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L'azoto svolge due funzioni diverse — entrambe sono importanti
Aprire il manuale di servizio di uno spezzatore idraulico rivela generalmente due specifiche distinte per la pressione di azoto: una per la testa posteriore (cilindro posteriore) e una per l'accumulatore. Tali valori non sono intercambiabili. Regolare correttamente uno dei due e ignorare l'altro comporta comunque un funzionamento subottimale dello spezzatore o danni all'escavatrice.
L'azoto nella testa posteriore funge da molla a gas. L'olio idraulico spinge il pistone verso l'alto, comprimendo questa carica di azoto. Quando la valvola commuta, l'azoto compresso viene rilasciato in modo esplosivo, spingendo il pistone verso il basso a elevata velocità per colpire lo scalpello. Questa è la fonte principale dell'energia d'impatto: è ciò che conferisce forza a ogni colpo. Senza di essa, o con una pressione troppo bassa, il pistone scende unicamente sotto la pressione idraulica, che rappresenta solo una frazione dell'impatto progettato. In assenza di una carica adeguata di azoto nella testa posteriore, il pistone non avrebbe la forza necessaria per effettuare una rottura efficace.
L'azoto nell'accumulatore svolge una funzione completamente diversa: assorbe gli impulsi di pressione. Ogni volta che la valvola del frantumatore commuta, genera un'onda di pressione che si propaga all'indietro attraverso i tubi idraulici verso la pompa della macchina portatrice. Senza un meccanismo di smorzamento, queste onde colpirebbero la pompa, le guarnizioni e i raccordi dei tubi fino a 400–1.400 volte al minuto. La carica di azoto nell'accumulatore assorbe questi picchi di pressione, riducendo la pressione massima del 30–40% e proteggendo l'intero circuito idraulico della macchina portatrice. Lavorare con una pressione di azoto troppo bassa nell'accumulatore non compromette soltanto le prestazioni del frantumatore: danneggia direttamente l'escavatore.
Cinque sintomi, la loro causa legata all'azoto e cosa fare
La tabella seguente associa i cinque sintomi più comuni riscontrati sul campo allo stato dell'azoto più probabile alla loro origine, alla causa meccanica di ciascun sintomo e all'azione correttiva da intraprendere. Nella colonna 'Azione' sono intenzionalmente indicati anche i comportamenti da evitare in ciascun caso: si tratta degli errori che trasformano una semplice ricarica in una sostituzione della membrana.
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Sintomo osservato |
Stato dell'azoto probabile |
Ciò che sta accadendo internamente |
Azione Correttiva |
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Tubazioni visibilmente saltellanti / tremanti |
Azoto nell'accumulatore troppo basso |
L'accumulatore non smorza gli impulsi di pressione; le picchi di pressione viaggiano nuovamente nel circuito portante; la pompa e i raccordi delle tubazioni assorbono ogni colpo |
Interrompere immediatamente il lavoro. Controllare e ricaricare l'azoto nell'accumulatore. Non far funzionare l'attrezzatura — ogni colpo sollecita la pompa portante. |
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Il martello demolitore cicla lentamente; colpo debole nonostante il corretto flusso d'olio |
Azoto nella testa posteriore troppo basso o accumulatore troppo scarico |
Il pistone non dispone della forza esplosiva verso il basso necessaria; la corsa di ritorno rallenta; la frequenza di ciclo diminuisce del 15–25%; l'energia d'impatto è ridotta |
Controllare sia la pressione nella testa posteriore sia quella dell'accumulatore rispetto al foglio dati del modello prima di regolare il flusso idraulico. |
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L'interruttore non esegue alcun ciclo, nonostante la pressione dell'olio sia stata confermata |
Azoto dell'accumulatore sovraccaricato |
La pressione dell'azoto è troppo elevata per essere compressa dall'olio idraulico; l'accumulatore non riesce a immagazzinare energia; il pistone si blocca a metà corsa |
Sfiatare lentamente l'azoto dell'accumulatore fino alla pressione specificata. Non utilizzare mai un cacciavite sul nucleo della valvola — usare invece la valvola di sfiato sull'insieme di ricarica. |
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Riscaldamento rapido e anomalo dell'olio durante la frantumazione |
Azoto nell'accumulatore troppo basso |
Picchi di pressione non assorbiti; circuito idraulico che funziona in modo inefficiente; carico termico sul sistema portante aumenta bruscamente |
Ricaricare l'accumulatore. Controllare inoltre il livello dell'olio e lo stato del raffreddatore — una bassa pressione di azoto raramente è l'unica causa del surriscaldamento. |
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Vibrazione insolita avvertita nella cabina; il motore emette un rumore forzato |
Azoto dell'accumulatore insufficiente o squilibrio della pressione sul retro del pistone |
Le forze di rinculo assorbite dal sistema portante non vengono smorzate dall'accumulatore; l'affaticamento dell'operatore e della macchina aumenta rapidamente |
È necessario eseguire un controllo della pressione. Verificare inoltre che l'utensile di lavoro sia premuto saldamente contro il materiale: lo sparo a vuoto produce sintomi identici. |
La procedura di ricarica — e gli errori che danneggiano l'attrezzatura
La prima regola riguarda la scelta del gas. Non utilizzare mai aria compressa o ossigeno. L'aria contiene umidità che corrode gli interni dell'accumulatore, mentre l'ossigeno sotto pressione in presenza di olio idraulico comporta un rischio di incendio ed esplosione. È ammesso esclusivamente azoto secco proveniente da una bombola di gas adeguata. Questa non è una precauzione valida solo per casi particolari: è proprio questo il motivo per cui la procedura specifica l'utilizzo di un kit di ricarica con azoto anziché di una linea di compressore da officina.
La sequenza di carica è più importante di quanto la maggior parte degli operatori si aspetti. Collegare l’insieme di carica alla valvola del gas senza avvitare completamente il mandrino: farlo danneggia il sedile della valvola. Aprire lentamente la valvola della bombola di azoto: se un accumulatore di tipo a membrana si riempie troppo velocemente, l’azoto colpisce prima l’estremità opposta della membrana, la estende longitudinalmente fino alla lunghezza totale del corpo e quindi spinge la membrana verso il basso intorno alla valvola a fungo posta nella parte inferiore. Tale membrana non ritorna alla condizione normale. La riparazione consiste nella sostituzione dell’accumulatore, non nella sua ricarica. Attendere da dieci a quindici minuti dopo aver raggiunto la pressione desiderata prima di effettuare la lettura finale: la temperatura dell’azoto diminuisce durante l’espansione nell’accumulatore e il manometro indicherà un valore superiore a quello stabilizzato finché il gas non si sarà assestato.
Lo spurgo della pressione in eccesso richiede la valvola di spurgo sull'insieme di carica — non un cacciavite che preme il nucleo della valvola. Il metodo del nucleo della valvola graffia la superficie di tenuta e provoca una perdita lenta, che farà scendere nuovamente la pressione entro pochi giorni. Inoltre, comporta il rischio di un rapido rilascio del gas direttamente verso il viso dell’operatore. Utilizzare la valvola di spurgo, aprirla lentamente e chiuderla prima che la pressione scenda al di sotto del valore desiderato.
Intervallo di controllo: controllare l'azoto nell'accumulatore ogni 200–250 ore di funzionamento per applicazioni standard, ogni tre mesi per frantumatori destinati a cava e miniere. Se la pressione diminuisce di oltre 5 bar alla settimana tra un controllo e l'altro, il diaframma presenta una perdita e la ricarica non risolve il problema. L'accumulatore richiede un'ispezione e probabilmente la sostituzione del diaframma o della membrana. Per i modelli minerari più grandi di BEILITE, un corretto aggiustamento della pressione di azoto ha migliorato la costanza dell'impatto del 12–15% e ridotto la temperatura dell'olio di 5 °C nei test di laboratorio — rendendo così il controllo settimanale dell'azoto una delle operazioni di manutenzione con il maggiore ritorno in termini di minuti impiegati dal tecnico.
