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DIAGNOSTICO FALLAS CONVETIDOR

Diagnostico Fallas Convertidor

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DIAGNOSTICO FALLAS

CONVETIDOR

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IntroducciónLa 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

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IntroducciónPrincipio de Funcionamiento

El convertidor de par es una transmisión

hidrodinámica adicional al cambio automático

o Servo transmisión.

“Una bomba hidrodinámica recibe líquido a

baja presión, lo acelera y lo impele a una

turbina. De este modo, la energía cinética se

convierte en un movimiento giratorio

mecánico para luego redirigir el líquido

residual por un rodete estático que permite

incremento del par”

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Estructura

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Material de Fabricación

Material del impelente, turbina y estator: Pieza fundida de acero o aleación de aluminio.

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EstructuraConvertidor 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.

Convertidor de torque en el WA470-6:Dispositivo rotacional que transmite la potenciadel motor a la transmisión a través de laenergía cinética del aceite, siguiendo elprincipio hidrodinámico. El Convertidor delWA470-6, puede ser STD o con Lock Up

A: Orificio de entrada del aceite.B: Orificio de salida del aceite.

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Flujo de Potencia

• El Convertidor de Torque estáinstalado entre el motor y latransmisión.La potencia proveniente del motorfluye desde la volante (1) y entra enla caja de conducción (2).La caja de conducción (2), la bomba(3), y el engranaje del PTO (4) estánfijados entre sí por tornillos y songirados directamente por la rotacióndel motor.• La potencia proveniente de labomba (3) usa aceite como mediopara rotar la turbina (5) y transmite lapotencia al eje de entrada de latransmisión (6).La potencia proveniente de la caja deconducción (2) pasa a través deengranaje del PTO (4) y es usadocomo potencia para impulsar labomba de engranajes.

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Funcionamiento

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Flujo de Aceite

•El aceite pasa a través de la válvulaprincipal de alivio y su presión esajustada por la válvula de alivio delconvertidor de torsión, la cual es menorque la presión nominal. Luego entra en elorificio de entrada A, pasa a través de unconducto en el eje del estator (7), y fluyehacia la bomba (3).La bomba (3) le da fuerza centrifuga alaceite. Luego entra a la turbina (5) ytransmite la energía del aceite a laturbina.● La turbina (5) está fijada al eje deentrada (6) de la transmisión, de maneraque la fuerza motriz es transmitida al ejede entrada de la transmisión. El aceiteprocedente de la turbina (5) es enviado alestator (8) y nuevamente ingresa en labomba. Sin embargo, parte del aceite esenviado desde el estator (8) a través delorificio de salida B hacia el enfriador.

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Funcionamiento interno del Convertidor

Formas de los álabes de un convertidor de par y movimiento del líquidoen el interior del mismo durante la etapa de multiplicación del par.

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Funcionamiento interno del Convertidor

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Esfuerzos ExistentesEN EMBRAGUE HIDRAULICO2 Fzas. * Fcf. Impulsor = Fuerza Transm. alaceite.

*Fimp. oblicuo sobre los álabes de laturbina.2 Movim.* Movimiento Giratorio

* Movimiento Vortical (Turbulencia envórtice)Efectos: * Movimiento resultante (desfavorablepara los álabes de la turbina) ángulo deincidencia menor.*Movimiento mínimo de la turbina por ser mayorel movimiento vortical (Estado deresbalamiento).

Nota: Cuando la turbina comienza a girar y suveloc. a par con la del impulsor, disminuyegradualmente la velocidad del mov. Vortical porel contrabombeo de la turbina, quedando elefecto del movimiento giratorio (Fcf.) ,llegando alpunto de acoplamiento de la turbina..

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Esfuerzos ExistentesEN EMBRAGUE HIDRAULICO2 Fzas. * Fcf. Impulsor = Fuerza Transm. alaceite.

*Fimp. oblicuo sobre los álabes de laturbina.2 Movim.* Movimiento Giratorio

* Movimiento Vortical (Turbulencia envórtice)Efectos: * Movimiento resultante (desfavorablepara los álabes de la turbina) ángulo deincidencia menor.*Movimiento mínimo de la turbina por ser mayorel movimiento vortical (Estado deresbalamiento).

Nota: Cuando la turbina comienza a girar y suveloc. a par con la del impulsor, disminuyegradualmente la velocidad del mov. Vortical porel contrabombeo de la turbina, quedando elefecto del movimiento giratorio (Fcf.) ,llegando alpunto de acoplamiento de la turbina..

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Esfuerzos ExistentesEN EMBRAGUE HIDRAULICO + ESTATOR =CONVERTIDOR DE TORQUE3 Fuerzas incidentes:•Fuerza centrífuga generada en el Impulsor =Fuerza Transmitida al aceite.•Fuerza de Impacto fluido sobre los álabes dela turbina.•Fuerza de amortiguación en el Estator pararedireccionar el flujo hacia el impulsor eincrementar el torque.

Funcionamiento del estator cuando elconvertidor funciona en la etapa deMultiplicación del par.Allí se observa la dirección de la fuerzaproducida por el líquido.

La multiplicación hidráulica del parproduce el mismo efecto que unareducción de engranajes, en este casodisminuye la velocidad y aumenta eltorque.

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Tipos

Generalidades:Funciona de manera similar al convertidorconvencional.No obstante el estator esta montado en unembrague unidireccional, lo que permiteque el estator gire libremente cuando no esnecesaria la multiplicación de par.

A.- Convertidor de Par de Embrague Unidireccional.

Accesorios:La Leva, Los Rodillos, Resortes, La Maza.

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TiposA.- Convertidor de Par de Embrague Unidireccional.

Características y Ventajas:

- Proporciona multiplicación de par bajo cargas pesadas.- Permite el giro libre del estator.- Cuando el estator esta en giro libre, produce menosaumento de la temperatura y reduce el arrastre delconvertidor.

Aplicaciones:En Mototraillas, Retroexcavadoras Cargadoras, CamionesArticulados y de Obras.

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Tipos

Generalidades:

Su Propósito es permitir que el operadorpueda limitar el incremento de fuerza enel convertidor de par para reducir eldeslizamiento de las ruedas y desviarpotencia hacia el sistema hidráulico.

B.- Convertidor de Par de Capacidad Variable.

Accesorios.Impelente Interno, Impelente Externo, Embrague del Impelente, Turbina yEstator.

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Tipos

Características y Ventajas:

- Disminuye el patinaje de las ruedas.

-Así, se reduce el desgaste de los neumáticos.

- 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.

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Tipos

Generalidades:

Hace posible la variación del par desalida del convertidor sobre una gamaextensa. Es similar al convencional peroincluye un paquete de embrague dediscos múltiples que esta montado en eleje de entrada del impelente…

C.- Convertidor de Embrague de Impelente.

Generalidades:…y una valvula solenoide de embragueel cual es controlada por el moduloelectronico de la transmision (ECM) , yactivada a traves del pedal del frenoizquierdo. El embrague de impelente seactiva hidraulicamente y lo controla lavalvula solenoide del embrague delimpelente.

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TiposC.- Convertidor de Embrague de Impelente.

Componentes:Embrague de traba, embrague impulsor, rodete, turbina, estator.

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TiposC.- Convertidor de Embrague de Impelente.

Características:- Disminuye el patinaje de las ruedas.- Así, se reduce el desgaste de losneumáticos.- Incrementa la potencia disponible delmotor para otros sistemas de lamaquina, ello trae consigo un mejordesempeño hidráulico de la maquina.

Características:

- Es controlado por el operador.

- Mejora el control de la maquina.

- Absorbe energía durante los cambiosdireccionales.

- Mejora la vida útil del embraguedireccional de la transmisión.

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Tipos

Generalidades.Proporciona conexión directa entre latransmisión y el motor. El embrague detraba se engancha automáticamentecada vez que las condiciones defuncionamiento de la maquina exijantransmisión mecánica. Esta situadodentro de la caja del convertidor depar.

D.- Convertidor de Embrague de Traba.

Generalidades.Cuando esta en funcionamiento elretardador , el embrague de traba estaenganchado, haciendo que el impelentey la turbina giren a la velocidad delmotor. La maquina esta en transmisiónmecánica, proporcionado la mayoreficiencia del tren de mando.

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TiposD.- Convertidor de Embrague de Traba.

Generalidades.El flujo de aceite hacia el embrague de traba es controlado por la válvulasolenoide del embrague de traba ubicada en la cubierta exterior, el cual esactivada por el ECM.Condiciones para que el ECM active el embrague de traba.- El interruptor de habilitación de traba debe estar en posición de ON(Conectado)- La velocidad de salida del convertidor de par es mayor que las RPMespecificadas.- La maquina ha estado en la velocidad y dirección actuales al menos por2 segundos.- El pedal de freno izquierdo no debe estar oprimido.

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TiposD.- Convertidor de Embrague de Traba.

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.

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Inspección Visual

Identificación de Desgaste

Desgaste Abrasivo: Sobre todo por efecto de partículascontaminantes proveniente de piezas internas defectuosas (Ej.desalineamiento de eje por mal estado de rodamientos) oexternas si ingresa aceite contaminado. En el convertidor seencuentra en alojamiento de rodamientos, eje de salida.

Ralladuras porDesgaste abrasivoen la superficie dedeslizamiento Ejedel estator.

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Inspección Visual

Identificación de Desgaste

Desgaste Erosivo: El aceite adquiere una gran fuerza por suvelocidad adquirida, la cual erosiona si está acompañada decontaminantes erosivos sobre los materiales. Se suma a ello sihay algún defecto en el control de las presiones bajas delaceite.

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Inspección Visual

Identificación de Desgaste

Desgaste Corrosivo: Se manifiesta sobre todo en loselementos que tienen la mayor probabilidad de ingreso decontaminantes cuando se deteriora algún protector. Por ej. Loscoupling

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Inspección Visual

Identificación de Desgaste

Desgaste Fretting: Generalmente se desarrolla en la partedel alojamiento con el eje o en cubiertas donde van insertadoslos rodamientos, debido a micro oscilaciones, a pesar de estaracoplado a presión.

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Inspección Según Guía de Reusabilidad

Inspección visual en la turbina:

•Grietas en la parte inferior del álabe.•Soltura de los remaches.•Desgaste de ranuras (spline).•Desgaste del rodamiento de montaje.•Desgaste de superficies de dientes de engrane de discos deembrague.

Inspección visual de la carcasa del impeler

•Grietas•Desgaste de rodamiento de montaje.

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Inspección Según Guía de Reusabilidad

Inspección visual del impeler o bomba

•Grietas en la parte inferior del álabe.•Grieta de la periferia externa del reborde.•Grieta de la periferia interna del reborde.

Inspección visual del estator

•Grietas en la parte inferior del álabe.•Grieta en el reborde.•Asentamiento de ranuras (spline).

Inspección visual del Race

•Desgaste de ranuras.•Desgaste de la superficie de deslizamiento de la rueda libre.

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Inspección Según Guía de Reusabilidad

Inspección visual del eje del estator

•Daños en el anillo de sellado (seal ring) de ranuras (groove).•Desgaste de la cara de trabajo de la rueda libre.•Desgaste de la superficie de deslizamiento del anillo desellado.•Desgaste del rodamiento de montaje (diámetros interno yexterno).•Desgaste de ranuras (spline).

Inspección visual del Acoplamiento

•Desgaste de ranuras•Desgaste de la superficie del sello.•Grietas en los rebordes.

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Inspección Según Guía de Reusabilidad

Inspección visual del eje de la turbina

•Desgaste de ranuras (spline).•Daños en el anillo de sellado.•Desgaste de la superficie de deslizamiento del asiento del sellode aceite•Desgaste del rodamiento de montaje.•Asentamiento (settling) o desgaste de superficie deaparejamiento del resalto (shoulder) de mando de la turbina.

Inspección de discos y platos de embrague.

•Seguir inspección según criterio de reusabilidadcorrespondiente.

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Inspección Según Guía de Reusabilidad

•Desgaste de superficie de los dientes.•Falta de superficies de dientes

Inspección del engranaje impulsor.

Inspección del embrague unidireccional.

•Desgaste de la cerradura (fastening) de la horquilla deretención (sprag) . Desgaste de revestimiento.

Inspección del engranaje impulsor de la bomba de recuperación.

•Desgaste de la superficie de deslizamiento del anillo sellador.•Desgaste de la superficie del diente.

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Estándar para UsarItem

Descripción de la parte

MODO DE DAÑOCategoría

A B C

1 Turbina

Grieta Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A

Flojedad y daños de remaches Sin Flojedad y daños - Igual que el anterior

Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.

2Carcasa del conductor

Grietas Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A

Desgaste Sin desgaste Reparar con chapado de cromo duro No usar de nuevo excepto left.

3 Bomba Grieta Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A

4 Eje del EstatorDesgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.

Daños del canal del anillo de sello Sin daños Igual que el anterior

5Eje de la Turbina

Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.

Daños del canal del anillo de sello Igual que el anterior Igual que el anterior

6 Race Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo excepto left.

7 Yugo (Coupling)

Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual

Desgaste de ranura (spline)

Grieta de la brida Sin desgaste - Igual que el anterior

8 Discos y platosDesgaste (Daños) Sin desgaste Ver Shop Manual y guía de

reusabilidad de partes, Sección de discos y platos

No usar de nuevo excepto left.

9 EstatorGrieta Sin grietas - No usar de nuevo excepto left A

Asentamiento de ranuras Sin asentamiento Ver Shop Manual Igual que el anterior

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Engranaje (engrane de impulsión de la bomba de recuperación)

Desgaste Sin desgaste Ver Shop Manual No usar de nuevo.

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Metrología en Convertidor1. Diámetro exterior de la

superficie de contacto delsello de aceite delacoplamiento.

2. Diámetro interior de lasuperficie de contacto delanillo sellador del retenedor.

3. Desgaste del anillo sellador del eje del estator.

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Datos Técnicos

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Ajustes

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Tipos de Causales de Falla

Fallas por operación

Con el aceite se transmite la fuerza motriz, por lo que su temperatura esprobable que aumente. Si se detiene el convertidor de par (calado), o esoperado por largos períodos cerca de esta condición, la fuerza motriz delmotor se convierte en calor y esto hace que la temperatura del aceite seeleve. Por esta razón, seleccionar el rango de velocidad adecuada aloperar la máquina para evitar el sobrecalentamiento.Nota: El calado (Stall) ocurre en la condición en la que la bomba estágirando, pero la turbina está parada.

El aceite se utiliza como medio de transmisión de fuerza motriz, funcionarinadecuadamente (aumento de temperatura) y un mantenimientoinadecuado (nivel, presión, suciedad en el aceite) son factoresimportantes.

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Tipos de Causales de Falla

Fallas por nivel de aceite:

Si hay demasiado aceite o nivel muy alto, habrá mayor pérdida decaballaje provocada por la resistencia a batir, y hay peligro de que latemperatura aumente de forma anormal. Por lo tanto, es necesariocomprobar la cantidad de aceite (el nivel) correctamente.

Fallas por presión de aceite:

Si se forman burbujas en el aceite del convertidor, el rendimiento sereduce, y puede ocurrir cavitación. Para evitarlo, la presión del aceiteinterna se hace más alta que la presión atmosférica. Hay una válvula dealivio en la entrada para proteger el convertidor de alta presión. Seacciona cuando la presión del aceite que entra al convertidor es superiora la presión establecida. Hay una válvula de alivio en la salida del circuitopara evitar que la presión del aceite interna caiga debajo de la presiónespecificada. Esto mantiene la presión de aceite por la resistencia dentrode la tubería para que el convertidor de par pueda mostrar su capacidad.

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Tipos de Causales de Falla

Falla por alta velocidad de rotación del motor(overrun)

• Origina grietas

• Reemplazar

Grieta en carcasa

de impulsor.

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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)

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Tipos de Causales de FallaFallas por contaminación

• Causada por substanciaextraña ingresada en laT/C.

• Reemplazar

Estator averiado

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Tipos de Causales de Falla

• Generada por interferenciade la parte opuesta.

• Hay opción de reusar.

• Sin embargo cuando haysoltura de los remaches sedebe reemplazar.

Falla por desgaste por interferencia

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Tipos de Causales de Falla

Falla por desgaste por interferencia

•Cuando la interferencia fuegenerada por daño de otroscomponentes como losrodamientos, se debereemplazar la turbina.

Desgaste de revestimiento.

Falla por desgaste

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Tipos de Causales de Falla

• Huella (Impression) en el exterior del Race.

• Impresión causada por la acción de todas lashorquillas de retención del embrague unidireccionalhacia lado de la cerradura o causada por accidente delrodillo del embrague unidireccional.

• Reemplazar.

Falla por desgaste