یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین قطعات داخلی پمپ هیدرولیک، یعنی “سواچ پلیت” (Swash Plate) برای بیل مکانیکی هیتاچی مدل ZX450-3 است. این قطعه نقش کلیدی در کنترل دبی (جریان خروجی) پمپ‌های پیستونی دارد.

در ادامه، تحلیل جامع و کاملی از این قطعه، عملکرد، علائم خرابی و نکات مربوط به آن ارائه می‌شود.

۱. شناسایی پمپ هیدرولیک هیتاچی ZX450-3

بیل مکانیکی سنگین هیتاچی ZX450-3 (و مدل‌های مشابه مانند ZX470-3) برای تأمین قدرت هیدرولیک عظیم خود، از پمپ‌های پیستونی محوری دوقلو (Tandem Axial Piston Pump) بسیار قدرتمندی استفاده می‌کند.

• برند و مدل پمپ: معمولاً از پمپ ساخت شرکت کاوازاکی (Kawasaki) استفاده می‌شود. مدل رایج برای این کلاس از بیل‌ها Kawasaki K5V200DPH است.
• K5V: سری پمپ (نسل جدیدتر و پیشرفته‌تر از سری K3V).
• 200: نشان‌دهنده حجم جابجایی هر پمپ به میزان ۲۰۰ سی‌سی بر هر دور (cc/rev) است. این عدد بزرگ نشان‌دهنده قدرت و دبی بسیار بالای پمپ است.
• DPH: کد مشخص‌کننده نوع ساختار پمپ (Tandem) و پورت‌های آن.

این مجموعه پمپ، وظیفه تأمین جریان و فشار روغن برای تمامی عملگرهای سنگین دستگاه از جمله جک‌های بوم، استیک، باکت، سیستم گردان و موتورهای حرکت را بر عهده دارد.

۲. سواچ پلیت (Swash Plate) چیست و چگونه کار می‌کند؟

سواچ پلیت یا صفحه زاویه‌گیر، یک صفحه سنگین و صیقلی در داخل پمپ پیستونی است که با زاویه‌ای متغیر نسبت به محور دوران شفت اصلی قرار می‌گیرد. عملکرد آن به این صورت است:

1. ساختار: پیستون‌های پمپ توسط قطعه‌ای به نام “کفشک پیستون” (Piston Shoe) روی سطح کاملاً صاف و صیقلی سواچ پلیت می‌لغزند.
2. ایجاد کورس (حرکت رفت و برگشتی): با چرخش شفت اصلی و بلوک سیلندر (Cylinder Block)، پیستون‌ها مجبور می‌شوند از زاویه سواچ پلیت پیروی کنند. این امر باعث می‌شود پیستون‌ها در یک نیمه از دوران به بیرون (کورس مکش) و در نیمه دیگر به داخل (کورس تراکم و پمپاژ) حرکت کنند.
3. کنترل دبی (Variable Displacement): اینجاست که نقش حیاتی سواچ پلیت مشخص می‌شود.

• حداکثر زاویه (Maximum Angle): وقتی سواچ پلیت در بیشترین زاویه خود قرار دارد، پیستون‌ها بیشترین کورس حرکتی را خواهند داشت و پمپ حداکثر دبی (جریان روغن) را تولید می‌کند. این حالت برای حرکات سریع دستگاه استفاده می‌شود.
• زاویه صفر یا نزدیک به صفر (Minimum Angle): وقتی سواچ پلیت تقریباً عمود بر شفت قرار می‌گیرد، کورس حرکتی پیستون‌ها نزدیک به صفر شده و پمپ تقریباً هیچ جریانی تولید نمی‌کند (حالت استندبای). این حالت باعث کاهش بار روی موتور و صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شود.
• کنترل زاویه: زاویه سواچ پلیت توسط یک پیستون کنترل (Servo Piston) که فرمان خود را از رگلاتور پمپ (Regulator) دریافت می‌کند، به صورت هوشمند و پیوسته تنظیم می‌شود. رگلاتور نیز بر اساس نیاز هیدرولیکی دستگاه (فرمان جوی‌استیک‌ها) و قدرت موتور، این زاویه را مدیریت می‌کند.

<p style=“text-align: center;”>

<img src=“https://i.imgur.com/vHq49oT.png” alt=“عملکرد سواچ پلیت در پمپ پیستونی” width=“700”>

<br>

<em>تصویر ۱: شماتیک عملکرد سواچ پلیت و تأثیر زاویه آن بر کورس پیستون و دبی خروجی پمپ.</em>

</p>

۳. علائم خرابی سواچ پلیت (Swash Plate)

خرابی سواچ پلیت یکی از جدی‌ترین و پرهزینه‌ترین انواع خرابی پمپ هیدرولیک است. از آنجایی که این قطعه تحت فشار و سایش دائمی قرار دارد، خرابی آن معمولاً با علائم زیر همراه است:

• تولید براده فلزی شدید: این مهم‌ترین و خطرناک‌ترین علامت است. سایش یا شکستگی سطح سواچ پلیت یا کفشک‌های پیستون، باعث تولید براده‌های فلزی (معمولاً برنجی یا فولادی) می‌شود که به سرعت در کل سیستم هیدرولیک پخش شده و به سایر قطعات مانند شیر کنترل (Control Valve)، موتورهای هیدرولیک و جک‌ها آسیب می‌زند.
• کاهش شدید و دائمی قدرت و سرعت دستگاه: اگر سطح سواچ پلیت آسیب ببیند، آب‌بندی هیدرودینامیکی بین آن و کفشک‌های پیستون از بین می‌رود. این امر باعث نشتی داخلی شدید در پمپ شده و پمپ دیگر قادر به تولید فشار و جریان کافی نخواهد بود.
• داغ شدن بیش از حد روغن هیدرولیک: نشتی داخلی شدید در پمپ، انرژی مکانیکی را مستقیماً به حرارت تبدیل می‌کند و باعث افزایش دمای روغن به سطوح خطرناک می‌شود.
• صدای غیرعادی و بسیار شدید از پمپ: صدای ناله، جیغ یا خرخر کردن شدید از داخل پمپ می‌تواند نشانه تماس فلز با فلز به دلیل از بین رفتن لایه روغن بین سواچ پلیت و کفشک‌ها باشد.
• قفل شدن (Jamming) پمپ: در موارد حاد، شکستگی سواچ پلیت یا گیر کردن پیستون‌ها می‌تواند منجر به قفل شدن کامل شفت پمپ شود که باعث خاموش شدن موتور یا آسیب به کوپلینگ بین موتور و پمپ می‌گردد.

<p style=“text-align: center;”>

<img src=“https://i.imgur.com/eQ4L4L2.jpg” alt=“سواچ پلیت آسیب دیده” width=“550”>

<br>

<em>تصویر ۲: نمونه‌ای از یک سواچ پلیت که سطح آن به شدت دچار سایش و خط و خش شده است.</em>

</p>

۴. دلایل خرابی، تعمیر و شماره فنی

دلایل اصلی خرابی:

1. آلودگی روغن هیدرولیک: وجود ذرات جامد یا آب در روغن، سطح صیقلی سواچ پلیت را خراش داده و از بین می‌برد.
2. کاویتاسیون (Cavitation): کار کردن پمپ با کمبود روغن یا وجود هوا در سیستم، باعث ایجاد حباب‌های بخار می‌شود که انفجار آن‌ها بر روی سطح سواچ پلیت، آن را به صورت نقطه‌ای تخریب می‌کند.
3. کارکرد در دمای بیش از حد: دمای بالای روغن، ویسکوزیته (غلظت) آن را کاهش داده و فیلم روغن محافظ بین قطعات متحرک را از بین می‌برد.
4. پایان عمر مفید: پس از هزاران ساعت کار، خستگی مواد و سایش طبیعی امری اجتناب‌ناپذیر است.

تعمیر و تعویض:

• تعمیرناپذیر بودن: سواچ پلیت یک قطعه فوق‌العاده دقیق با سطح سنگ‌خورده و آلیاژ خاص است. در صورت بروز خراشیدگی یا آسیب، این قطعه قابل تعمیر نیست و باید حتماً تعویض شود.
• تعویض به صورت مجموعه: هنگام تعویض سواچ پلیت، اکیداً توصیه می‌شود مجموعه کامل قطعات چرخنده (Rotating Group) نیز تعویض گردد. این مجموعه شامل:
• بلوک سیلندر (Cylinder Block)
• مجموعه پیستون‌ها و کفشک‌ها (Piston & Shoe Assembly)
• صفحه نگهدارنده (Retainer Plate)
• صفحه ولو (Valve Plate)

زیرا این قطعات با یکدیگر سایش پیدا کرده و هماهنگ شده‌اند. استفاده از سواچ پلیت نو با پیستون‌های کارکرده، عمر قطعه جدید را به شدت کاهش می‌دهد.

شماره فنی (Part Number):

پیدا کردن شماره فنی دقیق برای یک قطعه داخلی مانند سواچ پلیت دشوار است و معمولاً به صورت جداگانه عرضه نمی‌شود. بهترین راه، تهیه “کیت لوازم داخل پمپ” (Pump Internal Parts Kit) یا “روتاری گروپ” (Rotating Group Kit) برای پمپ Kawasaki K5V200DPH است.

برای سفارش، باید شماره سریال کامل دستگاه هیتاچی ZX450-3 و شماره فنی حک شده روی پلاک خود پمپ هیدرولیک را به فروشنده معتبر قطعات ارائه دهید. آن‌ها می‌توانند مجموعه قطعات صحیح را برای شما تهیه کنند.

هشدار نهایی: در صورت مشاهده براده در فیلتر هیدرولیک، قبل از نصب پمپ تعمیر شده یا نو، کل سیستم هیدرولیک (مخزن، لوله‌ها، شیرها و جک‌ها) باید به طور کامل و دقیق شستشو (Flushing) شود، در غیر این صورت پمپ جدید نیز به سرعت خراب خواهد شد.