Fallos comunes en el sistema de giro de las excavadoras y cómo prevenirlos.

¿Por qué fallan los sistemas de giro de las excavadoras?

Los sistemas de giro de las excavadoras fallan cuando las condiciones de trabajo reales superan las previsiones de diseño o cuando la lubricación, el aceite hidráulico, el sellado y las condiciones de montaje se deterioran con el tiempo.El mecanismo de giro se ubica entre la superestructura giratoria y el sistema hidráulico de la máquina. Debe arrancar, detenerse, mantener la posición, invertir el giro y absorber impactos mientras el operador excava, carga camiones, nivela pendientes, demuele concreto o realiza maniobras con la cuchara llena. Por ello, las fallas suelen ser acumulativas. El mecanismo rara vez falla repentinamente sin previo aviso.

Debido a que el giro de la excavadora combina la carga mecánica y el control hidráulico, el diagnóstico siempre debe revisar ambos lados del sistema.Un engranaje desgastado puede causar vibraciones, pero una presión hidráulica inestable también puede generar impactos que dañen el engranaje. Una fuga en el sello puede deberse a un problema de sellado, pero también podría indicar una presión excesiva en la carcasa o aceite contaminado. Un perno de montaje flojo puede parecer un error de montaje, pero podría ser causado por una superficie de montaje deformada o una sobrecarga repetida.

De acuerdo aISO 4406La limpieza del fluido hidráulico se puede representar mediante códigos de recuento de partículas, lo que proporciona a los equipos de mantenimiento una forma estructurada de controlar la contaminación. Esto es importante porque la contaminación del aceite puede dañar los motores y válvulas hidráulicas antes de que se culpe al accionamiento mecánico. De manera similar, los principios de capacidad de engranajes a los que se hace referencia porISO 6336Demuestre por qué la tensión en los engranajes depende del material, la geometría, la lubricación y las condiciones de carga, y no solo del nombre del modelo.

Fallo 1: Juego excesivo y sensación de balanceo flojo

El juego excesivo es una de las quejas más comunes en los sistemas de giro de las excavadoras, y generalmente indica desgaste de los engranajes, aumento de la holgura de los cojinetes, pernos de montaje flojos o cargas de choque a largo plazo.El juego libre es el movimiento que se siente antes de que el sistema de giro transmita la fuerza. Una pequeña holgura de diseño es normal. Un ruido metálico cada vez mayor no lo es.

Los operadores suelen describir este fallo como «la casa da golpes al cambiar de dirección» o «la parte superior del cuerpo se siente inestable». Durante la excavación, el operador puede notar un retraso en la respuesta de la excavadora. Al realizar ajustes precisos, la máquina puede sobrepasar el punto de referencia. En casos graves, la superestructura puede balancearse al frenar. Esto es más que una simple molestia; puede reducir la precisión del control y aumentar la tensión en los engranajes.

La prevención comienza con la selección correcta del modelo. Si el mecanismo de giro no tiene el tamaño adecuado para el momento de inclinación o el factor de impacto reales, la holgura aumentará más rápidamente. Los compradores deben enviar información precisa sobre la carga al fabricante del mecanismo de giro, incluyendo el peso de la máquina, la inercia de la superestructura, el tamaño de la cuchara, el radio de trabajo, el entorno operativo y el ciclo de trabajo. El fabricante debe definir la holgura inicial aceptable y recomendar intervalos de inspección.

Durante el mantenimiento, la holgura debe medirse y registrarse a intervalos regulares, en lugar de juzgarse únicamente por tacto.Si el valor aumenta rápidamente, revise los pernos de montaje, la lubricación de los engranajes, el estado de los cojinetes y el comportamiento del operador. Si la excavadora usa frecuentemente el sistema de giro para desplazar material lateralmente, el mecanismo de giro sufre cargas laterales excesivas. Este hábito puede dañar un mecanismo débil más rápidamente de lo que predice cualquier cálculo de diseño.

Fallo 2: Desgaste, picaduras o rotura de los dientes del engranaje.

El daño en los dientes de los engranajes se produce cuando la tensión de contacto, la carga de impacto, la lubricación deficiente, la contaminación o los defectos del material superan las condiciones de funcionamiento seguras del conjunto de engranajes.El desgaste inicial de los engranajes puede manifestarse como partículas metálicas finas en el lubricante, movimiento oscilante irregular, ruido de zumbido o vibración bajo carga. Los daños avanzados pueden presentar picaduras, descamación, dientes astillados o rotos.

De acuerdo aRecursos sobre estándares de equipos AGMAEl rendimiento de los engranajes depende de la geometría, el material, la precisión de fabricación, la lubricación y los factores de aplicación. En términos prácticos para el comprador, esto significa que dos transmisiones con valores de par similares pueden no tener la misma vida útil de los dientes si difieren el tratamiento térmico, la calidad del mecanizado, la lubricación o las suposiciones sobre el factor de impacto.

Para evitar daños en los engranajes, utilice el lubricante adecuado, mantenga el intervalo de engrase recomendado, evite operaciones bruscas, verifique el juego de los engranajes y asegúrese de que la estructura de montaje sea plana y rígida.Si la excavadora se utiliza en demolición, canteras, silvicultura o minería, reduzca los intervalos de inspección. Prefiero dedicar 20 minutos a revisar el estado de la grasa que perder una máquina durante tres días por haber ignorado un diente agrietado.

Fallo 3: Daños en la pista de rodadura del rodamiento y rotación irregular.

Los daños en la pista de rodadura del rodamiento provocan una rotación irregular, ruido, resistencia al giro desigual, vibraciones y, en ocasiones, la presencia de residuos metálicos visibles en el lubricante.La parte del cojinete de un mecanismo de giro soporta cargas axiales, radiales y momentos de inclinación. Cuando estas cargas superan los límites de diseño o cuando la pista de rodadura se contamina, las superficies del cojinete pueden deformarse, desconcharse o desgastarse de forma irregular.

La prevención comienza con la verificación de la carga. No se debe seleccionar un mecanismo de giro de repuesto únicamente por su tamaño físico. El comprador debe confirmar la carga axial, la carga radial, el momento de inclinación, el par de salida, la velocidad de giro, el ciclo de trabajo y el factor de choque.Si una unidad de transmisión de repuesto se ajusta al patrón de pernos pero tiene una capacidad de carga inferior a la requerida para la aplicación original, es probable que se produzcan daños prematuros en la pista de rodadura.

Los equipos de mantenimiento deben proteger el rodamiento de la contaminación. Inspeccione los sellos, mantenga accesibles los puntos de engrase, evite el lavado a alta presión directamente en los labios del sello y reemplace las cubiertas protectoras dañadas. Para entornos corrosivos, se deben consultar con el fabricante las opciones de recubrimiento y sello. SegúnASTM B117Las pruebas de exposición a la niebla salina en condiciones controladas, como a 35 °C, se utilizan ampliamente para evaluar la resistencia a la corrosión, lo cual puede ser relevante para trabajos con excavadoras en entornos marinos o costeros.

Fallo 4: Fuga de aceite alrededor del motor, el freno o las juntas.

Las fugas de aceite en el mecanismo de giro de una excavadora pueden deberse a juntas desgastadas, presión excesiva en la carcasa, conexiones de manguera dañadas, montaje incorrecto, aceite contaminado o sobrepresión.Los compradores y técnicos no deben reemplazar automáticamente la junta visible sin antes averiguar la causa de la falla. Si el problema persiste, la nueva junta podría volver a tener fugas.

Las fugas alrededor del motor hidráulico pueden indicar daños en el sello del eje, alta presión en la carcasa, obstrucción en la línea de drenaje o desgaste del motor. Las fugas alrededor de los racores pueden deberse a vibraciones, un par de apriete incorrecto, roscas dañadas o movimiento de la manguera. Las fugas alrededor de la carcasa de accionamiento pueden indicar desgaste del sello, corrosión, contaminación o sobrellenado.

Debido a que las fugas de aceite atraen polvo, pueden acelerar la contaminación externa. En un lugar de trabajo fangoso, el aceite derramado se convierte en un material pegajoso que acumula partículas abrasivas. Esta mezcla puede dañar aún más los sellos. El operario puede que solo vea una mancha sucia, pero el técnico de mantenimiento debe considerarla una señal de alerta temprana.

La prevención incluye un montaje limpio, el uso del material de sellado adecuado, el correcto enrutamiento de las mangueras, el control de la presión de la carcasa y la limpieza del aceite. Si la máquina opera en entornos de alta temperatura o frío extremo, se debe verificar la compatibilidad del material de sellado. Si se solicita una unidad de repuesto al fabricante del accionamiento de giro, proporcione fotografías de la ubicación de la fuga anterior, el esquema hidráulico (si está disponible), la presión de operación y el tipo de aceite. Esta información ayuda al fabricante a distinguir entre problemas de selección de sellos y problemas de presión del sistema.

Fallo 5: Deslizamiento de los frenos, deriva lateral o sujeción insegura

Las fallas relacionadas con los frenos se manifiestan como desviación del balanceo, retención retardada, deslizamiento de los frenos en pendientes, sobrecalentamiento o liberación brusca durante el funcionamiento.Los sistemas de giro de las excavadoras pueden utilizar frenado hidráulico o mecanismos de sujeción mecánica, según su diseño. Cuando el freno no se libera con suavidad o no se mantiene fijo de forma fiable, tanto la productividad como la seguridad se ven afectadas.

Los problemas de frenado pueden ser mecánicos, hidráulicos o estar relacionados con el control. Una baja presión de liberación puede impedir la liberación completa, provocando calor y fricción. El aceite contaminado puede afectar el funcionamiento de la válvula. Los elementos de fricción desgastados pueden reducir el par de retención. Una selección incorrecta del freno puede impedir que la superestructura se mantenga en ángulos de trabajo específicos. Dado que el freno interactúa con los controles del operador, los síntomas pueden ser inconsistentes.

Para prevenir estos problemas, es necesario confirmar el par de retención del freno, la presión de liberación, el tiempo de respuesta, el diseño del circuito hidráulico y el comportamiento a prueba de fallos antes de la instalación.Para proyectos de reemplazo, no dé por sentado que las especificaciones del freno anterior eran correctas. En ocasiones, la máquina original ha sido modificada, el contrapeso cambiado, el accesorio aumentado de peso o el terreno de operación cambiado. El freno debe ser adecuado para la máquina actual, no solo para la configuración original del catálogo.

Los técnicos también deben comprobar si el operador informa de una desviación solo bajo carga o también sin carga. La desviación bajo carga puede indicar un par de retención insuficiente o una fuga interna. Una liberación brusca puede indicar problemas con el control hidráulico. Si el freno se sobrecalienta, detenga el uso de la máquina hasta que se encuentre la causa. Ese olor a material de fricción caliente no es algo que se deba "observar durante unos días más".

Fallo 6: Debilidad del motor hidráulico, oscilación lenta o rotación irregular.

Un giro débil, lento o irregular puede deberse al desgaste del motor hidráulico, un caudal bajo de la bomba, problemas con el ajuste de la válvula de alivio, contaminación del aceite, fugas internas, aire en el sistema o una relación de transmisión de giro incorrecta.A menudo se culpa al mecanismo de giro porque es visible, pero el sistema hidráulico podría ser la verdadera causa del problema.

Dado que la presión genera par motor y el caudal genera velocidad, el técnico debe medir ambos. Si la máquina tiene suficiente presión pero un caudal insuficiente, la velocidad de oscilación se verá afectada. Si el caudal es adecuado pero la presión disminuye bajo carga, el accionamiento podría carecer de par motor. Si la presión aumenta bruscamente durante los cambios de dirección, los componentes del engranaje y del motor podrían sufrir impactos.Un diagnóstico adecuado debe incluir pruebas de presión, pruebas de flujo, inspección del estado del aceite, observación del flujo de drenaje y comprobaciones de resistencia mecánica.

La limpieza del aceite requiere especial atención. Las partículas pueden rayar las superficies del motor, obstruir las válvulas y aumentar las fugas internas. El agua puede reducir el rendimiento de la lubricación y favorecer la corrosión. El aceite espumoso puede provocar un control inconsistente. El equipo de mantenimiento debe cumplir con los objetivos de filtración y reemplazar los filtros según lo programado, no solo cuando aparecen los síntomas.

Al solicitar un repuesto a un fabricante de accionamientos de giro, proporcione los datos de la bomba hidráulica, la cilindrada del motor (si se conoce), los ajustes de presión, la velocidad de giro deseada, las dimensiones de los puertos de manguera y los requisitos de freno o válvula. La amplia gama de productos de INI Hydraulic, que incluye motores hidráulicos, sistemas hidráulicos y reductores planetarios, resulta útil en este caso, ya que el rendimiento de giro depende de toda la cadena de transmisión.

Fallo 7: Sobrecalentamiento, ruido y vibración bajo carga.

El sobrecalentamiento, el ruido anormal y la vibración son señales de advertencia a nivel del sistema que pueden indicar fricción excesiva, lubricación deficiente, daños en los engranajes, desgaste de los cojinetes, arrastre de los frenos, restricción hidráulica o desalineación.Estos síntomas nunca deben ignorarse simplemente porque la excavadora aún pueda funcionar.

El tipo de ruido ayuda al diagnóstico. Un zumbido constante puede indicar problemas con el flujo hidráulico o el motor. Un golpeteo rítmico puede sugerir daños en los engranajes o cojinetes. Un sonido de rechinido puede indicar contaminación o una falla grave de lubricación. La ubicación del calor también es importante. El calor cerca del motor puede indicar pérdidas hidráulicas o arrastre de los frenos. El calor cerca de la carcasa de los engranajes puede indicar fricción mecánica o falla del lubricante.

La prevención requiere una sencilla disciplina de inspección: escuchar, tocar con atención, medir la temperatura, comprobar el lubricante, inspeccionar los pernos, verificar la presión y documentar las tendencias.Una sola lectura de temperatura es útil, pero observar una tendencia es aún mejor. Si la misma máquina alcanza una temperatura 15 °C superior a la habitual bajo una carga similar, algo ha cambiado. Este cambio debe investigarse antes de que la unidad falle.

En mi opinión, los operarios son los mejores sensores de alerta temprana cuando están bien capacitados. Saben cómo suena la máquina normalmente y perciben cualquier pequeño cambio antes de que un gerente vea la factura de la reparación. Un programa de mantenimiento debería incentivar a los operarios a reportar cualquier comportamiento anómalo de la máquina sin culparlos por detenerla.

Plan de mantenimiento preventivo para los sistemas de giro de las excavadoras

Un buen plan de mantenimiento preventivo debe combinar revisiones visuales diarias, lubricación programada, inspección de pernos, control del aceite hidráulico, inspección de sellos y medición periódica del juego.El intervalo exacto depende del tamaño de la máquina, el ciclo de trabajo, el entorno y las indicaciones del fabricante, pero la estructura que se muestra a continuación es un punto de partida práctico.

Cómo trabajar con un fabricante de accionamientos de giro después de una falla

Tras un fallo en el mecanismo de giro, el comprador debe enviar al fabricante pruebas, no solo una queja.Entre las pruebas pertinentes se incluyen el modelo de la máquina, las horas de funcionamiento, el entorno de trabajo, fotografías de la unidad averiada, un vídeo del síntoma, datos de presión y caudal hidráulicos, el estado del aceite, los registros de mantenimiento, fotografías de la instalación y cualquier evento de sobrecarga reciente. Esta información ayuda a diferenciar los defectos del producto de las causas del problema.

Un fabricante responsable de sistemas de giro debe realizar preguntas de diagnóstico antes de recomendar un reemplazo. Si el sistema anterior falló por sobrecarga, instalar uno de la misma capacidad podría repetir la falla. Si falló por aceite contaminado, el sistema hidráulico debe limpiarse antes de instalar el nuevo. Si la falla se debió a una superficie de montaje suelta, la estructura de la máquina debe corregirse.Sustituir un componente averiado sin corregir la causa raíz solo supone ganar tiempo hasta que se produzca la próxima avería.

INI Hydraulic es relevante para este tipo de soporte porque su gama de productos incluye dispositivos de giro hidráulico, motores hidráulicos, reductores planetarios, cabrestantes, bombas y sistemas hidráulicos. Para aplicaciones de giro de excavadoras, esa experiencia multicategoría puede ayudar a evaluar si el problema es mecánico, hidráulico o relacionado con la instalación. Los compradores pueden consultar la página del producto de giro hidráulico enGiro hidráulico INIal hablar de necesidades de reemplazo o personalización.

Preguntas frecuentes: Prevención de fallos en el mecanismo de giro de las excavadoras

¿Cuál es la primera señal de alerta de una falla en el mecanismo de giro?

La primera señal de alerta suele ser un cambio en la sensación al girar, como un ruido nuevo, vibraciones, retraso al cambiar de dirección o un golpeteo leve pero creciente. Las fugas visibles, el sobrecalentamiento y la rotación irregular también son señales de alerta temprana que deben revisarse de inmediato.

¿Puede un aceite hidráulico de mala calidad dañar un mecanismo de giro?

Sí. Un aceite hidráulico de mala calidad puede dañar el motor hidráulico, las válvulas, los sellos y los componentes de frenado conectados al mecanismo de giro. La contaminación por partículas, el agua, una viscosidad inadecuada o la formación de espuma pueden generar problemas de control y acelerar el desgaste.

¿Por qué mi excavadora gira lentamente incluso después de haber reemplazado el mecanismo de giro?

La lentitud en el funcionamiento tras la sustitución puede deberse a un caudal bajo de la bomba, un desplazamiento incorrecto del motor, ajustes inadecuados de la válvula de alivio, filtros obstruidos, fugas internas, fricción del freno o restricciones en las mangueras. Se recomienda comprobar el sistema hidráulico en lugar de asumir que el nuevo accionamiento está defectuoso.

¿Cómo puedo reducir el desgaste de los engranajes en el sistema de giro de una excavadora?

Puede reducir el desgaste de los engranajes seleccionando el modelo correcto para la carga real, manteniendo una lubricación adecuada, evitando la contaminación, evitando el funcionamiento en condiciones de choque, comprobando las tendencias de holgura, manteniendo apretados los pernos de montaje y reparando los daños en los sellos a tiempo.

¿Cuándo debo reemplazar en lugar de reparar un mecanismo de giro averiado?

La sustitución suele ser más segura cuando los dientes de los engranajes están rotos, las pistas de rodadura de los cojinetes están gravemente dañadas, las superficies de la carcasa están deformadas, el juego libre es excesivo e inajustable, o el coste de la reparación se aproxima al de una unidad nueva y fiable. La decisión debe tener en cuenta el riesgo de tiempo de inactividad, no solo el coste de las piezas.

Versión resumida de LinkedIn

Las fallas en el sistema de giro de las excavadoras suelen comenzar antes de que la máquina se detenga. Las señales de advertencia incluyen holgura creciente, ruido anormal al girar, fugas de aceite, sobrecalentamiento, rotación irregular, deslizamiento de los frenos y movimiento brusco bajo carga. Las causas principales suelen ser contaminación, lubricación deficiente, sobrecarga, desajuste hidráulico, daños en los sellos o montaje flojo. La prevención requiere la selección correcta del modelo, la limpieza del aceite hidráulico, el engrase programado, la inspección de los pernos, las comprobaciones de los frenos y la notificación por parte del operador. INI Hydraulic ofrece soporte para aplicaciones de giro hidráulico con experiencia en motores hidráulicos, reductores planetarios, cabrestantes y sistemas hidráulicos, lo que ayuda a los compradores a evaluar la cadena de transmisión completa en lugar de reemplazar piezas a ciegas.