En este artículo vas a poder aprender más sobre las bombas hidráulicas, su funcionamiento y los distintos tipos que existen en el mercado.
Índice de contenidos
¿Qué es una bomba hidráulica?
La bomba hidráulica es un componente mecánico que convierte energía mecánica en energía hidráulica. Es el componente hidráulico encargado de generar caudal con la suficiente potencia para superar una presión inducida por una carga en el sistema hidráulico. El caudal generado por la bomba hidráulica determinará la velocidad de movimiento de los actuadores del sistema.
Símbolo de la bomba hidráulica en circuitos hidráulicos.
¿Para qué sirve una bomba hidráulica?
Se podría decir que es el corazón de nuestro circuito hidráulico. Es la pieza encargada de generar caudal (energía hidráulica) a partir de una fuente de energía mecánica. Esta fuente de energía mecánica puede ser un motor eléctrico, neumático, hidráulico, un esfuerzo manual, etc.
Funcionamiento de la bomba hidráulica.
Cuando una bomba hidráulica está trabajando, se genera una presión de vacío en la entrada de la bomba que genera un diferencial de presión con respecto a la presión atmosférica. Este efecto provoca que el líquido del depósito se desplace hacia la entrada de la bomba.
Una vez el líquido del depósito es “aspirado” por la bomba, ésta, a través de su acción mecánica, envía el líquido hacia la salida de la bomba y fuerza su desplazamiento hacia el circuito hidráulico.
¡IMPORTANTE!
Una bomba hidráulica genera un caudal de líquido, pero no genera presión. La presión se genera en el sistema hidráulico en función de la resistencia que ofrezcan los componentes del circuito al paso del líquido desplazado por la bomba.
Es decir, si la salida de la bomba no está conectada a ninguna carga, la presión será igual a 0 (o prácticamente nula) y, si la salida está conectada a una o varias cargas, la presión aumentará hasta el valor suficiente para superar la resistencia provocada por dichas cargas.
Tipos de bombas hidráulicas.
Las bombas pueden clasificarse en bombas de tipo desplazamiento positivo (también denominadas bombas hidrostáticas) y bombas de tipo desplazamiento no positivo (bombas hidrodinámicas).
Las bombas utilizadas en sistemas hidráulicos son en su mayoría bombas hidráulicas de desplazamiento positivo y se caracterizan, a diferencia de las bombas de desplazamiento no positivo, en que el deslizamiento o resbalamiento cuando se incrementa la presión es muy bajo comparado con el caudal volumétrico de salida.
Como deslizamiento o resbalamiento se entienden las pérdidas que pueda haber en la salida volumétrica de la bomba o también se le puede definir como pérdidas de flujo internas desde la salida de la bomba hacia la entrada.
El deslizamiento en las bombas de desplazamiento positivo es muy bajo por las tolerancias tan bajas de fabricación que hay entre las partes móviles y el cuerpo que las contiene.
Las bombas de desplazamiento positivo entregan la misma cantidad de fluido en cada ciclo independientemente de la velocidad a la que giren (rotativas) o desplacen sus partes móviles (recíprocas o alternativas). Por lo tanto, cuanto más rápido se muevan las partes móviles de la bomba hidrostática, el caudal hidráulico será mayor.
Como adelantado en el párrafo anterior, en bombas hidráulicas de desplazamiento positivo (hidrostáticas) existen básicamente 2 tipos: recíprocas (o alternativas) y rotativas.
En este artículo vamos a focalizar sobre las bombas hidráulicas de desplazamiento positivo de tipo rotativo.
Tipos de bombas hidráulicas rotativas.
En este tipo de bombas, el fluido se mueve desde la entrada a la salida a través de un movimiento rotatorio y, en función del tipo de elemento móvil que desplaza el fluido, las bombas hidráulicas hidrostáticas rotativas se clasifican en:
Bombas hidráulicas de engranajes externos.
El diseño de las bombas hidráulicas de engranajes externos está formado por 2 engranajes rectos (o helicoidales) idénticos que giran interconectados dentro de un cuerpo.
También denominadas bombas hidráulicas de piñones o de engranes. Este tipo de componente hidráulico, debido a su diseño compacto, su robustez y su precio económico, las bombas de engranajes son una opción muy frecuente en todo tipo de maquinaria hidráulica y en todos los sectores del mercado.
La cantidad de opciones dentro de este tipo de bombas es muy amplia:
- Bombas de engranajes con cuerpo de aluminio o cuerpo de acero (fundición).
- Bombas de engranajes de un solo cuerpo o múltiples.
- Bombas hidráulicas unidireccionales (sentido de giro a izquierdas o derechas) o bombas reversibles (tanto con drenaje interno como con drenaje externo) que pueden girar tanto en un sentido como en el otro.
- Multitud de tipos de eje (cónico, estriado, cilíndrico, etc.).
- Gran variedad de brida delantera: tipo europea (también denominada brida italiana), tipo SAE, tipo Bosch, etc.
- Todo tipo de puertos de entrada / salida de bomba: puertos roscados BSP (GAS), rosca UNF-SAE, brida tipo SAE, etc.
- En función de la compatibilidad del fluido hidráulico a utilizar en el sistema o de la temperatura máxima / mínima de trabajo, también puede configurarse la bomba hidráulica de piñones según el tipo de material en juntas internas y en el retén del eje: NBR, FKM, Viton, etc.
- Válvulas integradas en la propia bomba: se puede configurar la bomba con o sin válvula limitadora de presión integrada, con válvula anticavitación, con válvula LS Load Sensing, con válvula eléctrica de by-pass, con válvula reguladora de caudal, etc.
Bombas hidráulicas de engranajes externos con cuerpo de aluminio.
En función del fabricante las bombas pueden segmentarse en distintos grupos según el tamaño y la cilindrada:
- Grupo 0.
- Grupo 1.
- Grupo 2.
- Grupo 3.
- Grupo 3,5.
- Grupo 4.
Bombas hidráulicas de engranajes externos con cuerpo de acero fundido.
Se utilizan en situaciones donde las bombas de aluminio están al límite de su diseño ya sea por el tipo de aplicación, por el ciclo de trabajo o por las duras condiciones de presión demandadas durante el ciclo.
Al igual que las bombas de aluminio, las bombas con cuerpo de hierro fundido están disponibles en multitud de configuraciones y tamaños según su cilindrada, su tipo de eje motriz, fijaciones y puertos, válvulas integradas, bombas hidráulicas dobles, triples, etc.
Bombas hidráulicas de engranajes manuales.
Las bombas hidráulicas manuales están formadas por engranajes externos y pueden ser accionadas de forma manual o con el pie. Existen diversas configuraciones:
- Simple o doble efecto.
- Con depósito integrado o para depósito remoto.
- Con sistema de alta-baja (2 velocidades): alta cilindrada a baja presión y baja cilindrada a alta presión para que el esfuerzo sobre la palanca no tenga que ser muy elevado.
- De simple o doble embolada.
- De retorno a la posición por muelle o de forma manual.
- Disponibles en varias cilindradas y con distintos tamaños de palancas.
Pueden alcanzar presiones de trabajo muy altas, hasta los 700 bar según el modelo.
Bombas hidráulicas de engranajes internos.
Su funcionamiento consiste en el mismo principio que el de las bombas de engranes rectos pero con 2 engranajes de distinto tamaño con el engranaje pequeño rotando dentro del grande.
Las bombas hidráulicas de engranajes internos se caracterizan por poder trabajar a altas presiones de trabajo (hasta 400 bar según modelo y fabricante), por su alta eficiencia (normalmente por encima del 95%) y por su bajo nivel sonoro. Su particular diseño compacto permite disponer en este tipo de bomba de una alta densidad de energía.
Se utilizan en aplicaciones de todo tipo pero principalmente en máquina de inyección de plástico, máquina-herramienta, prensas hidráulicas y compactadoras de residuos.
Están disponibles en un rango de cilindradas muy amplio (hasta 400 cm3/rev) y permiten el montaje de bombas dobles, triples, cuádruples, etc.
Bombas hidráulicas de paletas.
Las bombas hidráulicas de paletas están formadas por un rotor que contiene las paletas el cual está girando dentro de una cavidad con forma de cicloide. En la mayoría de modelos de bombas de paletas para sistemas hidráulicos, las cámaras de entrada / salida están diametralmente opuestas por lo que el rotor está equilibrado hidráulicamente. De esta forma los rodamientos no sufren por cargas hidráulicas y permiten una larga duración.
Dado el diseño de este tipo de bombas, la pulsación es mucho más baja que en las bombas de engranes o de pistones por lo que mantienen un flujo constante y un nivel de ruido más bajo a altas velocidades de giro.
Disponibles tanto en cilindrada fija como cilindrada variable.
Bombas hidráulicas de pistones.
Según la configuración y diseño las bombas hidráulicas de pistones pueden dividirse en 2 tipos:
Bombas hidráulicas de pistones axiales.
Están formadas generalmente por un determinado número de cilindros que se mueven una cierta carrera de forma recíproca dentro de un bloque de cilindros (también denominado barrilete). En función de la inclinación de la placa que contiene las cabezas de los pistones, la cilindrada será mayor o menor. Si la inclinación tiene un ángulo de 0 grados, la carrera que se mueven los pistones también será 0 por lo tanto el caudal será igual a 0.
En las bombas de pistones de cilindrada constante, esta inclinación ya está definida a un cierto ángulo que no puede variarse. Sin embargo, las bombas con sistema de caudal variable esta inclinación puede ser variada en función del tipo de control o mando que contenga la bomba.
Las bombas de pistones axiales se caracterizan por su robustez y resistencia y por gran abanico de opciones disponibles para su control de la cilindrada. Por ello son utilizadas en aplicaciones de media / alta presión que requieren un ciclo de trabajo exigente y controlado tanto para maquinaria móvil como para aplicaciones hidráulicas industriales.
Bombas hidráulicas de pistones radiales.
Las bombas de pistones radiales tienen los pistones colocados simétricamente alrededor del eje en dirección radial y cada pistón se mueve de forma recíproca dentro de su correspondiente cilindro.
Las bombas de pistones radiales están disponibles tanto en caudal fijo como caudal variable y están diseñadas específicamente para aplicaciones industriales donde, en algún momento del ciclo, se requiere una presión de trabajo muy alta (hasta 700 bares de presión según modelo).
Es común que la bomba de pistones radiales vaya ensamblada en tándem con otra bomba de engranajes / paletas o pistones axiales para aplicaciones que requieren una alta velocidad a baja presión (donde suelen enviar caudal al actuador las 2 bombas a la vez) y que también requieren una baja velocidad a alta presión (donde normalmente la bomba de pistones radiales es la única que envía aceite hidráulico al actuador mientras que la otra bomba envía el aceite directamente al retorno o a otro circuito que requiera menos presión).
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Fecha de publicación del artículo: 2020-04-19 17:47:00
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