Soluciones para fallas de cilindros hidráulicos

Los cilindros hidráulicos son una parte vital de tantos tipos diferentes de maquinaria en una amplia variedad de industrias, y cuando fallan, los resultados pueden variar de molestos a peligrosos. Es importante comprender la naturaleza de las fallas de los cilindros hidráulicos, incluidas las causas y la mejor manera de abordarlas una vez que ocurren.

Cilindros Hidráulicos

Los cilindros hidráulicos (a los que puede que veamos como motores hidráulicos lineales) son actuadores hidráulicos que se utilizan para lograr un movimiento lineal aprovechando la transferencia eficiente de fuerza a través de un fluido hidráulico prácticamente incompresible. Se pueden encontrar en casi todas las industrias, desde máquinas de movimiento de tierras masivas como palas hidráulicas hasta la industria aeroespacial, donde se pueden encontrar en aviones y equipos de apoyo en tierra. Los cilindros hidráulicos normalmente son un componente crítico de cualquier sistema en el que se encuentren, lo que significa que su falla puede provocar tiempos de inactividad problemáticos. Por eso es importante entender qué causa que los cilindros hidráulicos fallen y qué se puede hacer para prevenir estas fallas.

Componentes en un Cilindro Hidráulico

Los componentes más importantes de un cilindro hidráulico incluyen el cilindro (que encierra la mayoría de las piezas), el vástago del pistón (que es la parte que la mayoría de la gente ve), el pistón (que transfiere el movimiento al vástago del pistón), la tapa del cilindro, la culata y una variedad de sellos y cojinetes. El fallo de cualquiera de estas piezas afectará al cilindro hidráulico en su conjunto.

Ataque químico

Los cilindros hidráulicos se utilizan a menudo en entornos en los que pueden entrar en contacto con materiales corrosivos. Cuando existe tal entorno, generalmente es el sello del cilindro el que se ve afectado primero (según el tipo de material del que esté hecho el sello del cilindro). Si se encuentran signos de un ataque químico en el sello, entonces no solo se debe reemplazar el sello, sino que se debe reemplazar con un material de sello que sea compatible con los productos químicos corrosivos en el entorno de trabajo. Si compra un nuevo sistema de cilindro hidráulico, sería prudente comunicarse con el fabricante acerca de posibles problemas químicos con los sellos.

Fluido Hidráulico Contaminado

El fluido hidráulico contaminado puede tomar dos formas problemáticas en los cilindros hidráulicos:contaminación con aire o agua y contaminación por partículas. La presencia de aire o agua en el fluido hidráulico afectará el rendimiento del cilindro, afectando las cargas que puede manejar y la potencia de la carrera. Por otro lado, la contaminación por partículas puede destruir los sellos y provocar otros problemas críticos. La mayor parte de la contaminación por partículas toma la forma de partículas abrasivas, y una vez que esas partículas quedan atrapadas entre la superficie del vástago del pistón y el sello del vástago del pistón, el sello se dañará y comenzará a tener fugas. La mayor parte de la contaminación se introduce en un sello hidráulico a través de un sello limpiador defectuoso, pero también se puede introducir durante el mantenimiento y la reparación si no se siguen los procedimientos de limpieza.

Corrosión dentro del barril

Si se permite el acceso de agua dentro del cilindro hidráulico, puede causar corrosión interna dentro del barril. Este tipo de daño es difícil de reparar y, a menudo, implica la sustitución de las piezas afectadas. La mejor manera de prevenir este tipo de daños es evitar la entrada de agua, lo que a menudo ocurre como resultado de sellos dañados. Por otro lado, dicho daño también podría ser una señal de que el cilindro no es del tipo apropiado para el entorno en el que se utiliza.

Cojinetes de ojo dañados

El cojinete del ojo fallará en una de dos circunstancias:(1) cuando el cilindro se somete a una carga superior a su especificación o (2) cuando el cilindro se somete a un impacto repentino o una carga de choque. Si una carga excede la carga especificada para un cilindro, algo fallará y, por lo general, será el cojinete del ojo.

Cojinetes de biela y vástagos de pistón dañados

La causa de cojinetes de biela dañados y vástagos de pistón doblados suele ser una alineación incorrecta entre el cilindro y la carga, pero también puede deberse a que se carga el cilindro hidráulico más allá de la carga para la que está especificado. Cuando la alineación no es correcta, habrá una carga lateral o una flexión inducida que los cojinetes de biela no están diseñados para soportar.

Varillas y barriles abollados

El barril o la varilla del cilindro hidráulico pueden abollarse lo suficiente como para causar problemas de rendimiento y hacer necesario su reemplazo. Este tipo de daño suele ser el resultado de un impacto con otro equipo o un objeto muy pesado. Por lo general, se manifiesta cuando la varilla no puede extenderse o retraerse por completo (es decir, el cilindro no puede moverse por completo). Los intentos de continuar usando un cilindro con una varilla o cilindro abollados dañarán otros componentes, incluidos los cojinetes y los sellos.

Desgaste excesivo

La mayoría de los casos de desgaste excesivo se pueden atribuir a la desalineación de la varilla y el cilindro. Cuando estos dos componentes no están alineados correctamente, habrá fuerzas adicionales inducidas que son perpendiculares al movimiento de la barra, conocidas como carga de empuje o carga lateral. Estas fuerzas eventualmente conducen a rodamientos, pistones, varillas y cilindros dañados.

Temperaturas extremas

Otra causa importante de la falla del cilindro hidráulico es la temperatura de funcionamiento extrema. — tanto demasiado frío como demasiado caliente. Cuando las temperaturas de funcionamiento son demasiado altas, puede provocar una falla prematura de los sellos. Además, a altas temperaturas, la capacidad de un fluido para lubricar adecuadamente las piezas críticas también puede convertirse en un problema y provocar un desgaste prematuro y una reducción significativa de la eficiencia. Esto a menudo se puede ver con rodamientos que fallan demasiado pronto. Las temperaturas excesivas también pueden acelerar la degradación natural del fluido hidráulico y los lubricantes.

Por otro lado, si las temperaturas de funcionamiento son demasiado bajas, el lubricante y el fluido hidráulico se volverán demasiado espesos para funcionar correctamente y se pueden dañar los cilindros hidráulicos. Las temperaturas frías también pueden hacer que los materiales de los sellos se comporten de manera quebradiza, lo que provoca grietas en los lados. Si los sellos se ven afectados por temperaturas extremas, el sello afectado debe reemplazarse por uno hecho de un material que sea compatible con las temperaturas de funcionamiento.

Si el fluido hidráulico y los lubricantes se ven afectados negativamente por las temperaturas de funcionamiento, entonces se debe usar otro tipo que esté clasificado para las temperaturas de funcionamiento esperadas.

Sello extruido

Otro problema importante que puede ocurrir con los cilindros hidráulicos es la extrusión del sello, que generalmente ocurre entre el cilindro y la cabeza o la tapa. A medida que el labio del sello comience a sobresalir en el espacio de extrusión, experimentará un desgaste extremo. Se pueden arrancar pedazos del labio del sello, lo que introduce contaminación en el sistema y provoca fugas en el sello. Cuando hay evidencia de que un sello ha comenzado a sobresalir en el espacio de extrusión, se hace necesario un tipo diferente de material de sello o geometría de sello.

Sello con fugas

La causa más común de falla del cilindro hidráulico son las fugas en los sellos. , que no solo permiten que los fluidos críticos salgan del sistema (incluidos los lubricantes), sino que también permiten que los contaminantes dañinos (agua, aire y partículas) ingresen al cilindro hidráulico. La mayoría de las causas de la falla del sello son el uso de un tamaño de sello incorrecto, espacios inadecuados entre el sello y la superficie, corrosión del sello, desgaste excesivo debido a la contaminación con fluidos abrasivos, mala alineación entre el sello del vástago y el vástago, y una instalación incorrecta. Sin embargo, tenga en cuenta que los sellos inevitablemente se desgastarán con el tiempo y llegarán a un punto en el que deberán reemplazarse.

Conclusión

La mayoría de las fallas de los cilindros hidráulicos son el resultado de problemas relacionados con los sellos (incluidas las fugas, la contaminación y la extrusión), los cojinetes (incluidos el cojinete del vástago y el cojinete del ojo) y las abolladuras en el vástago o el cilindro. Las causas más comunes de fallas en los cilindros hidráulicos son desalineaciones, temperaturas extremas, desgaste normal o excesivo, ataques químicos, corrosión y contaminación hidráulica. El secreto para prevenir la mayoría de estas fallas es bastante simple:un mantenimiento preventivo regular. Por ejemplo, las pruebas de fluidos pueden revelar una serie de problemas (p. ej., contaminación del aire o del agua, contaminación por partículas, corrosión, ataque químico y degradación por temperatura). La inspección visual puede revelar la presencia de desalineación, sellos con fugas, corrosión y varillas y cilindros abollados.

Hidráulica MAC

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