Componentes de un sistema hidráulico

Sistemas hidráulicos

Un sistema hidráulico transforma la energía de accionamiento de la bomba hidráulica (generalmente energía mecánica) a energía hidráulica en forma de movimiento de un fluido incompresible a través de un actuador lineal (cilindro hidráulico) o actuador rotativo (motor hidráulico). El sistema oleohidráulico / hidráulico está formado por una serie de componentes oleohidráulicos. En función de la complejidad del equipo o máquina y/o de sus necesidades, el número de elementos hidráulicos / mecánicos en el listado de materiales del sistema hidráulico será más o menos extenso.

grupo oleohidráulico

Componentes de un sistema hidráulico

Bombas hidráulicas

-Bomba hidráulica: hay varios tipos de bombas oleohidráulicas en el mercado, pueden ser de engranajes o engranes o piñones (externos o internos), de pistones (caudal fijo o caudal variable), de paletas (cilindrada fija o variable), etc. La elección del tipo de bomba es muy importante y viene determinada básicamente por el tipo de aplicación, la presión máxima de trabajo, los tiempos de ciclo de marcha-paro, rango temperaturas del aceite hidráulico (esto definiría el material de las juntas: NBR, Viton…), etc. Las bombas hidráulicas pueden ser también de un solo cuerpo, bombas dobles (o bombas hidráulicas en tándem), bombas hidráulicas triples o, incluso, de 4 cuerpos o más.

Bombas hidráulicas de engranajes:

Es el tipo de bomba hidráulica más extendido en el mercado de los sistemas oleohidráulicos debido a tamaño compacto, su robustez y su contenido precio. No son tan eficientes como pueden ser las bombas hidráulicas de pistones pero su versatilidad y menor coste hacen que la bomba hidráulica de engranajes sea un producto básico en cualquier sistema hidráulico ya sea en maquinaria móvil como en maquinaria hidráulica estacionaria. Se montan en todo tipo de equipos tanto industriales como agrícolas, forestales, náuticos, etc. Se dividen según el material de su cuerpo (aluminio o acero de fundición) y según su tamaño. A nivel constructivo hay infinidad de variantes según su cilindrada, sentido de giro (horario, anti-horario o reversible), tipo de eje (cónico, estriado, cilíndrico, tipo cruceta, etc.), tipo de brida delantera (europea, tipo Bosch, SAE-A, SAE-B, SAE-C, etc.), tipo de puertos de entrada de aceite / salida de aceite (roscadas, para brida tipo SAE, para brida tipo Bosch, para brida tipo italiana / Plessey, etc.), hay también varios tipos de bomba en función de tipo de juntas que puedan llevar dependiendo del rango temperatura de trabajo y/o del tipo de fluido hidráulico (NBR, Viton, FKM, etc.), según si llevan o no válvulas anexas a la bomba hidráulica como pueden ser válvulas reguladoras de caudal, válvulas de prioridad, válvulas limitadoras de presión, válvula eléctrica tipo venting, etc.

Bombas hidráulicas de engranajes con cuerpo de aluminio:

bomba hidráulica engranajes con cuerpo de aluminio

Bombas hidráulicas de engranajes con cuerpo de acero o fundición de hierro:

bomba hidráulica engranajes con cuerpo de acero o fundición de hierro

Bombas hidráulicas de paletas:

Este tipo de bombas hidráulicas en general son más silenciosas que las bombas de engranajes y tienen un nivel de eficiencia algo superior. Como contrapartida, como la mayoría de componentes oleohidráulicos, son sensibles a cualquier suciedad que pueda haber en el circuito hidráulico. Por ello es siempre tan importante el buen mantenimiento del sistema hidráulico tanto del estado del aceite como de los filtros como la limpieza regular de depósito, tuberías, etc. Existen también, al igual que en las bombas hidráulicas de pistones, bombas hidráulicas de paletas de caudal fijo y de caudal variable.

bomba hidráulica de paletas

Bombas hidráulicas de pistones:

Con respecto a las bombas hidráulicas de pistones hay multitud de tipos: de caudal o cilindrada fija, de cilindrada o caudal variable, para circuito abierto, para circuito cerrado (transmisiones hidrostáticas), con tipología de construcción de pistones axiales, con tipología de construcción de pistones radiales.

bomba hidráulica de pistones

Motores eléctricos

-Motor eléctrico: la potencia del motor determinada por varios factores: cilindrada/cilindradas de la bomba/bombas hidráulica/hidráulicas y de la presión máxima de trabajo para la que el circuito hidráulico haya sido diseñado. Cuanto mayor sea el caudal oleohidráulico necesario y más alta sea la presión máxima de trabajo, mayor será la potencia requerida en el motor eléctrico. También hay otras variables que definirán el tipo de motor eléctrico en el sistema hidráulico: corriente monofásica o trifásica 50/60Hz, tensión del motor (220V, 400V, 600V, 12VDC, 24VDC, 48VDC), nivel de eficiencia (IE1, IE2, IE3), número de polos (o número de revoluciones por minuto), etc. Se pueden clasificar también según su tipología constructiva: con patas, sin patas, con brida tipo B5, con brida tipo B14, etc.

motor eléctrico para sistema hidráulico

Elementos de transmisión

-Campanas de unión: la campana de unión es un elemento mecánico utilizado para conectar el motor eléctrico a la bomba hidráulica. Se dimensionan en función del tamaño de la brida del motor eléctrico y de la forma de la brida delantera de la bomba hidráulica.

campana unión brida motor a brida bomba hidráulica

-Acoplamientos elásticos: Los acoplamientos elásticos son componentes formados básicamente por un elemento que va al eje del motor, otro elemento que va al eje de la bomba y una estrella intermedia normalmente fabricada de caucho que es la encargada de absorber los pequeños desalineamientos y/o descentrajes que pueda haber entre los ejes de la bomba y motor eléctrico del sistema hidráulico. La determinación del tamaño y tipo de acoplamiento elástico dependerá de diversas variables y especificaciones del sistema hidráulico tales como: potencia del motor eléctrico, velocidad de giro o número de polos del motor eléctrico, tamaño del eje del motor eléctrico, tipo de eje de la bomba hidráulica, etc.

acoplamiento elástico de unión eje motor a eje bomba hidráulica

Motores de explosión

-Motobombas con motores de explosión: la bomba hidráulica del sistema hidráulico también puede ser accionada por otros tipos de actuadores primarios. Además del motor eléctrico, la bomba oleohidráulica puede ser accionada mediante motor de combustión interna (gasolina o diésel), por la toma de fuerza del tractor, por la toma de fuerza del camión, por polea, por engranajes, etc.

moto-bomba hidráulica´con motor de gasolina

Cilindros hidráulicos

-Cilindros hidráulicos: en función de la fuerza máxima / peso a mover y de la carrera a realizar: cilindros hidráulicos de simple efecto, cilindros de doble efecto (con sus distintas características constructivas).

cilindro hidráulico doble efecto

Motores hidráulicos

-Motores hidráulicos: En función de la velocidad de giro requerida y del par motor requerido, existen varios tipos de motores oleohidráulicos según su tipología de construcción: motores hidráulicos de engranajes, motores hidráulicos de pistones, motores hidráulicos de paletas, con soporte o sin soporte rodamiento, unidireccionales, reversibles, con drenaje interno, con drenaje externo, etc.:

-Motores hidráulicos de engranajes: Su aplicación en el mercado está muy extendida, se suelen montar en máquinas que requieran una alta velocidad de rotación en el eje del motor hidráulico tales como las sierras, las desbrozadoras hidráulicas de cadenas o desbrozadoras de cuchillas, el movimiento de turbinas de aire, esparcidores de estiércol, etc.

motor hidráulico engranajes

-Motores hidráulicos orbitales: Este tipo de motores hidráulicos se caracterizan por suministrar un alto par a baja / media velocidad de giro. El uso de motores orbitales es muy común tanto en el mercado agrícola como en el mercado industrial, naval, forestal, etc. Su utilización puede darse en máquinas tipo cabrestante, maquinillas de pesca, cosechadoras de remolacha, maquinaria de obra pública, maquinaria de inyección de plástico, máquinas de perforación, etc.

motor hidráulico orbital

-Motores hidráulicos de paletas: Este tipo de motores hidráulicos se caracterizan, al igual que los motores hidráulicos de engranajes, por suministrar un par motor a alta velocidad de giro. El uso de motores hidráulicos de paletas en el mercado agrícola está bastante extendido como puede ser en maquinaria de vibración para la cosecha de la almendra, de la oliva, etc.

motor hidráulico paletas

-Motores hidráulicos de pistones: A nivel de motores de pistones hay multitud de tipos: de cilindrada fija, de cilindrada o caudal variable, para circuito abierto, para circuito cerrado (transmisiones hidrostáticas), con tipología de construcción de pistones axiales (suelen ser para velocidad media/alta), con tipología de construcción de pistones radiales (suelen utilizarse donde se requiera un muy alto par a muy baja velocidad). Cabe destacar que hay algún tipo de motor hidráulico de pistones axiales diseñado para trabajar a muy alta velocidad (por encima de las 12.000 rpm).

motor hidráulico pistones

Válvulas hidráulicas

-Válvulas hidráulicas: son los componentes que controlarán la velocidad del flujo de aceite hidráulico, el sentido o la presión: válvulas distribuidoras de caudal o válvulas direccionales (distribuidores monobloque o componibles/seccionales, electroválvulas direccionales, etc.), repartidores de caudal (o divisores de caudal), válvulas overcenter (o de control de carga), válvulas anti-retorno, válvulas de secuencia, válvulas reguladoras de caudal, válvulas limitadoras, válvulas de seguridad o válvulas reductoras de presión (entre muchas otras).

válvula hidráulica

Electroválvulas hidráulicas

-Electroválvulas hidráulicas: distribuyen el flujo de aceite hidráulico en un sentido o en otro en función del tipo de corredera que tienen (centro abierto, centro cerrado, puerto P cerrado con A y B a tanque, etc) y en función del accionamiento de su bobina o bobinas (solenoides).

electroválvula hidráulica vickers
electroválvula hidráulica rexroth

Acumuladores hidráulicos

-Acumuladores: El acumulador hidráulico es un recipiente diseñado para almacenar una cierta cantidad de aceite oleohidráulico a presión con el fin de utilizarlo cuando el sistema hidráulico lo requiera. Existen varios tipos de acumuladores como pueden ser los acumuladores hidráulicos de vejiga, los acumuladores de membrana o los acumuladores de pistón

acumulador hidráulico

Depósitos hidráulicos

-Depósito: la temperatura y la limpieza del aceite son 2 de las variables más importantes a tener controladas en cualquier grupo hidráulico. Evidentemente, cuanto más grande sea el depósito, mayor será la cantidad de aceite que cabrá en su interior y, por lo tanto, más le costará al aceite incrementar su temperatura. Además, la disipación de calor al exterior a través de las paredes del depósito también será mayor. No obstante, dado que el presupuesto y el espacio disponible suelen ser limitados, el volumen del depósito debe ser siempre optimizado y seleccionado convenientemente. Su elección dependerá de diversas variables tales como: caudal máximo de aceite dado por la bomba hidráulica, presión máxima de trabajo, temperatura ambiente, ritmo de trabajo de la máquina hidráulica o ciclo de trabajo (tiempo de marcha vs tiempo de paro), tamaño de depósito utilizado en aplicaciones similares, etc. El material también es una variable que define al depósito hidráulico: puede ser acero, plástico, acero inoxidable, etc. Es importante que el depósito, por lo menos, disponga de un tapón de llenado “desvaporizador” que pueda evacuar al exterior los vapores que puedan generarse en su interior durante los cambios de temperatura del aceite hidráulico.

depósito hidráulico

Refrigeradores hidráulicos

-Intercambiadores de calor: también llamados refrigeradores de aceite. En función del fluido encargado de refrigerar el aceite, existen varios tipos de intercambiadores de calor: refrigerados por aire mediante ventilación forzada, refrigerados por convección natural (sin ventilación forzada), refrigerados por agua (también los hay preparados para refrigerar el aceite utilizando el agua del mar), etc. En el caso de los intercambiadores de calor por aire mediante ventilación forzada, la hélice que hace mover el aire a través de los tubos y aletas del refrigerador puede ser accionada mediante motor eléctrico o motor hidráulico.

refrigerador de aceite hidráulico con ventilador

Los intercambiadores de calor que utilizan el agua para reducir la temperatura del fluido oleohidráulico son también muy comunes en la industria y en aplicaciones náuticas (existen también intercambiadores diseñados y preparados para las condiciones adversas y de corrosión que suelen darse en ambientes marinos):

refrigerador de aceite hidráulico por agua

-Componentes de filtrado: la filtración hidráulica podría ocupar todo un artículo por si sola ya que existen multitud de tipos de filtros y su elección puede ser más o menos compleja. Básicamente en este artículo comentaremos los tipos de filtros en función de su situación en el sistema oleohidráulico: filtros de aspiración (sumergidos en el aceite hidráulico del depósito, filtros hidráulicos de aspiración semisumergidos o filtros intercalados en la línea que va del depósito a la entrada de la bomba hidráulica). También existen los filtros de retorno situados en la línea de aceite que llega al depósito y también existen los filtros de presión que suelen ir situados a la salida de la bomba o antes de los elementos de distribución. Los filtros hidráulicos de presión se montan principalmente en sistemas complejos y sirven para proteger componentes de alto valor económico como por ejemplo pueden ser los elementos de control como válvulas/electroválvulas de hidráulica proporcional.

-Elementos de control: termostatos, manómetros, presostatos, nivel de aceite, transductores varios, vacuómetros, indicadores de suciedad del aceite, caudalímetros, etc.

-En Hidraoil Hidráulica nos dedicamos al suministro especializado de todo tipo de componentes oleohidráulicos junto con el servicio de asesoramiento técnico por lo que podemos ayudarle a calcular y seleccionar los componentes que mejor se adecúen a su aplicación. No dude en contactar con nosotros, estaremos encantados de atenderle.