Una bomba de repuesto con brida de dos tornillos, cuando la caja de engranajes requiere cuatro, no se podrá montar en la máquina. Tampoco lo hará un eje con un número de estrías incorrecto. Una bomba con el sentido de giro equivocado se instala sin problemas y luego funciona en seco en cuestión de segundos. La mayoría de los fallos de bombas de aceite de engranajes en campo se deben a alguna de estas carencias de especificación, por lo que esta guía explica cómo especificar la unidad, cruzarla con la original y adquirirla con menos sorpresas.
Qué hace una bomba de aceite de engranajes en un circuito hidráulico
Una bomba hidráulica de engranajes es una bomba de desplazamiento fijo. Convierte el giro del eje en un flujo constante de aceite al transportar el fluido en los espacios entre los dientes de los engranajes y la carcasa. La bomba no crea presión por sí sola. La presión se acumula únicamente cuando ese flujo encuentra resistencia en cilindros, motores y válvulas.
En el lado de entrada, los engranajes se desengranan y abren una cavidad que el aceite llena. Luego, el aceite atrapado recorre el exterior de cada engranaje, contra la pared de la carcasa, hasta que los dientes vuelven a engranar en la salida y lo expulsan. El desplazamiento viene determinado por la geometría de los engranajes, de modo que cada revolución mueve el mismo volumen. La única forma de modificar el caudal es cambiar la velocidad del eje.
Como el caudal es fijo, el circuito necesita una válvula de alivio. Sin ella, una línea bloqueada o un actuador detenido harán subir la presión hasta que algún componente ceda.
Diseños de engranajes externos frente a internos
Una bomba de engranajes externos utiliza dos engranajes rectos del mismo tamaño que engranan uno junto al otro en una carcasa en forma de ocho. Uno es el conductor y el otro es el engranaje libre. Es el diseño compacto y de bajo coste que se encuentra en la mayoría de la maquinaria móvil, los tractores y las centrales hidráulicas. Tolera cierta contaminación, es sencillo de reconstruir y está disponible en un gran número de cilindradas.
Una bomba de engranajes internos hace funcionar un engranaje externo pequeño dentro de una corona mayor con dentado interior, normalmente con un separador en forma de media luna entre ambos. El gerotor es una variante sin media luna, en la que un rotor interior con un diente menos gira dentro de un rotor exterior. Ambos diseños funcionan con menos ruido y generan menos pulsaciones. Suelen utilizarse en aplicaciones más específicas, como centrales hidráulicas industriales silenciosas, lubricación y circuitos de sobrealimentación.
Dónde se sitúan las bombas de engranajes frente a las de paletas y pistones
Las bombas de engranajes son la opción adecuada para trabajos de caudal fijo a presión moderada, donde importan el coste, la compacidad y la tolerancia a la contaminación. Las bombas de paletas, como las familias T6/T7 o PV2R, son más silenciosas y se adaptan a máquinas industriales que requieren un caudal estable a presión media. Las bombas de pistones variables, incluidas las familias A10VO y A4VG, se utilizan cuando el circuito requiere detección de carga, compensación de presión o una presión continua muy alta. Cuestan más y necesitan un aceite más limpio.
¿Qué tipo de bomba hidráulica de engranajes se adapta a su aplicación?
La elección del tipo de bomba hidráulica de engranajes se reduce a tres preguntas. ¿Cuántos circuitos independientes tiene la máquina? ¿Qué presión de trabajo necesita cada uno? ¿Cómo se acciona la bomba (motor de combustión, motor eléctrico, caja de engranajes o toma de fuerza)? Una vez respondidas, normalmente le quedarán una o dos configuraciones candidatas antes de considerar la cilindrada.
Bombas de engranajes externos de una sola sección
Una bomba de engranajes externos de una sola sección alimenta un único circuito y es la opción habitual en la mayoría de las aplicaciones de cargadoras, volquetes, elevadores y pequeñas unidades de potencia. Los grupos con cuerpo de aluminio representan la mayor parte del mercado de reposición. Las familias más comunes incluyen AZPF (Rexroth), ALP (Marzocchi), GHP (la gama de mayor presión de Marzocchi) y PGP505/PGP511/PGP517 (Parker). Dentro de cada familia, el tamaño de carcasa determina las dimensiones generales y el ancho del engranaje determina el desplazamiento.
La serie 1PF2G es una familia de bombas de engranajes compactas de tipo Rexroth. Se utiliza con frecuencia donde el espacio es limitado y la demanda de caudal es moderada.
Bombas de alta presión, en tándem y de múltiples secciones
Una bomba de engranajes en tándem une dos secciones de bombeo en un único eje pasante. Cada sección tiene su propia salida, de modo que una sola toma del motor puede alimentar dos circuitos independientes, por ejemplo, la dirección y la hidráulica de trabajo. Las unidades triples y cuádruples añaden más secciones del mismo modo. Las entradas pueden ser compartidas o independientes según la construcción.
Cada sección puede tener un desplazamiento distinto, por lo que el código completo describe todas las secciones. Al pedir una unidad de múltiples secciones, confirme el orden de las secciones, el desplazamiento de cada una y la configuración de las entradas. Intercambiar dos secciones cambia qué circuito recibe qué caudal.
Las bombas de engranajes de alta presión utilizan cuerpos de hierro fundido, casquillos más robustos y placas laterales con compensación de presión. Soportan una presión continua más alta y toleran el calor y las cargas de impacto propios de la maquinaria de construcción más pesada. Familias de hierro fundido como PGP315, PGP330 y PGP365 pertenecen a este grupo. Son más pesadas y costosas que las unidades de aluminio de desplazamiento similar, por lo que solo conviene especificarlas cuando el servicio realmente lo requiere.
Bombas hidráulicas para transmisiones y tractores
Las bombas de transmisión y las bombas hidráulicas de tractor están diseñadas en función de una carcasa de caja de cambios o una interfaz de toma de fuerza (PTO) concreta. El patrón de brida, el diámetro de centrado, la longitud del eje, el estriado y, en ocasiones, un engranaje de accionamiento o un acoplamiento son exclusivos de cada máquina. En estas unidades, ajustar correctamente el montaje y el accionamiento es más importante que el caudal indicado en el catálogo.
Normalmente necesitará el modelo y el rango de números de serie del tractor o de la transmisión, o bien el número de pieza OEM. El desplazamiento y el tipo de brida por sí solos rara vez son suficientes.
Cómo interpretar el desplazamiento, la presión y la velocidad nominales en la hoja de datos de una bomba de engranajes
El desplazamiento de una bomba de engranajes, expresado en cc/rev, multiplicado por la velocidad del eje en rpm y dividido entre 1.000, da el caudal teórico en L/min. Por lo tanto, una bomba de 16 cc/rev a 1.500 rpm mueve 24 L/min en teoría. Los límites de presión, velocidad y entrada determinan después qué parte de ese caudal se obtiene realmente en servicio.
Desplazamiento y caudal real de salida
El caudal suministrado siempre es inferior al caudal teórico porque el aceite se fuga internamente a través de las caras de los engranajes, las puntas de los dientes y los casquillos. Esa pérdida se denomina eficiencia volumétrica. Una bomba de engranajes externos nueva, en condiciones nominales, suele situarse entre el 90 % y el 95 % aproximadamente, pero esta cifra disminuye a medida que aumenta la presión, el aceite se vuelve menos viscoso con el calor y las holguras se amplían con el desgaste.
Dimensione la bomba teniendo esto en cuenta. Si un circuito necesita un caudal determinado a presión de trabajo y a plena temperatura de operación, una bomba dimensionada exactamente según la cifra teórica no será suficiente. Consulte las curvas de caudal a presión en la hoja de datos, no solo el desplazamiento nominal.
También se aplican límites de velocidad. Las hojas de datos indican una velocidad mínima, por debajo de la cual predominan las fugas internas y el caudal de salida deja de ser fiable. También indican una velocidad máxima, por encima de la cual la entrada no puede llenar los espacios entre los engranajes y comienza la cavitación. Los desplazamientos mayores dentro de la misma carcasa suelen tener velocidades máximas más bajas.
Presión continua, intermitente y de pico
La mayoría de las hojas de datos de las bombas de engranajes indican tres valores nominales de presión:
- Presión continua: la cifra de diseño que la bomba puede mantener durante su vida útil nominal. Ajuste la presión de la válvula de alivio del sistema en función de este valor.
- Presión intermitente: una cifra superior que se permite durante una parte limitada de cada ciclo de trabajo, normalmente definida por el fabricante como una duración máxima por evento.
- Presión de pico: un límite para picos breves producidos por cambios de válvula y cargas de choque. No es un punto de trabajo.
Los valores nominales suelen ser más bajos para el mayor desplazamiento de una carcasa, ya que los engranajes más anchos aplican más carga sobre los casquillos. Una familia con una clasificación general de alta presión puede indicar una cifra inferior para sus tamaños más grandes.
Viscosidad del fluido, temperatura y condiciones de entrada
Las bombas de engranajes se especifican para un rango de viscosidad de trabajo y una viscosidad máxima en arranque en frío. Un aceite demasiado fluido en caliente aumenta las fugas internas y el desgaste de las caras de los casquillos. Un aceite demasiado espeso en el arranque no puede llenar los engranajes y provoca cavitación, una condición en la que se forman burbujas de vapor en la entrada que colapsan bajo presión y erosionan las superficies metálicas.
La condición de entrada suele indicarse como una presión absoluta mínima en la admisión. Una línea de aspiración demasiado pequeña, demasiado larga o con un filtro de malla obstruido hace que la presión de entrada caiga por debajo de ese límite. Los síntomas son un ruido agudo, aceite espumoso y picaduras en el lado de baja presión de la carcasa. La limpieza también es importante. Las hojas de datos suelen indicar un nivel de limpieza del aceite exigido según ISO 4406, la norma que clasifica la contaminación por partículas según su tamaño y cantidad.
¿Cómo elegir una bomba de engranajes de repuesto a partir del código de modelo original?
Para elegir una bomba de engranajes de repuesto hay que partir del código completo del conjunto que figura en la placa de características original, no del nombre de la serie. Dos bombas de la misma serie pueden tener la misma cilindrada y, aun así, diferir en brida, eje, puertos y sentido de giro. Cualquiera de esas diferencias impide que la unidad encaje o funcione correctamente en la máquina.
Los nombres de serie solo sirven para la identificación
Referencias como AZPF, PGP511 o GHP2 indican la familia de la bomba y el tamaño de carcasa, pero no la configuración exacta. Un código completo suele incluir la cilindrada, el sentido de giro, el tipo de brida, el tipo de eje, el estilo y la posición de los puertos, el material de los sellos y las válvulas integradas. Las marcas y los números de modelo se usan únicamente para identificar el repuesto. La compatibilidad depende del código completo del conjunto, por lo que una solicitud de cotización basada solo en el nombre de la serie está incompleta.
Brida, eje, puertos y sentido de giro
Estos cuatro aspectos causan la mayoría de los errores de montaje:
- Brida de montaje: los patrones SAE de dos y cuatro tornillos, los europeos de cuatro tornillos y diversas bridas específicas de cada fabricante (OEM) difieren en el diámetro del centrador, la separación de los tornillos y la profundidad del centrador. ISO 3019 abarca muchas de las dimensiones estándar de bridas y ejes, tanto en la serie SAE como en la métrica.
- Eje: estriado (SAE o DIN, con un número de dientes y un paso determinados), cónico con chaveta y tuerca, o paralelo con chaveta. La longitud del eje y el acoplamiento de las estrías deben coincidir con el acoplamiento de accionamiento.
- Puertos: de brida partida, roscados BSPP, métricos o con junta tórica UNF, situados en el lateral o en la parte posterior. El tamaño y la posición de los puertos determinan si las mangueras existentes pueden conectarse sin adaptadores.
- Sentido de giro: horario o antihorario, normalmente visto desde el extremo del eje. Muchas bombas de engranajes están diseñadas para un solo sentido debido a la disposición de sus casquillos y sellos, y hacerlas funcionar al revés puede provocar falta de aceite en la admisión o dañar el retén del eje.
En las bombas de varias secciones, compruebe también el acoplamiento del eje entre secciones y si la sección trasera tiene su propia entrada.
Qué enviar cuando falta la placa de identificación
En el mercado de mantenimiento es habitual encontrar placas de identificación desgastadas, cubiertas de pintura o ausentes. Un proveedor aún puede reconstruir la especificación si usted envía lo siguiente:
- El código de producto original o el número de pieza OEM, aunque esté incompleto.
- La marca, el modelo y el rango del número de serie de la máquina, así como la ubicación de la bomba (sistema hidráulico principal, dirección, accionamiento del ventilador, transmisión).
- Datos medidos: separación de los pernos de la brida y diámetro del piloto, diámetro del eje y número de estrías, tamaños y posiciones de los puertos, y longitud total.
- El sentido de giro y, si lo conoce, la presión de trabajo y el régimen del motor.
- Fotos nítidas de la cara de la brida, del extremo del eje, de ambos lados de los puertos y de cualquier marca de fundición en la carcasa.
Olive Branch Hydraulics determina las piezas de repuesto a partir del código de producto original, el modelo de la máquina y los datos del equipo. Enviar los tres en la primera consulta evita una ronda de preguntas.
¿Qué distingue a un proveedor confiable de bombas de engranajes en cuanto a calidad de fabricación y control de calidad?
Un proveedor confiable de bombas de engranajes puede explicar el material del cuerpo, el diseño de los casquillos, el compuesto de los sellos y el acabado de los engranajes de la unidad cotizada. También indica cómo se prueba cada bomba antes del envío. Dos bombas con el mismo código y precios similares pueden diferir mucho en su vida útil, según esas decisiones internas y la inspección que las respalda.
Aspectos de materiales y mecanizado sobre los que conviene preguntar
Consulte estos puntos antes de aprobar una muestra:
- Material del cuerpo: los cuerpos de aluminio extruido o fundido reducen el peso y el costo para presiones moderadas. Los cuerpos de hierro fundido mantienen mejor su forma bajo alta presión y temperatura, por lo que se utilizan en las familias de servicio pesado y alta presión.
- Casquillos y placas laterales: los casquillos con equilibrio de presión se apoyan contra las caras de los engranajes en proporción a la presión del sistema, lo que limita la fuga interna a medida que aumenta la presión. Pregunte qué superficie de apoyo o recubrimiento se utiliza.
- Engranajes: los engranajes de acero cementado con flancos de diente rectificados y caras lapeadas mantienen holguras reducidas durante más tiempo. La planitud y el paralelismo de las caras de los engranajes afectan directamente a la eficiencia volumétrica.
- Sellos: el NBR (caucho nitrilo) es adecuado para aceites minerales estándar dentro de temperaturas normales. El FKM (fluoroelastómero) soporta temperaturas más altas y algunos fluidos resistentes al fuego o sintéticos. Confirme el compuesto en función de su fluido y de la temperatura máxima del aceite que prevea.
La precisión de mecanizado del alojamiento del cuerpo y la alineación entre el alojamiento y el piloto también influyen en el ruido y en el desgaste de los casquillos. La reconstrucción de un conjunto existente no puede corregir esos problemas.
Inspección y documentos que deben acordarse en la cotización
Deje por escrito el alcance de la inspección antes de confirmar el pedido. Los elementos habituales son las verificaciones dimensionales según el plano o la muestra original, la inspección de fugas en el sello del eje y en las caras de unión, y las pruebas de presión y caudal cuando corresponda. ISO 4409 describe métodos generales para medir el rendimiento en régimen estacionario de las bombas de desplazamiento positivo y es una referencia razonable si desea indicar una base de ensayo.
Enumere también los documentos que necesita, como registros de ensayo, una declaración de materiales, una lista de embalaje o un certificado de origen. Si un proveedor hace referencia a un documento de un tercero, compruebe a nombre de quién está emitido. Esos documentos pertenecen a sus titulares y no son certificaciones propias del proveedor.
Olive Branch Hydraulics realiza una inspección final al 100% antes del embalaje. Sus controles de calidad y los documentos requeridos se acuerdan en la cotización, de modo que el alcance de las pruebas puede definirse para cada pedido.
¿Qué determina el precio, el MOQ y el plazo de entrega en los pedidos de bombas de engranajes?
El precio, el MOQ y el plazo de entrega en los pedidos de bombas de engranajes dependen principalmente de cuán estándar sea la configuración. Una cilindrada común con brida, eje y puertos estándar se despacha más rápido y cuesta menos. Las disposiciones de puertos personalizadas, las construcciones de varias secciones y las rondas adicionales de muestras añaden utillaje, preparación y tiempo de aprobación.
Los cuerpos de hierro fundido cuestan más que los de aluminio. Cada sección adicional en una bomba tándem o triple añade juegos de engranajes, casquillos y mecanizado. Los ejes especiales, las válvulas de alivio o de prioridad integradas y los compuestos de sello no estándar suponen un costo adicional. La cantidad del pedido es lo más importante en las fabricaciones personalizadas, donde el costo de preparación se reparte entre el lote. En los códigos estándar, el efecto es menor.
Al enviar una solicitud de cotización (RFQ), incluya el código completo del modelo, la cantidad y el puerto de destino. Olive Branch Hydraulics responde a las solicitudes de cotización en un plazo de 24 horas cuando recibe esos tres datos. Pregunte si la cotización es FOB o CIF y asegúrese de que el alcance de las pruebas acordado quede reflejado en el precio.
Configuraciones personalizadas y proceso de muestreo
Las bombas de engranajes hidráulicas personalizadas, ya sea para programas OEM o para reemplazo en el mercado de repuestos, siguen un proceso establecido. Olive Branch Hydraulics, por ejemplo, aplica la siguiente secuencia:
- Consulta con modelo, aplicación y especificación objetivo.
- Borradores de diseño y renders en 3D enviados para su aprobación.
- Muestreo conforme al diseño aprobado.
- Producción con control de calidad durante el proceso.
- Inspección final al 100 %.
- Embalaje y envío a todo el mundo.
Las configuraciones personalizadas de puertos P/T, es decir, la posición, el tamaño y la rosca de los puertos de presión y de tanque, son una solicitud habitual de los distribuidores que desean una sola carcasa que se adapte a varias disposiciones de máquina. Apruebe el render con cuidado. Los errores de orientación de los puertos solo se detectan después de cortar las mangueras.
Errores comunes de abastecimiento que se deben evitar
- Cotizar únicamente por el nombre de la serie: el proveedor completa los datos faltantes con opciones predeterminadas, y la bomba enviada difiere de la original en el eje, la brida o el sentido de giro.
- Omitir una muestra confirmada: pasar directamente a la producción en serie con un código nuevo o un proveedor nuevo elimina la única oportunidad de comprobar el ajuste en la máquina real.
- Dejar los criterios de prueba fuera del contrato: si no se acuerdan verificaciones dimensionales, de fugas y de presión/caudal, no tendrá una base clara para rechazar un lote no conforme.
Cualquiera de estos errores puede dejarle con un lote completo de bombas que no encajan y que son difíciles de devolver. La solución es la misma en todos los casos: dejar por escrito el código de ensamblaje completo, la muestra aprobada y el alcance de las pruebas antes de que comience la producción.
