Diagnostico fallas convertidor

Funcionamiento y fallas del convertidor de toruqe

1. DIAGNOSTICO FALLAS
CONVETIDOR

2. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 2
Introducción
La transmisión en la Maquinaria Pesada.
F U N C I O N: Lograr que:
Torque, Velocidad (Motor) = Torque, Velocidad (Carga)
Si Carga (>) Transmisión: RPM (<) y Tor (>)
Si Carga(<) Transmisión RPM (>) y Tor (<)
TREN DE POTENCIA = TREN DE IMPULSION + MOTOR

3. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 3
Introducción
Principio de Funcionamiento
Elconvertidordeparesunatransmisión
hidrodinámicaadicionalalcambioautomático
oServotransmisión.
“Unabombahidrodinámicarecibelíquidoa
bajapresión,loacelerayloimpeleauna
turbina.Deestemodo,laenergíacinéticase
convierteenunmovimientogiratorio
mecánicoparaluegoredirigirellíquido
residualporunrodeteestáticoquepermite
incrementodelpar”

4. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 4
Estructura

5. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 5
Material de Fabricación
Material del impelente, turbina y estator:
Pieza fundida de acero o aleación de aluminio.

6. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 6
Estructura
Convertidor Estándar
1. Volante del motor
2.Caja de conducción.
3. Turbina
4. Bomba (Impeller o impelente)
5. Engranaje Impulsor del PTO.
6.Eje del estator.
7. Eje de entrada de la transmisión.
8. Estator.
ConvertidordetorqueenelWA470-6:
Dispositivorotacionalquetransmitelapotencia
delmotoralatransmisiónatravésdela
energíacinéticadelaceite,siguiendoel
principiohidrodinámico.ElConvertidordel
WA470-6,puedeserSTDoconLockUp
A:Orificiodeentradadelaceite.
B:Orificiodesalidadelaceite.

7. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 7
Flujo de Potencia
•ElConvertidordeTorqueestá
instaladoentreelmotoryla
transmisión.
Lapotenciaprovenientedelmotor
fluyedesdelavolante(1)yentraen
lacajadeconducción(2).
Lacajadeconducción(2),labomba
(3),yelengranajedelPTO(4)están
fijadosentresíportornillosyson
giradosdirectamenteporlarotación
delmotor.
•Lapotenciaprovenientedela
bomba(3)usaaceitecomomedio
pararotarlaturbina(5)ytransmitela
potenciaalejedeentradadela
transmisión(6).
Lapotenciaprovenientedelacajade
conducción(2)pasaatravésde
engranajedelPTO(4)yesusado
comopotenciaparaimpulsarla
bombadeengranajes.

8. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 8
Funcionamiento

9. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 9
Flujo de Aceite
•Elaceitepasaatravésdelaválvula
principaldealivioysupresiónes
ajustadaporlaválvuladealiviodel
convertidordetorsión,lacualesmenor
quelapresiónnominal.Luegoentraenel
orificiodeentradaA,pasaatravésdeun
conductoenelejedelestator(7),yfluye
hacialabomba(3).
Labomba(3)ledafuerzacentrifugaal
aceite.Luegoentraalaturbina(5)y
transmitelaenergíadelaceiteala
turbina.
●Laturbina(5)estáfijadaalejede
entrada(6)delatransmisión,demanera
quelafuerzamotrizestransmitidaaleje
deentradadelatransmisión.Elaceite
procedentedelaturbina(5)esenviadoal
estator(8)ynuevamenteingresaenla
bomba.Sinembargo,partedelaceitees
enviadodesdeelestator(8)atravésdel
orificiodesalidaBhaciaelenfriador.

10. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 10
Funcionamiento interno del Convertidor
Formasdelosálabesdeunconvertidordeparymovimientodellíquido
enelinteriordelmismodurantelaetapademultiplicacióndelpar.

11. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 11
Funcionamiento interno del Convertidor

12. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 12
Esfuerzos Existentes
ENEMBRAGUE HIDRAULICO
2Fzas.*Fcf.Impulsor=FuerzaTransm.al
aceite.
*Fimp.oblicuosobrelosálabesdela
turbina.
2Movim.*MovimientoGiratorio
*MovimientoVortical(Turbulenciaen
vórtice)
Efectos:*Movimientoresultante(desfavorable
paralosálabesdelaturbina)ángulode
incidenciamenor.
*Movimientomínimodelaturbinaporsermayor
elmovimiento vortical(Estadode
resbalamiento).
Nota:Cuandolaturbinacomienzaagirarysu
veloc.aparconladelimpulsor,disminuye
gradualmentelavelocidaddelmov.Vorticalpor
elcontrabombeodelaturbina,quedandoel
efectodelmovimientogiratorio(Fcf.),llegandoal
puntodeacoplamientodelaturbina..

13. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 13
Esfuerzos Existentes
ENEMBRAGUE HIDRAULICO
2Fzas.*Fcf.Impulsor=FuerzaTransm.al
aceite.
*Fimp.oblicuosobrelosálabesdela
turbina.
2Movim.*MovimientoGiratorio
*MovimientoVortical(Turbulenciaen
vórtice)
Efectos:*Movimientoresultante(desfavorable
paralosálabesdelaturbina)ángulode
incidenciamenor.
*Movimientomínimodelaturbinaporsermayor
elmovimiento vortical(Estadode
resbalamiento).
Nota:Cuandolaturbinacomienzaagirarysu
veloc.aparconladelimpulsor,disminuye
gradualmentelavelocidaddelmov.Vorticalpor
elcontrabombeodelaturbina,quedandoel
efectodelmovimientogiratorio(Fcf.),llegandoal
puntodeacoplamientodelaturbina..

14. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 14
Esfuerzos Existentes
ENEMBRAGUEHIDRAULICO+ESTATOR=
CONVERTIDOR DETORQUE
3Fuerzasincidentes:
•FuerzacentrífugageneradaenelImpulsor=
FuerzaTransmitidaalaceite.
•FuerzadeImpactofluidosobrelosálabesde
laturbina.
•FuerzadeamortiguaciónenelEstatorpara
redireccionarelflujohaciaelimpulsore
incrementareltorque.
Funcionamientodelestatorcuandoel
convertidorfuncionaenlaetapade
Multiplicacióndelpar.
Allíseobservaladireccióndelafuerza
producidaporellíquido.
Lamultiplicaciónhidráulicadelpar
produceelmismoefectoqueuna
reduccióndeengranajes,enestecaso
disminuyelavelocidadyaumentael
torque.

15. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 15
Tipos
Generalidades:
Funcionademanerasimilaralconvertidor
convencional.
Noobstanteelestatorestamontadoenun
embragueunidireccional,loquepermite
queelestatorgirelibrementecuandonoes
necesarialamultiplicacióndepar.
A.-Convertidor de Par de Embrague Unidireccional.
Accesorios:
La Leva, Los Rodillos, Resortes, La Maza.

16. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 16
Tipos
A.-Convertidor de Par de Embrague Unidireccional.
CaracterísticasyVentajas:
-Proporcionamultiplicacióndeparbajocargaspesadas.
-Permiteelgirolibredelestator.
-Cuandoelestatorestaengirolibre,producemenos
aumentodelatemperaturayreduceelarrastredel
convertidor.
Aplicaciones:
EnMototraillas,RetroexcavadorasCargadoras,Camiones
ArticuladosydeObras.

17. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 17
Tipos
Generalidades:
SuPropósitoespermitirqueeloperador
puedalimitarelincrementodefuerzaen
elconvertidordeparparareducirel
deslizamientodelasruedasydesviar
potenciahaciaelsistemahidráulico.
B.-Convertidor de Par de Capacidad Variable.
Accesorios.
ImpelenteInterno,ImpelenteExterno,EmbraguedelImpelente,Turbinay
Estator.

18. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 18
Tipos
CaracterísticasyVentajas:
-Disminuyeelpatinajedelasruedas.
-Así,sereduceeldesgastedelosneumáticos.
-Incrementa la potencia disponible del motor para otros sistemas de la
maquina; Ello resulta en un mejoramiento del desempeño hidráulico de la
maquina.
-Es controlado por el operador.
B.-Convertidor de Par de Capacidad Variable.

19. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 19
Tipos
Generalidades:
Haceposiblelavariacióndelparde
salidadelconvertidorsobreunagama
extensa.Essimilaralconvencionalpero
incluyeunpaquetedeembraguede
discosmúltiplesqueestamontadoenel
ejedeentradadelimpelente…
C.-Convertidor de Embrague de Impelente.
Generalidades:
…yunavalvulasolenoidedeembrague
elcualescontroladaporelmodulo
electronicodelatransmision(ECM),y
activadaatravesdelpedaldelfreno
izquierdo.Elembraguedeimpelentese
activahidraulicamenteylocontrolala
valvulasolenoidedelembraguedel
impelente.

20. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 20
Tipos
C.-Convertidor de Embrague de Impelente.
Componentes:
Embraguedetraba,embragueimpulsor,rodete,turbina,estator.

21. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 21
Tipos
C.-Convertidor de Embrague de Impelente.
Características:
-Disminuyeelpatinajedelasruedas.
-Así,sereduceeldesgastedelos
neumáticos.
-Incrementalapotenciadisponibledel
motorparaotrossistemasdela
maquina,ellotraeconsigounmejor
desempeñohidráulicodelamaquina.
Características:
-Escontroladoporeloperador.
-Mejoraelcontroldelamaquina.
-Absorbeenergíaduranteloscambios
direccionales.
-Mejoralavidaútildelembrague
direccionaldelatransmisión.

22. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 22
Tipos
Generalidades.
Proporcionaconexióndirectaentrela
transmisiónyelmotor.Elembraguede
trabaseenganchaautomáticamente
cadavezquelascondicionesde
funcionamientodelamaquinaexijan
transmisiónmecánica.Estasituado
dentrodelacajadelconvertidorde
par.
D.-ConvertidordeEmbraguedeTraba.
Generalidades.
Cuandoestaenfuncionamientoel
retardador,elembraguedetrabaesta
enganchado,haciendoqueelimpelente
ylaturbinagirenalavelocidaddel
motor.Lamaquinaestaentransmisión
mecánica,proporcionadolamayor
eficienciadeltrendemando.

23. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 23
Tipos
D.-ConvertidordeEmbraguedeTraba.
Generalidades.
Elflujodeaceitehaciaelembraguedetrabaescontroladoporlaválvula
solenoidedelembraguedetrabaubicadaenlacubiertaexterior,elcuales
activadaporelECM.
CondicionesparaqueelECMactiveelembraguedetraba.
-ElinterruptordehabilitacióndetrabadebeestarenposicióndeON
(Conectado)
-LavelocidaddesalidadelconvertidordeparesmayorquelasRPM
especificadas.
-Lamaquinahaestadoenlavelocidadydirecciónactualesalmenospor
2segundos.
-Elpedaldefrenoizquierdonodebeestaroprimido.

24. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 24
Tipos
D.-ConvertidordeEmbraguedeTraba.
Accesorios:
Pistón del embrague, platos y discos.
Características y Ventajas:
-Permite el funcionamiento de la maquina en transmisión mecánica.
-Ello resulta en un acarreo mas eficiente y mayor ahorro de combustible.

25. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 25
Inspección Visual
Identificación de Desgaste
DesgasteAbrasivo:Sobretodoporefectodepartículas
contaminantesprovenientedepiezasinternasdefectuosas(Ej.
desalineamientodeejepormalestadoderodamientos)o
externassiingresaaceitecontaminado.Enelconvertidorse
encuentraenalojamientoderodamientos,ejedesalida.
Ralladuras por
Desgasteabrasivo
enlasuperficiede
deslizamientoEje
delestator.

26. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 26
Inspección Visual
Identificación de Desgaste
DesgasteErosivo:Elaceiteadquiereunagranfuerzaporsu
velocidadadquirida,lacualerosionasiestáacompañadade
contaminanteserosivossobrelosmateriales.Sesumaaellosi
hayalgúndefectoenelcontroldelaspresionesbajasdel
aceite.

27. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 27
Inspección Visual
Identificación de Desgaste
DesgasteCorrosivo:Semanifiestasobretodoenlos
elementosquetienenlamayorprobabilidaddeingresode
contaminantescuandosedeterioraalgúnprotector.Porej.Los
coupling

28. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 28
Inspección Visual
Identificación de Desgaste
DesgasteFretting:Generalmentesedesarrollaenlaparte
delalojamientoconelejeoencubiertasdondevaninsertados
losrodamientos,debidoamicrooscilaciones,apesardeestar
acopladoapresión.

29. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 29
Inspección Según Guía de Reusabilidad
Inspecciónvisualenlaturbina:
•Grietasenlaparteinferiordelálabe.
•Solturadelosremaches.
•Desgastederanuras(spline).
•Desgastedelrodamientodemontaje.
•Desgastedesuperficiesdedientesdeengranedediscosde
embrague.
Inspecciónvisualdelacarcasadelimpeler
•Grietas
•Desgastederodamientodemontaje.

30. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 30
Inspección Según Guía de Reusabilidad
Inspecciónvisualdelimpelerobomba
•Grietasenlaparteinferiordelálabe.
•Grietadelaperiferiaexternadelreborde.
•Grietadelaperiferiainternadelreborde.
Inspecciónvisualdelestator
•Grietasenlaparteinferiordelálabe.
•Grietaenelreborde.
•Asentamientoderanuras(spline).
InspecciónvisualdelRace
•Desgastederanuras.
•Desgastedelasuperficiededeslizamientodelaruedalibre.

31. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 31
Inspección Según Guía de Reusabilidad
Inspecciónvisualdelejedelestator
•Dañosenelanillodesellado(sealring)deranuras(groove).
•Desgastedelacaradetrabajodelaruedalibre.
•Desgastedelasuperficiededeslizamientodelanillode
sellado.
•Desgastedelrodamientodemontaje(diámetrosinternoy
externo).
•Desgastederanuras(spline).
Inspección visual del Acoplamiento
•Desgastederanuras
•Desgastedelasuperficiedelsello.
•Grietasenlosrebordes.

32. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 32
Inspección Según Guía de Reusabilidad
Inspección visual del eje de la turbina
•Desgastederanuras(spline).
•Dañosenelanillodesellado.
•Desgastedelasuperficiededeslizamientodelasientodelsello
deaceite
•Desgastedelrodamientodemontaje.
•Asentamiento(settling)odesgastedesuperficiede
aparejamientodelresalto(shoulder)demandodelaturbina.
Inspección de discos y platos de embrague.
•Seguirinspecciónsegúncriteriodereusabilidad
correspondiente.

33. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 33
Inspección Según Guía de Reusabilidad
•Desgastedesuperficiedelosdientes.
•Faltadesuperficiesdedientes
Inspección del engranaje impulsor.
Inspección del embrague unidireccional.
•Desgastedelacerradura(fastening)delahorquillade
retención(sprag).Desgastederevestimiento.
Inspección del engranaje impulsor de la bomba de
recuperación.
•Desgastedelasuperficiededeslizamientodelanillosellador.
•Desgastedelasuperficiedeldiente.

34. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 34
Estándar para Usar
Ite
m
Descripción de
la parte
MODO DE DAÑO
Categoría
A B C
1Turbina
Grieta Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A
Flojedad y daños de remachesSin Flojedad y daños - Igual que el anterior
Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.
2
Carcasa del
conductor
Grietas Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A
Desgaste Sin desgaste Reparar con chapado de cromo duroNo usar de nuevo excepto left.
3Bomba Grieta Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A
4Eje del Estator
Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.
Daños del canal del anillo de selloSin daños Igual que el anterior
5
Eje de la
Turbina
Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.
Daños del canal del anillo de selloIgual que el anterior Igual que el anterior
6Race Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.
7Yugo (Coupling)
Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual
Desgaste de ranura (spline)
Grieta de la brida Sin desgaste - Igual que el anterior
8Discos y platos
Desgaste (Daños) Sin desgaste Ver Shop Manual y guía de
reusabilidad de partes, Sección de
discos y platos
No usar de nuevo excepto left.
9Estator
Grieta Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A
Asentamiento de ranuras Sin asentamientoVer Shop Manual Igual que el anterior
10
Engranaje
(engrane de
impulsión de la
bomba de
recuperación)
Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo.

35. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 35
Metrología en Convertidor
1.Diámetroexteriordela
superficiedecontactodel
sellode aceitedel
acoplamiento.
2.Diámetrointeriordela
superficiedecontactodel
anilloselladordelretenedor.
3. Desgaste del anillo sellador
del eje del estator.

36. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 36
Datos Técnicos

37. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 37
Ajustes

38. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 38
Tipos de Causales de Falla
Fallas por operación
Conelaceitesetransmitelafuerzamotriz,porloquesutemperaturaes
probablequeaumente.Sisedetieneelconvertidordepar(calado),oes
operadoporlargosperíodoscercadeestacondición,lafuerzamotrizdel
motorseconvierteencaloryestohacequelatemperaturadelaceitese
eleve.Porestarazón,seleccionarelrangodevelocidadadecuadaal
operarlamáquinaparaevitarelsobrecalentamiento.
Nota:Elcalado(Stall)ocurreenlacondiciónenlaquelabombaestá
girando,perolaturbinaestáparada.
Elaceiteseutilizacomomediodetransmisióndefuerzamotriz,funcionar
inadecuadamente(aumentodetemperatura)yunmantenimiento
inadecuado(nivel,presión,suciedadenelaceite)sonfactores
importantes.

39. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 39
Tipos de Causales de Falla
Fallas por nivel de aceite:
Sihaydemasiadoaceiteonivelmuyalto,habrámayorpérdidade
caballajeprovocadaporlaresistenciaabatir,yhaypeligrodequela
temperaturaaumentedeformaanormal.Porlotanto,esnecesario
comprobarlacantidaddeaceite(elnivel)correctamente.
Fallas por presión de aceite:
Siseformanburbujasenelaceitedelconvertidor,elrendimientose
reduce,ypuedeocurrircavitación.Paraevitarlo,lapresióndelaceite
internasehacemásaltaquelapresiónatmosférica.Hayunaválvulade
alivioenlaentradaparaprotegerelconvertidordealtapresión.Se
accionacuandolapresióndelaceitequeentraalconvertidoressuperior
alapresiónestablecida.Hayunaválvuladealivioenlasalidadelcircuito
paraevitarquelapresióndelaceiteinternacaigadebajodelapresión
especificada.Estomantienelapresióndeaceiteporlaresistenciadentro
delatuberíaparaqueelconvertidordeparpuedamostrarsucapacidad.

40. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 40
Tipos de Causales de Falla
Fallaporaltavelocidadderotacióndelmotor
(overrun)
•Origina grietas
•Reemplazar
Grieta en carcasa
de impulsor.

41. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 41
Tipos de Causales de Falla
Grieta en la
bomba o
impeler.
Grieta en otra
bomba o impeler.
Falla por alta velocidad de rotación del motor
(overrun)

42. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 42
Tipos de Causales de Falla
Fallas por contaminación
•Causadaporsubstancia
extrañaingresadaenla
T/C.
•Reemplazar
Estator averiado

43. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 43
Tipos de Causales de Falla
•Generadaporinterferencia
delaparteopuesta.
•Hayopcióndereusar.
•Sinembargocuandohay
solturadelosremachesse
debereemplazar.
Falla por desgaste por interferencia

44. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 44
Tipos de Causales de Falla
Falla por desgaste por interferencia
•Cuandolainterferenciafue
generadapordañodeotros
componentes como los
rodamientos, se debe
reemplazarlaturbina.
Desgastederevestimiento.
Falla por desgaste

45. 22/07/2010
Diagnostico Fallas Convertidor 45
Tipos de Causales de Falla
•Huella(Impression)enelexteriordelRace.
•Impresióncausadaporlaaccióndetodaslas
horquillasderetencióndelembragueunidireccional
hacialadodelacerraduraocausadaporaccidentedel
rodillodelembragueunidireccional.
•Reemplazar.
Falla por desgaste