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7 Pasos para localizar averías en sistemas hidráulicos.

En este post describimos las guías básicas para llevar a cabo la comprobación paso a paso para sistemas hidráulicos que, habiendo funcionado correctamente, han desarrollado incidencias de entidad que los ha dejado inoperantes.

En cualquier comprobación siempre requeriremos la documentación técnica de los componentes del sistema y un medidor de presión (manómetro) instalado en el sistema tal como muestra el siguiente diagrama.

SÍNTOMAS.

Muchas de las incidencias en un sistema hidráulico evidencian síntomas similares: Pérdida gradual o puntual de alta presión, que provoca pérdida de potencia o velocidad de los cilindros. Los cilindros, puede ser que ni siquiera se muevan o, si lo hacen, puede que se muevan demasiado lento y que se paren bajo cargas ligeras. A menuda la pérdida de potencia está acompañada de un aumento del ruido de la bomba, sobre todo cuando la bomba intenta aumentar presión contra la carga.

Por supuesto, cualquiera de los componentes principales (bomba, válvula de seguridad, cilindro, válvula de 4 vías, filtros, etc.) puede ser la causa principal de la incidencia. En un sistema hidráulico complejo, hay otros muchos componentes menores que también podrán ser la causa principal, pero su análisis exhaustivo se escapa al alcance de este post.

Seguir un proceso de comprobación paso a paso según esta guía nos permitirá localizar la incidencia en un área concreta del sistema y, si es necesario, se podrá comprobar cada componente concreto para sus substituir temporal por un componente verificado.

PASO 1: FILTRO DE ENTRADA A LA BOMBA.

Una incidencia en el filtro de entrada que se da habitualmente es la cavitación debida a la suciedad acumulada en el mismo filtro. Esto incluso puede pasar en un sistema nuevo a las pocas horas de servicio. Esta cavitación produce los síntomas comentados anteriormente: aumento de ruido de la bomba, pérdida de alta presión o de velocidad.

Si el filtro no está instalado cerca de la entrada de la bomba, normalmente se encontrara sumergido bajo el nivel de aceite del depósito. Algunos usuarios no son conscientes de la existencia de este filtro (o no le dan la importancia que tiene) hasta que el sistema entra en fallo, momento en el que la bomba quizás ya se haya dañado. Si no se limpia regularmente el filtro, más tarde o más temprano el filtro estará los suficientemente obturado como para causar un fallo general del sistema.

El filtro de entrada debe ser regularmente desmontado para su revisión, y siempre debería ser limpiado antes de su montaje posterior. Los filtros de malla metálica pueden limpiarse mediante soplado de aire comprimido en dirección de dentro a fuera. También puede limpiarse en un baño de solvente, frotando con un cepillo de cerdas. El solvente debe ser compatible con el fluido hidráulico del depósito. Por ejemplo, el queroseno puede usarse para los filtros de petróleo. Evitar el uso de gasolina, disolvente de laca, o otros solventes altamente inflamables o explosivos. El filtro después deberá ser soplado de dentro a fuera (aunque no parezca sucio, ya que algunos materiales pueden estar obturando el filtro y son difíciles de localizar). Lógicamente, si durante la inspección se detectan roturas en la malla del filtro o en otros puntos, el filtro debería ser substituido.

Cuando se vuelve a montar el filtro. Se deben revisar todas las juntas de los conductos de la entrada de la bomba para localizar pérdidas de aire, particularmente en las juntas de unión. No deben existir pérdidas de aire en el conducto de entrada de la bomba. Comprobar el nivel de aceite del tanque para asegurarse de que cubre la parte superior del filtro por lo menos con un margen de 8 cm desde el nivel inferior de aceite (el que se consigue con todos los cilindros extendidos). Si no es así, se corre el riesgo de que se cree un vórtice sobre el filtro que podría dejar entrar aire al sistema cuando la bomba estuviera en funcionamiento.

Verificar también la manguera de entrada (si se usa manguera). Una manguera doblada o pellizcada tiene el mismo efecto que un filtro obturado.

PASO 2: BOMBA Y VALVULA DE SEGURIDAD.

Si la limpieza del filtro de entrada no soluciona el problema, se deberá aislar la bomba y la válvula de seguridad del resto del sistema mediante la desconexión de los conductos en el punto B del diagrama y tapando los extremos de ambos conductos desconectados. Con ello buscamos que la bomba descargue toda la presión sobre la válvula de seguridad. Poniendo en marcha la bomba se deberá verificar, mediante el manómetro instalado, el incremento de presión mientras se va ajustando la válvula de seguridad. Si se puede desarrollar toda la presión de la que la bomba es capaz, entonces los componentes verificados funcionan correctamente y el origen de la incidencia está aguas abajo en el sistema. Si en la prueba no se puede desarrollar toda la presión, debemos continuar con el PASO 3.

PASO 3: BOMBA O VÁLVULA DE SEGURIDAD.

Para determinar exactamente si la bomba o la válvula de seguridad tienen incidencias, requeriremos realizar más pruebas. Si es posible, deberíamos desconectar la línea de retorno del tanque de la válvula de seguridad en el punto C del diagrama. Posteriormente conectaríamos un pequeño tramo de manguera a la salida de la válvula de seguridad, sujetaríamos el extremo de la manguera sobre la abertura del tanque de manera que se pueda observar el fluir del aceite. Entonces pondríamos en marcha la bomba y manipularíamos el ajuste de la válvula de seguridad comprobando las oscilaciones del flujo de aceite. Si la bomba funciona incorrectamente, podremos observar el flujo completo de aceite cuando la válvula de seguridad esté en retroceso mientras que cuando avancemos la posición de válvula, el flujo de aceite se reducirá significativamente.

Si disponemos de un medidor de caudal, el flujo de aceite podría medirse y compararse con las especificaciones de la bomba. En caso contrario, podríamos hacer las mediciones vertiendo el flujo en un deposito calibrado controlando el tiempo de flujo del llenado.

Cuando hiciéramos esta prueba comprobaríamos si el manómetro indicase o no un aumento de presión por encima del valor de baja presión (por ejemplo 100 PSI o 7 bar) y si el flujo se redujese significativamente o no cuando avanzáramos la posición de la válvula. Si la presión no aumenta o el flujo no se reduce, entonces la válvula está funcionando incorrectamente. En ese caso, la válvula debe limpiarse y probablemente substituirse siguiendo las indicaciones del PASO 5.

PASO 4: LA BOMBA.

Si en el PASO 3 no se obtiene un flujo completo o si el flujo se reduce significativamente cuando se avanza el ajuste de la válvula, entonces la bomba debe estar defectuosa. Suponiendo que el filtro de entrada ha sido revisado y limpiado, y su conducto ha sido examinado para descartar fugas o pinzamientos de la maguera, entonces quiere decir que el aceite está fluyendo internamente desde la salida de la bomba a la entrada de la bomba. La bomba puede ser que esté desgastada o bien el aceite ha perdido viscosidad. Una temperatura excesivamente alta del aceite puede causar que el aceite pierda viscosidad y resbale en la bomba. Esto causará que la bomba funcione a una temperatura mucho más elevada que la del aceite en el tanque. En funcionamiento ordinario, el exterior de la bomba puede funcionar a una temperatura 10 o 15ºC por encima de la temperatura del aceite del tanque. Si la diferencia de temperatura es superior, puede haber deslizamiento en la bomba.

También deberían verificarse funcionamientos de correas, eje, chavetero, rodamientos, montaje, etc. de la bomba.

PASO 5: LA VÁLVULA DE SEGURIDAD.

Si en el PASO 3 se ha detectado que la válvula de seguridad está en fallo, la manera más rápida de solucionar este problema es substituir la válvula de seguridad por otra válvula que funcione correctamente. Posteriormente se podrá desmontar y limpiar la válvula defectuosa. Las válvulas de seguridad pilotadas tienen unos pequeños orificios que pueden obturarse de suciedad. Es conveniente soplar exhaustivamente todos los conductos, orificios y pasos (a poder ser recorrer estos pasos con un alambre). También debe comprobarse el movimiento del muelle. A veces las conexiones roscadas del cuerpo de la válvula pueden trabar el muelle. Si es posible conviene comprobar que el muelle no está trabado antes de desenroscar uniones de la válvula.

PASO 6: EL CILINDRO.

Si la bomba desarrolla toda la presión a través de la válvula de seguridad en el PASO 2, tanto la válvula de seguridad como la bomba están funcionando correctamente. Es ese caso conviene comprobar los sellos de los pistones del cilindro. Este procedimiento se documenta en otra guía de trabajo específica.

PASO 7: LA VÁLVULA DE 4 VÍAS.

Si el cilindro ha sido comprobado, descartadas las posibles fugas en el pistón y comprobado el ajuste del mismo, entonces la válvula de 4 vías debe ser comprobada y verificar ausencia de fugas. Es inusual que una válvula tenga tanto desgaste que la bomba no pueda mantener la presión máxima, pero es un caso posible. Los síntomas de una fuga excesiva son la pérdida de velocidad del cilindro junto con la dificultad de incrementar presión a pesar de que la válvula de seguridad esté ajustada al máximo retroceso. Este caso es más probable cuando se usa una bomba a muy alta presión y con poco recorrido. Además, este fallo probablemente se habría producido gradualmente durante un largo período de tiempo. El método de comprobación de fugas en válvulas de 4 vías también se documenta en otra guía de trabajo específica.

OTROS COMPONENTES.

Si la presente guía no aísla el problema, deben comprobarse el resto de componentes del sistema de manera individual. Habitualmente, la manera más rápida de encontrar y solucionar el problema es substituir esos componentes uno por uno con componentes similares y funcionales.

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