MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO A EQUIPOS HIDRAULICOS
1.1 PANORAMA GENERAL
Los sistemas hidráulicos son utilizados en máquinas proporcionando a estas la fuerza hidráulica necesaria para un funcionamiento productivo y eficaz. La energía hidráulica utiliza un líquido denominado “fluido hidráulico” que aplica una fuerza a través de la presión, y la transmite a los diferentes componentes del sistema hidráulico de la máquina, por ejemplo, los motores y los cilindros. Estos líquidos usados en los sistemas hidráulicos poseen algunas características ideales para ejercer su función de la manera más eficaz (densidad y viscosidad apropiadas, incompresibilidad, buen poder lubricante, etc.). Uno de los fluidos más usados es el aceite. Además del fluido, los sistemas hidráulicos hidráulicos más comunes se componen componen de los siguientes elementos:
Tuberías
Válvulas de control
Filtros
Tanques
Bombas
Accionadores Accionadores o cilindros cilindros
Válvulas de alivio
Enfriadores Las tuberías son los conductos por los que se distribuye el fluido. Pueden ser de cualquier forma o largo, metálicas o flexibles (mangueras). Las válvulas de control poseen un completo control sobre los fluidos y lo distribuyen automáticamente por las tuberías transmitiendo la fuerza a cualquier punto de la máquina. Los filtros son los encargados de eliminar los residuos y contaminantes del fluido hidráulico, para evitar daños en los distintos componentes del sistema.
Las funciones principales de un tanque hidráulico es la de almacenar el aceite hidráulico, pero también ejerce otras funciones importantes como la de enfriarlo o permitir que el aire se separe de este. Las bombas son las encargadas de convertir la energía mecánica (generada desde una fuente externa) en energía hidráulica con el fin de aumentar la presión de este. El tamaño y la velocidad de la bomba determinan la velocidad del flujo. Los cilindros hidráulicos son actuadores que convierten la energía hidráulica en energía mecánica a través de la presión. Las válvulas de alivio son las válvulas que controlan la presión del sistema para evitar daños en los componentes. La válvula permanece cerrada si la presión no supera el límite preestablecido, y se abrirá si este es superado, evitando así la sobrepresión del sistema. El enfriador elimina el calor del fluido hidráulico evitando calentamientos innecesarios.
EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Es importante mantener el sistema hidráulico de una máquina en las condiciones más óptimas, para lograr así un funcionamiento eficiente y una máxima productividad al menor coste posible. El mantenimiento apropiado de una máquina da como resultado una máquina productiva. Si no se la mantiene correctamente, podría ofrecer poca seguridad y sufrir averías. Un programa de mantenimiento periódico asegurará una vida útil y prolongada del sistema y la seguridad del ambiente de trabajo. Beneficios de efectuar un mantenimiento preventivo: 1. Producción eficiente. 2. Mejor utilización del personal interno de mantenimiento. 3. Reducción del inventario. 4. Reducción del tiempo de improductividad del equipo. 5. Reducción de los riesgos de seguridad. 6. Aumento de la vida vida útil del equipo. 7. Reducción de inversiones. 8. Menos gastos en reparación. ¿Cuándo y con qué frecuencia se deben efectuar las inspecciones periódicas y los trabajos de mantenimiento? Dado que esto varía según el tipo de equipo, es recomendable seguir los consejos que marque el fabricante de las máquinas tanto en la parte mecánica como en la hidráulica. Los trabajos de inspección están encaminados a reconocer el estado actual del equipo. En grandes sistemas podremos encontrar puntos de inspección diarios, mensuales e incluso anuales y, por supuesto, estos podrán ser modificados en cualquier momento gracias a la experiencia del responsable o al resultado de la información obtenida. Algunos puntos importantes de inspección podrían ser: la verificación de los niveles de aceite en el tanque, la inexistencia de fugas, el estado de los filtros, la temperatura del aceite, el estado de tuberías y mangueras, etc. Los trabajos de mantenimiento son aquellos aquel los trabajos que se realizan para conservar el buen estado y funcionamiento del sistema minimizando así los riesgos de averías y aumentando su vida útil. En muchos casos estos trabajos pueden realizarse al
mismo tiempo que los trabajos de inspección. Algunos de los trabajos de mantenimiento más importantes podrían ser: El cambio de aceite hidráulico, la limpieza de los componentes, el reemplazo de elementos hidráulicos, la sustitución de los filtros, etc. En resumen, el mantenimiento preventivo de un sistema hidráulico ayuda a reducir el mantenimiento correctivo de éste, reduciendo así los costes de reparación. Es importante, además, la utilización de un GMAO (Gestión del Mantenimiento Asistido por Ordenador) para facilitar la gestión de este tipo de mantenimiento, así como del mantenimiento predictivo y correctivo.
1.2 MANTENIMIENTO DIARIO
Las revisiones de una instalación hidráulica y los mantenimientos que se deben hacer de manera preventiva o predictiva los especifican los fabricantes de las máquinas para tener una vida útil lo más prolongada posible evitando paradas por fallos no previstos, con el coste adicional en piezas y producción que suponen esas averías. Es recomendable seguir los consejos que marque el fabricante de las máquinas tanto en la parte mecánica como hidráulica, sobre todo sin contar que al ser una máquina nueva puede estar un tiempo sin revisiones. Es el periodo inicial donde se realizan las revisiones más habitualmente para evitar fallos graves en montaje o suciedades que deterioren la maquinaria, etc. En este periodo inicial se suele tener que realizar las siguientes revisiones preventivas. Revisiones de los filtros
Los filtros de aceite pueden estar colocados con indicador de suciedad o sin estos indicadores. En el caso que no tenga indicador de suciedad el cambio del filtro se debe realizar periódicamente cuando marque el fabricante. Los filtros que tienen indicador de suciedad se deben controlar según marque el fabricante diariamente, semanalmente o mensualmente. Hay que mirarlo cuando el aceite ha alcanzado su temperatura de trabajo, ya que en frío el aceite es más denso y puede dar una indicación errónea. Revisiones en Vaso de expansión, acumulador
El vaso de expansión se debe comprobar garantizando que el resto de la instalación instal ación hidráulica no nos falsea la presión, teniendo solo la presión que hay en el lado de la membrana. Una manera de comprobarlo es con la bomba apagada y descargado el circuito hidráulico que conecta con el vaso de expansión. Esta comprobación se realiza según marque el fabricante, diariamente en la puesta en marcha,
semanalmente, mensualmente dependiendo de la recomendación una vez superado el periodo inicial. Revisiones en Refrigerador de aceite
Las refrigeraciones del aceite son importantes para mantener la temperatura de trabajo del aceite en valores correctos para evitar el deterioro de las propiedades del aceite. En los refrigeradores de aceite por agua, se debe comprobar el nivel del agua, la calidad y la temperatura del agua, realizando la limpieza con productos químicos o con cepillos de nylon según marque el fabricante. En la refrigeración del aceite por aire es importante la limpieza para garantizar el intercambio de calor del equipo, ya que la suciedad impide la correcta refrigeración del aceite por medio del aire generado por el ventilador.
Controles y ajustes varios
Los ajustes en los equipos que tienen algún tipo de regulación como pueden ser válvulas reguladoras de presión, caudal, o detectores como presostatos, etc. se ajustan en el montaje y se deben revisar a largo plazo, normalmente lo debe hacer el fabricante dependiendo de la máquina. Por último, últi mo, se deben realizar inspecciones generales de fugas, estado de las tuberías y tubos, controlar los ruidos de los componentes eléctricos y mecánicos como motores, bombas, acoplamientos y la limpieza regular para evitar la suciedad de la máquina.
1.2.1 VERIFICACION DEL NIVEL DE ACEITE
En el periodo inicial de una máquina se deben revisar la instalación hidráulica diariamente o incluso varias veces al día el nivel y la temperatura del aceite, comprobar la presión del acumulador, comprobar el correcto ajuste de los componentes hidráulicos que tienen que estar regulados en unos valores como pueden ser las válvulas reguladoras de presión, caudal, etc. En algunos casos se recomienda cambiar filtros de aceite tras un periodo muy corto de funcionamiento para eliminar todos los desechos que podían tener adheridos en su interior la instalación hidráulica nueva ensuciando rápidamente el filtro. En el caso que el filtro tenga indicador de suciedad se tiene que revisar visualmente para asegurarnos que no se produce su obturación temprana enviando suciedad al circuito.
Verificar niveles de aceite en el tanque: Pueden indicarnos fugas externas del sistema, si el nivel baja, o fallos en intercambiadores térmicos aceit e-agua, si el nivel aumenta.
Los controles que se hacen en el líquido hidráulico son para garantizar su correcto estado, ya que es la base para el buen funcionamiento del sistema hidráulico. Los aceites hidráulicos pueden trabajar a altas presiones teniendo unas características cada tipo de aceite hidráulico que se adaptan al tipo de servicio y ambiente de trabajo. Los controles que se realizan son de temperatura trabajando normalmente entre 40ºC y 90ºC horas, aunque dependiendo del tipo de aceite la temperatura de trabajo no debe ser demasiado alta, inferior a los 60ºC, ya que con temperaturas más elevadas pierde las propiedades de una manera acelerada. El nivel de aceite es importante controlarlo para evitar por falta de aceite entrada de aire, aumento de la temperatura o fallos de la bomba. El cambio del aceite o filtrado de agua se deben realizar cuando ma rca el fabricante, realizándose un cambio en la puesta en marcha para eliminar las sustancias de origen y después por años o horas de trabajo como indique el manual de mantenimiento de la máquina. Estos cambios de aceite se pueden prolongar realizando mantenimiento predictivo con controles de la calidad del aceite.
1.2.2 REVISAR EL ASPECTO DEL ACEITE
La vida útil de un aceite es el periodo de tiempo funcional del aceite en máquina, hasta que los antioxidantes se consumen, produciendo grandes cambios en las propiedades físicas (la densidad, la viscosidad) y químicas del aceite base, resultando un desgaste de los componentes y un eventual mal funcionamiento de la máquina. El análisis de lubricantes nos permite monitorear el estado de desgaste de los equipos, detectar fallas incipientes, y también establecer un programa de Lubricación, como herramienta del diagnóstico técnico en el mantenimiento de máquinas y equipos. Mediante inspección visual sólo controlamos de forma gruesa la limpieza o existencia de agua en el aceite. Para un mayor control del fluido usado deben tomarse muestras de aceite, durante el servicio de la central y sobre la tubería de impulsión (en puntos cercanos a la bomba) que serán sometidos a análisis gravimétricos (nos indica la proporción de sustancias sólidas), al conteo de partículas con medios electrónicos e incluso a una investigación al microscopio (determinación de la composición del fluido) llevados a cabo por un laboratorio o
empresa especializada, generalmente nuestro proveedor habitual del aceite hidráulico. La estabilidad química del fluido no permanece inalterada en el tiempo debido a las solicitaciones a las que lo sometemos. Deben comprobarse periódicamente el índice de acidez, el índice de saponificación, proporción de productos de oxidación, viscosidad e índice de viscosidad. Es más importante si cabe cuando usamos aceites sintéticos, estos cambios químicos pueden producir daños en componentes mecánicos (corrosión). Suelen realizarse este tipo de análisis químicos en laboratorios especializados propios del mismo fabricante del aceite.
1.2.3 REVISAR EL FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA DE ACEITE
La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica. Es un dispositivo que toma energía de una fuente (por ejemplo, un motor, un motor eléctrico, etc.) y la convierte a una forma de energía hidráulica. La bomba toma aceite de un depósito de almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo envía como un flujo al sistema hidráulico. Todas las bombas producen flujo de aceite de igual forma. Se crea un vacío a la entrada de la bomba. La presión atmosférica, más alta, empuja el aceite a través del conducto de entrada a las cámaras de entrada de la bomba. Los engranajes de la bomba llevan el aceite a la cámara de salida de la bomba. El volumen de la cámara disminuye a medida que se acerca a la salida. Esta reducción del tamaño de la cámara empuja empuja el aceite a la salida. La bomba sólo produce flujo (por ejemplo, galones por minuto, litros por minuto, centímetros cúbicos por revolución, etc.), que luego es usado por el sistema hidráulico. La bomba NO produce “presión”. La presión se produce por acción de la resistencia al flujo. La resistencia puede producirse a medida que el fluj o pasa por las mangueras, orificios, conexiones, cilindros, cilindr os, motores o cualquier elemento del sistema que impida el paso libre del flujo al tanque. tanque . Hay dos tipos de bombas: regulables y no regulables. regulable s.
1.2.4 VERIFICAR FUGAS DE ACEITE
Verificar niveles de aceite en el tanque: Pueden indicarnos fugas externas del sistema, si el nivel baja, o fallos en intercambiadores térmicos térm icos aceite-agua, si el nivel aumenta. Deben inspeccionarse tuberías, mangueras, bombas, armarios hidráulicos, bloques de válvulas y actuadores hidráulicos para verificar la no existencia de fugas de aceite. En ciertos elementos como son bombas, motores hidráulicos, válvulas de control, etc. existe lo que llamamos caudal del aceite de fugas. Son elementos que necesitan
una conexión de retorno hacia el tanque hidráulico. Midiendo (o comprobando, aunque a veces no es fácil) este caudal podemos conocer la tendencia de desgaste del elemento en cuestión. El movimiento, con los elementos de control cerrados, de un actuador hidráulico sometido a una carga externa puede indicarnos igualmente defectos en juntas o elementos de estanqueidad.
