یک تکیه‌گاه گهواره‌ای شکل به نام ساپورت (Support) یا گهواره (Cradle) نصب می‌شود.

وظایف و مشخصات فنی ساپورت:

1. نقطه اتکای محوری: ساپورت به سواچ پلیت اجازه می‌دهد تا حول یک محور مشخص دوران کند و زاویه خود را تغییر دهد.
2. تحمل بارهای شعاعی و محوری: نیروهای بسیار شدیدی از طریق کفشک‌ها و پیستون‌ها به سواچ پلیت و از آنجا به ساپورت منتقل می‌شود. این قطعه باید از آلیاژ بسیار مقاومی ساخته شود تا در برابر این نیروها تغییر شکل ندهد یا نشکند.
3. سطح ماشین‌کاری شده دقیق: سطح داخلی ساپورت که سواچ پلیت روی آن حرکت می‌کند، باید بسیار صاف و دقیق باشد تا حرکت نرم و بدون لقی را تضمین کند. هرگونه خوردگی یا خراش در این سطح، عملکرد کل پمپ را مختل می‌کند.
4. یاتاقان‌بندی: خود ساپورت نیز توسط یاتاقان‌های مخصوص (معمولاً یاتاقان‌های گهواره‌ای یا Cradle Bearings) در داخل پوسته پمپ مهار می‌شود.

<p style=“text-align: center;”>

<img src=“https://i.imgur.com/vHq0L5K.jpg” alt=“تصویر واقعی از سواچ پلیت و ساپورت در یک پمپ هیدرولیک” width=“600”>

<br>

<em>تصویر ۲: نمونه‌ای از سواچ پلیت (صفحه بزرگتر) که بر روی ساپورت گهواره‌ای شکل خود (قطعه هلالی زیرین) قرار گرفته است.</em>

</p>

۴. علائم خرابی سواچ پلیت و ساپورت

خرابی این دو قطعه معمولاً فاجعه‌بار است و منجر به از کار افتادن کامل پمپ می‌شود.

1. کاهش شدید قدرت و سرعت هیدرولیک:

• علت: خراشیدگی عمیق یا “قلمی شدن” سطح سواچ پلیت. این خراش‌ها باعث نشت داخلی شدید روغن پرفشار از سمت دهش به سمت مکش می‌شوند.
• نتیجه: پمپ نمی‌تواند فشار لازم را ایجاد کند و دبی آن به شدت افت می‌کند.

2. ایجاد سر و صدای غیرعادی (زوزه یا تق تق شدید) از پمپ:

• علت: شکستگی یا خوردگی شدید یاتاقان‌های ساپورت (Cradle Bearings) یا لقی بیش از حد بین سواچ پلیت و ساپورت.
• نتیجه: ارتعاشات و ضربات مکانیکی در داخل پمپ ایجاد می‌شود.

3. تولید براده فلزی در سیستم هیدرولیک:

• علت: تماس فلز با فلز به دلیل از بین رفتن فیلم روغن یا شکستگی قطعات. سایش کفشک‌ها روی سطح سواچ پلیت، یا سایش ساپورت، ذرات فلزی (معمولاً برنجی یا فولادی) تولید می‌کند.
• نتیجه: این براده‌ها به سرعت کل سیستم هیدرولیک (شیرها، جک‌ها، هیدروموتورها) را آلوده و تخریب می‌کنند. این خطرناک‌ترین علامت است.

4. قفل شدن پمپ (Seizure):

• در حالت نهایی، خرابی یاتاقان‌ها یا شکستگی سواچ پلیت/ساپورت می‌تواند باعث گیرپاژ کردن کامل قطعات متحرک پمپ شود.

۵. شماره فنی (Part Number) و نکات تعمیراتی

• شماره فنی: سواچ پلیت و ساپورت به عنوان قطعات داخلی پمپ فروخته می‌شوند. برای سفارش دقیق، باید از مدل دقیق پمپ (مثلاً HPV160+160) و شماره سریال دستگاه PC800-7 استفاده کرد. این قطعات معمولاً در قالب کیت‌های تعمیراتی (Repair Kit) یا به صورت جداگانه عرضه می‌شوند.

• به عنوان مثال، یک کیت کامل قطعات دوار (Rotary Group Kit) شامل بلوک سیلندر، پیستون‌ها، سواچ پلیت و سایر قطعات مرتبط است.

• نکات تعمیراتی:

• تعمیر پمپ هیدرولیک یک کار فوق‌تخصصی است و نیازمند محیطی کاملاً تمیز، ابزارهای دقیق و دانش فنی بالا است.

• هنگام باز کردن پمپ، اولین و مهم‌ترین کار، بررسی سطح سواچ پلیت است. هرگونه خراش عمیق که با ناخن حس شود، به معنی نیاز به تعویض یا سنگ‌زنی (Lapping) با دستگاه مخصوص است.

• یاتاقان‌های ساپورت (Cradle Bearings) همیشه باید در هنگام تعمیرات اساسی تعویض شوند.

• پس از تعمیر و مونتاژ، پمپ باید روی دستگاه تست پمپ (Test Bench) تنظیم و کالیبره شود تا از عملکرد صحیح رگولاتورها اطمینان حاصل گردد.

به طور خلاصه، سواچ پلیت و ساپورت اجزای مکانیکی بسیار دقیقی هستند که کنترل جریان پمپ را ممکن می‌سازند و خرابی آن‌ها به معنی نیاز به تعمیرات اساسی و پرهزینه پمپ هیدرولیک است.