Tipos de bombas hidráulicas

Cuando una máquina hidráulica pierde velocidad o potencia, a menudo se culpa primero a la bomba. Entiendo por qué. La bomba hace ruido, está caliente y es fácil de apuntar. Pero en trabajos de servicio reales, la bomba no siempre es la causa principal. A veces es sólo la parte que muestra el problema primero.

A La bomba hidráulica mueve principalmente aceite. La presión proviene de la resistencia. Esa resistencia puede ser un cilindro cargado, un motor hidráulico que arranca con un par elevado, un pasaje de válvula pequeño, un filtro bloqueado, aceite frío o una línea de succión demasiado larga y demasiado pequeña. Si se ignora este punto, incluso una bomba nueva puede fallar poco después de la instalación.

Esta es la razón por la que la selección de la bomba no debe realizarse únicamente por el número de modelo. Es necesario comprobar conjuntamente el desplazamiento, la presión, la velocidad, la rotación, el eje, la brida, la rosca del puerto, la viscosidad del aceite, la filtración y el ciclo de trabajo. Un detalle incorrecto es suficiente para generar ruido, calor, fugas o una respuesta lenta de la máquina.

Comience con las condiciones de trabajo, no con el nombre de la bomba

Antes de comparar bombas de engranajes , bombas de paletas y bombas de pistón, primero miraría las condiciones de funcionamiento de la máquina.

El primer número suele ser el desplazamiento. Indica cuánto aceite mueve la bomba en una revolución. La unidad puede ser cc/rev, in⊃3;/rev, L/min a una determinada velocidad o GPM a las RPM nominales. Una bomba pequeña da menos flujo. El actuador se vuelve lento. Una bomba grande proporciona más caudal, pero eso no siempre significa un mejor rendimiento. Si el circuito no necesita ese flujo, el exceso de aceite puede pasar a través de la válvula de alivio y convertirse en calor.

También es necesario leer atentamente la presión. La presión nominal y la presión máxima no son lo mismo. Algunas máquinas alcanzan la presión máxima sólo por un breve momento. Otras máquinas trabajan cerca del límite de presión durante largos períodos. Para la vida útil de la bomba, estas dos condiciones de trabajo son completamente diferentes.

La condición de succión es otro punto que es fácil pasar por alto. A una bomba hidráulica no le gusta luchar por el aceite. Una manguera de entrada estrecha, un filtro de succión sucio, una alta viscosidad del aceite, un nivel bajo de aceite o una fuga de aire en la entrada pueden causar cavitación. Una vez que comienza la cavitación, el daño dentro de la bomba puede desarrollarse muy rápidamente.

Para trabajos de reemplazo, la información útil incluye demanda de flujo, presión nominal, presión máxima, velocidad de transmisión, dirección de rotación, tipo de eje, brida de montaje, tamaño de puerto, dirección de puerto, tipo de aceite, temperatura del aceite y cuántas horas trabaja la máquina cada día.

Bombas de engranajes: bombas simples que aún hacen mucho trabajo

Las bombas de engranajes son comunes porque son simples. en un Bomba de engranajes externa , dos engranajes giran dentro de una carcasa ajustada. El aceite entra por donde se separan los dientes de los engranajes, viaja por el exterior de los engranajes y sale por donde los dientes vuelven a engranarse.

Las piezas no son complicadas: engranajes, ejes, casquillos o cojinetes, placas laterales, sellos y una carcasa. Esta estructura simple hace que las bombas de engranajes sean fáciles de almacenar, reemplazar y comprender durante el trabajo de servicio.

Por eso se utilizan ampliamente en montacargas, maquinaria agrícola, remolques volquete, equipos de construcción compactos, sistemas de dirección, unidades de lubricación y pequeños grupos hidráulicos. Estas máquinas a menudo necesitan una bomba que sea práctica, disponible y tolerante a las condiciones normales del campo.

La mayoría de las bombas de engranajes son bombas de desplazamiento fijo . Una revolución mueve un volumen fijo de petróleo. El flujo aumenta o disminuye con la velocidad de la bomba. No hay plato cíclico, ni servocontrol complejo ni mecanismo de detección de carga en una bomba de engranajes básica.

Muchas bombas de engranajes industriales funcionan a entre 160 y 250 bar. Algunos diseños de servicio pesado pueden soportar una presión máxima más alta, pero el funcionamiento continuo a alta presión requiere precaución. Cuando la presión aumenta, la carga del rodamiento, la tensión del sello del eje, la deflexión de la carcasa, las fugas internas y la temperatura del aceite se vuelven más importantes.

Las bombas de engranajes normalmente toleran mejor la contaminación por aceite que las bombas de paletas o bombas de pistones . Esto no significa que el aceite sucio sea seguro. Sólo significa que la bomba de engranajes puede continuar funcionando por más tiempo antes de que el daño sea evidente. El aceite sucio todavía desgasta las caras de los engranajes, las placas laterales, los casquillos y las áreas de sellado.

Una bomba de engranajes desgastada suele dar síntomas muy comunes. La máquina puede funcionar normalmente cuando el aceite está frío. Una vez que el aceite se calienta, el cilindro se vuelve lento. La carcasa de la bomba se calienta. El flujo bajo carga disminuye. El sello del eje puede comenzar a tener fugas. Estos síntomas generalmente indican una fuga interna, pero aún así se deben revisar la válvula de alivio y el lado de succión antes de reemplazar la bomba.

Bombas de paletas: flujo suave, se requiere aceite más limpio

avUna bomba utiliza un rotor con paletas deslizantes. A medida que el rotor gira dentro del anillo de leva, los espacios entre las paletas aumentan y disminuyen. El petróleo entra cuando se abre el volumen. El petróleo sale cuando se cierra el volumen.

La ventaja es un flujo suave. Las bombas de paletas suelen funcionar más silenciosamente que muchas bombas de engranajes y tienen menos pulsaciones. Esto los hace útiles en máquinas herramienta, maquinaria plástica, equipos de fundición a presión, prensas y estaciones hidráulicas industriales donde el ruido y el movimiento estable son importantes.

Algunas bombas de paletas son de desplazamiento fijo. Algunos son de desplazamiento variable. En una bomba de paletas con presión compensada, la salida puede reducirse una vez que el sistema alcanza la presión establecida. Si el circuito está diseñado correctamente, esto ayuda a reducir el calentamiento del gasóleo y el desperdicio de energía.

Muchas bombas de paletas funcionan entre 70 y 175 bar. Algunas versiones reforzadas pueden llegar más alto. Aun así, las bombas de paletas no suelen ser la primera opción para máquinas móviles sucias, polvorientas y de alto impacto, a menos que los hábitos de filtración y mantenimiento sean buenos.

La razón es la propia paleta. Una paleta debe deslizarse libremente en la ranura del rotor. Una pequeña partícula puede rayar el anillo de leva, hacer que la paleta se atasque o dañar la superficie de sellado. Una vez que la punta de la paleta pierde el contacto adecuado, la bomba pierde flujo.

Un síntoma típico de servicio es la pérdida de flujo de aceite caliente. La máquina funciona cuando el aceite está frío y luego disminuye la velocidad cuando aumenta la temperatura del aceite. El aceite frío es más espeso y oculta algunas fugas internas. El aceite caliente es más diluido, por lo que la fuga se vuelve más fácil de ver.

Bombas de pistón: gran rendimiento, menos indulgentes

Las bombas de pistón se utilizan cuando el sistema necesita mayor presión, mejor eficiencia o control de flujo variable. Son más complejas que las bombas de engranajes y las bombas de paletas, pero pueden realizar trabajos que las bombas más simples no pueden realizar bien.

El tipo móvil más común es la bomba de pistones axiales. En un diseño de plato cíclico, los pistones se mueven hacia adelante y hacia atrás a medida que gira el bloque de cilindros. El ángulo del plato cíclico controla la carrera del pistón. Un ángulo mayor produce más desplazamiento. Un ángulo más pequeño produce menos flujo.

en un Bomba de pistón de desplazamiento variable , el ángulo del plato cíclico cambia durante el funcionamiento. Esto permite compensación de presión, detección de carga, control de potencia constante, control manual o control electroproporcional. Por este motivo, las bombas de pistón se utilizan a menudo en excavadoras, grúas, equipos de perforación, prensas grandes, accionamientos de circuito cerrado y unidades de potencia hidráulica de alto rendimiento.

Las bombas de pistones radiales son diferentes. Sus pistones están dispuestos alrededor de una leva o anillo excéntrico. A menudo se seleccionan para aplicaciones de muy alta presión donde el flujo no es extremadamente grande, pero la capacidad de presión es importante.

Muchas bombas de pistón funcionan entre 280 y 350 bar, y algunos diseños especiales alcanzan una presión superior. La ventaja es una alta densidad de potencia y un mejor control. El costo es un mantenimiento más estricto. Una bomba de pistón necesita aceite limpio, filtración correcta, buenas condiciones de succión, diseño de drenaje de caja adecuado y un arranque cuidadoso.

El aceite en mal estado daña rápidamente las bombas de pistón. El plato de válvulas, el bloque de cilindros, la zapata, el plato cíclico y las piezas de control dependen de una película de aceite estable. Si aparece cavitación o contaminación, el costo de reparación puede aumentar. No se deben ignorar el aumento del flujo de drenaje de la caja, la presión inestable, el ruido agudo de entrada o las partículas metálicas en el aceite.

Una comparación sencilla para la selección de bombas

Esta tabla es sólo una referencia rápida. Una bomba de engranajes limpia con una buena línea de entrada puede durar más que una bomba de pistón mal instalada. Una bomba de paletas puede ser perfecta en una unidad de energía de fábrica e inadecuada para equipos agrícolas polvorientos. Una bomba de pistón puede ahorrar energía sólo cuando el circuito realmente necesita un flujo variable.

Materiales y pequeños detalles dentro de la bomba

Dos bombas pueden parecer similares por fuera, pero por dentro pueden ser muy diferentes. El material de la carcasa, el acabado del engranaje, la dureza del eje, el juego lateral, la calidad del sello y el tratamiento de la superficie afectan la vida útil.

Las carcasas de aluminio son comunes en las bombas de engranajes compactas porque reducen el peso. Las carcasas de hierro fundido son más pesadas, pero ofrecen mejor rigidez y amortiguación de vibraciones. Para sistemas industriales de servicio continuo, el hierro fundido suele ser una mejor opción.

Los engranajes y ejes suelen estar hechos de acero aleado. El tratamiento térmico afecta la dureza de la superficie y la vida a fatiga. Un tratamiento deficiente de la superficie puede provocar rayaduras, picaduras, ruido y fugas prematuras.

En una bomba de engranajes, las placas laterales y los casquillos controlan las fugas internas. En una bomba de paletas, el anillo de leva y las ranuras del rotor deciden si las paletas se mueven suavemente. En una bomba de pistón, el plato de válvula, la zapata, el bloque de cilindros y el plato cíclico son fundamentales. Estas piezas no pueden sobrevivir mucho tiempo sin aceite limpio y una película de aceite estable.

El material del sello también debe coincidir con las condiciones de trabajo. NBR es común para el aceite hidráulico mineral. FKM se utiliza para temperaturas más altas o compatibilidad con fluidos especiales. Se puede utilizar PU cuando se necesita resistencia a la abrasión.

Precisión de fabricación y eficiencia de la bomba

El rendimiento de la bomba hidráulica depende de espacios libres pequeños. La holgura del lado del engranaje, la alineación del eje, el acabado de la ranura del rotor, la planitud de la placa de la válvula y la precisión de la carcasa afectan las fugas y el calor.

La eficiencia volumétrica es la diferencia entre el flujo teórico y el flujo real entregado. Es posible que una bomba desgastada aún gire a velocidad normal, pero algo de aceite se fuga internamente desde el lado de presión hacia el lado de succión. El resultado es un flujo bajo, calor y un movimiento débil de la máquina.

Para bombas de engranajes, perfil de dientes de engranajes, planitud de placas laterales, ajuste de casquillos, precisión de ranura de sellado y materia de desbarbado limpio. Para las bombas de paletas, el acabado del anillo de leva y la precisión de la ranura del rotor son importantes. Para bombas de pistón, la planitud del plato de válvula, la geometría del deslizador y el tratamiento del plato cíclico son importantes.

Una buena fabricación de bombas no es sólo montaje. Se trata de control de materiales, control de mecanizado, inspección, pruebas de presión, pruebas de fugas y control de procesos repetibles.

Limpieza del aceite y control de calidad

El estado del aceite tiene un efecto directo en la vida útil de la bomba. ISO 4406 se usa comúnmente para describir la limpieza del fluido hidráulico. Un código como 16/18/13 se refiere a rangos de recuento de partículas de 4 μm, 6 μm y 14 μm.

Las bombas de engranajes suelen tolerar mejor la contaminación que las bombas de paletas y las bombas de pistón. Aun así, el aceite sucio acorta la vida útil. Las bombas de paletas pueden sufrir rayaduras en los anillos de levas o atascamientos de paletas. Las bombas de pistón necesitan un aceite más limpio porque sus superficies deslizantes y piezas de control tienen espacios libres más estrechos.

Un plan de mantenimiento práctico debe incluir llenado de aceite limpio, filtración adecuada, muestreo regular de aceite, control de temperatura y monitoreo del drenaje de la caja para bombas de pistón. Instalar una bomba nueva en aceite sucio no es una reparación. Es sólo un retraso antes del próximo fracaso.

Blince sigue un proceso de inspección de cadena completa para el suministro de bombas hidráulicas, que incluye controles de material entrante, inspección de mecanizado, control de ensamblaje, pruebas de presión, inspección de fugas, verificación de rendimiento, inspección de embalaje y revisión de entrega final. El sistema de gestión de calidad ISO 9001, los requisitos de control CE y el cumplimiento medioambiental RoHS ayudan a respaldar la documentación de exportación y reducir el riesgo de abastecimiento para los compradores B2B.

Qué confirmar antes de comprar una bomba hidráulica

Para un proyecto nuevo o un pedido de reemplazo, el número de modelo anterior es útil, pero no es suficiente. Confirme el desplazamiento, la presión nominal, la presión máxima, la velocidad, la dirección de rotación, el tipo de eje, el tamaño de la brida, la rosca del puerto, la dirección del puerto, el tipo de aceite, la temperatura, el ciclo de trabajo y el entorno de trabajo.

Para una bomba de repuesto, una foto de la placa de identificación y las dimensiones de instalación son muy útiles. También se debe describir el síntoma de falla. Una bomba que falló debido a cavitación, contaminación, sobrecarga o rotación incorrecta no debe simplemente reemplazarse sin verificar la causa.

Blince puede respaldar el suministro estándar y soluciones de bombas hidráulicas personalizadas basadas en dibujos, muestras, presión de operación, caudal, desplazamiento, tipo de eje, tipo de brida, configuración de puerto y requisitos de aplicación. Las opciones personalizadas pueden incluir ejes con chaveta, ejes estriados, ejes cónicos, bridas SAE, bridas europeas, puertos BSP, puertos NPT, puertos métricos, carcasas compactas, carcasas reforzadas, sellos NBR, sellos FKM, estructuras de bombas de engranajes en tándem, compensación de presión, detección de carga, control manual y control proporcional eléctrico.

Rangos de referencia para bombas hidráulicas de servicio pesado

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los principales tipos de bombas hidráulicas?

Los tipos principales son bombas de engranajes, bombas de paletas y bombas de pistón. Las bombas de engranajes son sencillas y económicas. Las bombas de paletas son más suaves y silenciosas. Las bombas de pistón se utilizan para mayor presión y control de flujo variable.

¿Qué bomba hidráulica es mejor para aceite sucio?

Las bombas de engranajes suelen tolerar mejor la contaminación que las bombas de paletas y las bombas de pistón. Sin embargo, el aceite sucio sigue provocando desgaste, por lo que sigue siendo necesario una filtración y un llenado limpio.

¿Qué tipo de bomba es mejor para alta presión?

Las bombas de pistón se utilizan normalmente para sistemas de alta presión. Las bombas de pistones axiales son comunes en excavadoras, grúas, plataformas de perforación, prensas y sistemas hidráulicos con detección de carga.

¿Por qué una bomba hidráulica se vuelve ruidosa después de la instalación?

El ruido puede provenir de una dirección de rotación incorrecta, aire en la línea de succión, alta viscosidad del aceite, restricción de succión, filtro obstruido, bajo nivel de aceite, desalineación del acoplamiento o cavitación.

¿Por qué la máquina se ralentiza después de que el aceite se calienta?

El aceite caliente tiene menor viscosidad. Si la bomba tiene desgaste interno, las fugas aumentan después de que el aceite se vuelve más diluido. Una prueba de flujo a temperatura de trabajo da un mejor resultado que una prueba en frío.

Soporte de ingeniería de Blince

Para el reemplazo de bombas o un nuevo diseño de sistema hidráulico, Blince puede revisar modelos de bombas, dibujos, muestras, presión de operación, flujo requerido, configuración de puertos, tipo de eje, dimensiones de bridas y aplicaciones de máquinas. Una bomba seleccionada correctamente protege no sólo la bomba, sino también las válvulas, motores, cilindros, mangueras, sellos, la temperatura del aceite y el tiempo de actividad de la máquina.

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