Las grúas pórtico —también conocidas como grúas de pórtico o grúas de puerta— se encuentran entre los sistemas mecánicos más exigentes en el ámbito industrial. Operando día y noche en puertos, astilleros, acerías e instalaciones de fabricación pesada en Inglaterra, Gales y Escocia, estas máquinas manejan habitualmente cargas de cientos de toneladas. Los sistemas de transmisión que impulsan sus tambores de elevación, carros de desplazamiento y bogies de largo recorrido están sometidos a cargas de impacto, ciclos térmicos, desalineación por desgaste de los raíles y la presión constante del funcionamiento continuo. En este entorno, los acoplamientos desempeñan un papel fundamental desde el punto de vista mecánico, aunque a menudo subestimado por los equipos de compras centrados en los costes nominales de la maquinaria.
En una grúa pórtico, un acoplamiento debe hacer mucho más que transmitir el par motor a la caja de engranajes. Debe absorber las cargas de choque transitorias generadas al liberarse el freno del polipasto, compensar la desalineación angular y paralela que inevitablemente se produce tras millones de horas de funcionamiento, amortiguar las vibraciones torsionales que, de otro modo, se propagarían a las cajas de engranajes de precisión y resistir las atmósferas corrosivas marinas e industriales propias de la industria pesada británica. Elegir el acoplamiento adecuado marca la diferencia entre una máquina que funciona de forma fiable durante treinta años y una que sufre paradas no programadas frecuentes.
Cómo funcionan los acoplamientos en los sistemas de transmisión de grúas pórtico
El principio fundamental de funcionamiento de un acoplamiento en este contexto es la transmisión de par bajo condiciones de movimiento relativo entre los centros de los ejes conectados. En el accionamiento del polipasto de una grúa pórtico, el motor eléctrico —normalmente un motor de inducción de jaula de alto deslizamiento o un variador de frecuencia con una potencia nominal de entre 45 kW y 630 kW, según la carga de trabajo segura de la grúa— transmite el par a través de un acoplamiento a la primera etapa de una caja de engranajes helicoidales multietapa. El acoplamiento se sitúa entre el eje del motor y el eje de entrada de la caja de engranajes, compensando cualquier desfase paralelo (normalmente de 0,1 mm a 0,5 mm en una grúa bien mantenida), desalineación angular (comúnmente de 0,5° a 1,5° en estructuras de grúa desgastadas) y flotación axial causada por la dilatación térmica del rotor del motor.
Cuando se suelta el freno y arranca el motor, el acoplamiento transmite el par de arranque —que en un motor de conexión directa puede alcanzar un pico de dos a tres veces el par nominal— a través de sus elementos de conexión. En los acoplamientos flexibles, los elementos elastoméricos o los dientes de los engranajes con holguras lubricadas absorben este impacto, protegiendo la caja de engranajes de los picos de carga. En los acoplamientos de disco, los paquetes de láminas metálicas delgadas transmiten el par mientras se deforman elásticamente para compensar la desalineación, combinando una alta rigidez torsional con una larga vida útil. A lo largo del ciclo operativo —elevación, desplazamiento, descenso y frenado— el acoplamiento gestiona continuamente la carga dinámica, degradándose gradualmente en lugar de fallar catastróficamente al alcanzar su límite de servicio.
Para los sistemas de accionamiento de largo y ancho de la estructura de la grúa, los acoplamientos conectan las unidades motorreductoras montadas en los carros extremos con los ejes de las ruedas o los ejes de transmisión. Estas aplicaciones suelen requerir acoplamientos con espaciadores que permiten desmontar la caja reductora para su mantenimiento sin necesidad de desmontar el conjunto de ruedas, una característica fundamental en instalaciones de grúas de alta utilización donde los plazos de mantenimiento planificados son muy ajustados. Comprender esta distinción entre los requisitos de acoplamiento del accionamiento de elevación y los del accionamiento de traslación es el punto de partida para una correcta selección de ingeniería.
Materiales básicos en la fabricación de acoplamientos para grúas
La selección de materiales influye en el rendimiento más que cualquier otra variable de diseño en la ingeniería de acoplamientos. Para aplicaciones de grúas pórtico, la especificación del material debe equilibrar la resistencia, la resistencia a la fatiga, el comportamiento ante la corrosión y la maquinabilidad dentro de un límite de peso condicionado por la disposición de montaje y la dinámica del rotor del motor conectado.
Material de referencia para cubos y bridas de acoplamiento. Normalizado y, en ocasiones, endurecido por inducción en las superficies del orificio y la chaveta para resistir la corrosión por frotamiento bajo cargas cíclicas. Resistencia a la tracción típica: 620–850 MPa. Ampliamente disponible a través de distribuidores en el Reino Unido, lo que permite una rápida remanufactura cuando sea necesario.
Se utiliza cuando los requisitos de densidad de torsión exigen una mayor resistencia del material. Se somete a un proceso de temple y revenido para alcanzar resistencias a la tracción de 900 a 1100 MPa con buena tenacidad al impacto a bajas temperaturas, lo que resulta relevante para el funcionamiento de grúas al aire libre en climas del norte de Gran Bretaña durante los meses de invierno.
Especificado para grúas pórtico marinas que operan en ambientes costeros con alta concentración de sal. Se utiliza ampliamente en las instalaciones portuarias de Felixstowe, Southampton y Liverpool. La capa pasiva de óxido de cromo proporciona resistencia a la corrosión sin necesidad de mantenimiento, lo que reduce el coste total de propiedad en entornos agresivos.
En los acoplamientos flexibles de tipo mordaza para grúas, el elemento araña está moldeado en poliuretano con durezas que van desde Shore 64A (blando, con alta amortiguación) hasta Shore 98A (duro, con alta capacidad de torsión). Shore 92A es la especificación estándar para los accionamientos de elevación de grúas pórtico, ya que equilibra la absorción de impactos con la eficiencia de la transmisión de par.
Los elementos laminados de acoplamiento de disco se fabrican a partir de tiras delgadas (normalmente de 0,2 mm a 0,5 mm de espesor) de acero inoxidable martensítico o endurecido por precipitación, lo que proporciona una excepcional resistencia a la fatiga durante decenas de millones de ciclos de flexión. El material alcanza resistencias a la tracción superiores a 1200 MPa, conservando al mismo tiempo la flexibilidad elástica necesaria para compensar la desalineación.
Una opción económica para bridas de acoplamiento y piezas intermedias en aplicaciones de accionamiento de traslación a baja velocidad. El hierro dúctil ofrece una resistencia al impacto muy superior a la del hierro fundido gris, y su capacidad de amortiguación de vibraciones resulta valiosa en estructuras de grúas sometidas a vibraciones por irregularidades en la vía. Resistencia a la tracción: 500 MPa mínimo con una elongación de 7%.
Ventajas técnicas clave para el servicio de grúas pórtico
Seleccionar el tipo de acoplamiento adecuado para una grúa pórtico ofrece ventajas técnicas y comerciales tangibles. Los siguientes puntos resumen las características clave de rendimiento que diferencian los acoplamientos de alta gama para grúas de los componentes industriales generales.
Los elementos de acoplamiento flexibles absorben los picos de par generados durante la liberación del freno del polipasto, el arranque del motor y la parada repentina de la carga. Al atenuar estos impactos antes de que lleguen a las etapas helicoidales de la caja de engranajes, el acoplamiento prolonga la vida útil de los cojinetes y los dientes de los engranajes de la caja de engranajes de forma considerable, generalmente entre 1,5 y 2,5 veces en comparación con las conexiones rígidas.
Las estructuras de las grúas pórtico se deforman bajo carga, y las grúas sobre raíles desarrollan un desgaste progresivo de la vía y asentamientos. Los acoplamientos de alta calidad para estas aplicaciones permiten una desalineación paralela de hasta 0,5 mm, una desalineación angular de hasta 1,5° y un desplazamiento axial de ±3 mm, eliminando la necesidad de una realineación precisa después de cada intervención de mantenimiento.
Los variadores de frecuencia introducen fluctuaciones de par de alta frecuencia en los sistemas de transmisión, especialmente a bajas velocidades de funcionamiento. Los elementos de acoplamiento elastoméricos proporcionan una rigidez torsional dependiente de la frecuencia que evita la acumulación de resonancia en el sistema de transmisión, protegiendo así tanto la caja de engranajes como los elementos estructurales portantes de la grúa de la acumulación de daños por fatiga.
En los sistemas de grúas con variadores de frecuencia, las corrientes en el eje inducidas por la tensión de modo común pueden provocar una erosión acelerada de los rodamientos en las cajas de engranajes y los motores. Los elementos de acoplamiento no conductores (arañazos de poliuretano, paquetes de discos o bridas de engranajes de polímero) interrumpen el circuito, impidiendo el flujo de corriente y eliminando la electroerosión de las pistas de los rodamientos, un factor que incrementa los costes de mantenimiento en las instalaciones de grúas modernas.
Los acoplamientos con espaciadores permiten la extracción axial de la pieza central, dejando al descubierto el eje del motor y el eje de entrada de la caja de engranajes para su mantenimiento sin necesidad de desmontar ninguna de las máquinas conectadas. Esta filosofía de diseño, práctica habitual en las especificaciones de adquisición de grúas para los sectores de construcción naval y manipulación portuaria del Reino Unido, puede reducir el tiempo de desmontaje del motor de varias horas a menos de treinta minutos.
Las variantes de acoplamiento con limitación de par proporcionan un punto de deslizamiento calibrado que protege la transmisión ante sobrecargas mecánicas; por ejemplo, cuando una barra separadora se acopla incorrectamente a un contenedor o cuando un gancho choca con un obstáculo inamovible. El acoplamiento se desliza antes de que se produzcan daños, lo que supone un coste de reparación mucho menor que el de un eje de engranaje roto o una caja de engranajes atascada.
Parámetros técnicos y de rendimiento — Acoplamientos para grúas pórtico
| Parámetro | Acoplamiento de mandíbula flexible | Acoplamiento de engranajes | Acoplamiento de disco |
|---|---|---|---|
| Capacidad de par (Nm) | 50 – 25.000 | 500 – 2.500.000 | 100 – 800.000 |
| Velocidad máxima (rpm) | Hasta 4.000 | Hasta 6.000 | Hasta 10.000 |
| Desalineación angular | Hasta 1,0° | Hasta 1,5° | Hasta 0,5° por paquete de discos |
| Tolerancia de desplazamiento paralelo | Hasta 0,4 mm | Hasta 0,5 mm | Hasta 0,3 mm por paquete de discos |
| Desplazamiento axial | +/- 2 mm | +/- 5 mm | +/- 3 mm |
| Temperatura de funcionamiento | -30°C a +100°C | -20°C a +120°C | -50°C a +200°C |
| Material del centro | Hierro fundido / Acero C45 | Acero aleado 42CrMo4 | Aleación / Acero inoxidable |
| Elemento de conexión | Araña de poliuretano 64A–98A | Dientes de engranaje endurecidos | Paquete de discos de acero inoxidable |
| Se requiere lubricación | Ninguno | Sí (grasa) | Ninguno |
| Rigidez torsional | Bajo a medio | Muy alto | Alto |
| Vida útil (típica) | 2–5 años (araña) | 10-20 años | 10-20 años |
| Rango de diámetro del orificio | 12 – 140 mm | 25 – 500 mm | 20 – 300 mm |
Escenarios de aplicación: Donde los acoplamientos son importantes en los sistemas de grúas pórtico
Escenario de aplicación 1: Accionamiento del polipasto de la grúa pórtico — Operaciones de la acería, Sheffield
En las acerías especializadas que aún operan en el corredor de Sheffield y Rotherham, las grúas pórtico constituyen la columna vertebral de la industria para la manipulación de lingotes, la transferencia de palanquillas y el movimiento de cucharas de colada. Estas grúas operan habitualmente en clasificaciones de servicio de Clase D (ISO 4301-1 M7) o Clase E (M8), lo que se traduce en millones de ciclos operativos a lo largo de una vida útil de veinte años. El acoplamiento del accionamiento del polipasto en este entorno debe soportar no solo el choque térmico al levantar cucharas de acero fundido que irradian calor intenso, sino también la vibración constante que se transmite a través de la estructura de la grúa desde la planta de laminación.
Los acoplamientos de engranajes con dientes externos cementados y bujes de brida de bronce han dominado históricamente este segmento, ofreciendo la alta densidad de par y la vida útil prolongada que exigen los ingenieros de compras de las acerías. Se valora especialmente la capacidad del acoplamiento para transmitir el par nominal a la vez que compensa la desalineación angular que se produce cuando las cargas pesadas de la cuchara desvían la estructura del puente de la grúa. Ever Power suministra acoplamientos de engranajes para aplicaciones en plantas siderúrgicas de Sheffield con diámetros de orificio de 80 mm a 220 mm y pares nominales de 8000 Nm a 180 000 Nm, con tratamientos superficiales adaptados al entorno operativo de alta temperatura.
Escenario de aplicación 2: Grúas pórtico para manipulación de contenedores — Puerto de Felixstowe
El puerto de Felixstowe, la terminal de contenedores más activa del Reino Unido, opera una gran flota de grúas pórtico sobre neumáticos y grúas de portal sobre raíles para el apilamiento de contenedores y las operaciones de transferencia de buque a tierra. En este entorno, los requisitos de rendimiento de los acoplamientos están determinados por la combinación de una alta frecuencia de ciclos, la atmósfera corrosiva de la costa del Mar del Norte y la necesidad económica de mantener la disponibilidad de las grúas por encima de 95%. Cada hora de inactividad no planificada de la grúa puede costar al operador de la terminal miles de libras en tasas de atraque y mano de obra, lo que justifica plenamente la especificación de acoplamientos de alta calidad.
Los acoplamientos de disco han ganado popularidad en los sistemas de elevación de grúas portacontenedores modernas, gracias a su combinación de cero mantenimiento (no requieren lubricación), baja holgura que facilita un posicionamiento preciso con control VFD y alta rigidez torsional que minimiza la oscilación de la carga. Para aplicaciones de traslación en grúas pórtico en Felixstowe y terminales cercanas, los acoplamientos flexibles de tipo mandíbula con arañas de poliuretano de alta dureza proporcionan un aislamiento de vibraciones rentable y compensan la desalineación en un diseño compacto que se adapta al espacio limitado disponible en los conjuntos de carros extremos. La gama estándar de Ever Power cubre aplicaciones para grúas portacontenedores con pares nominales de hasta 250 000 Nm en configuraciones de acoplamiento de engranajes.
Escenario de aplicación 3: Grúas pórtico para construcción naval — Astillero de Barrow-in-Furness
Las instalaciones de construcción naval de BAE Systems en Barrow-in-Furness cuentan con algunas de las grúas pórtico más grandes del Reino Unido, utilizadas para la manipulación de secciones de cascos de submarinos, módulos de equipos pesados y grandes estructuras de acero durante el ensamblaje de buques. Estas grúas operan en condiciones de carga de Clase C (M6) a Clase D (M7), abarcando un amplio rango de condiciones de carga, desde el posicionamiento preciso de módulos de equipos delicados hasta el izamiento de grandes estructuras de acero. La selección de acoplamientos en este entorno resulta particularmente compleja, ya que las grúas deben operar de forma fiable en una atmósfera costera con alta concentración de sal y expuestas a precipitaciones durante todo el año.
En el contexto del astillero de Barrow, las especificaciones de acoplamiento suelen requerir superficies externas de acero al carbono galvanizado en caliente o con recubrimiento epoxi para aplicaciones estándar, y construcción en acero inoxidable para componentes expuestos directamente a la atmósfera marina. Las características de baja velocidad y alto par de los accionamientos de elevación pesada en estas instalaciones hacen que los acoplamientos de engranajes sean el tipo de acoplamiento predominante, con intervalos de relubricación de grasa prolongados mediante el uso de grasa sintética retenida por sistemas de sellado laberíntico que impiden la entrada de la atmósfera marina abrasiva. Ever Power ha suministrado acoplamientos de engranajes diseñados específicamente para aplicaciones de construcción naval en el Reino Unido, con un historial documentado de servicio en operación continua que supera los quince años sin necesidad de reemplazar los flancos de los engranajes.
Escenario de aplicación 4: Grúas pórtico para talleres de ingeniería pesada — Zona de fabricación de Birmingham
La base manufacturera de Birmingham abarca la ingeniería de precisión, la fabricación de componentes para la generación de energía y la fabricación pesada; industrias que dependen de sistemas de grúas puente y pórtico para la manipulación de piezas en cada etapa de la producción. Las grúas pórtico en entornos de taller presentan un desafío de acoplamiento diferente al de las grúas exteriores: el ciclo de trabajo suele ser irregular, con largos periodos de inactividad seguidos de exigentes operaciones de recogida y colocación que imponen altas cargas inerciales al sistema de transmisión. Además, se espera que las grúas de taller operen con una mínima emisión de ruido para cumplir con las obligaciones de salud y seguridad en materia de exposición al ruido en el lugar de trabajo.
En los talleres de fabricación de Birmingham, la especificación de acoplamientos suele priorizar la baja holgura y las características de movimiento suave sobre la capacidad máxima de par, lo que refleja la necesidad de un posicionamiento preciso de la carga en lugar de un izamiento pesado continuo. En este contexto, se suelen especificar acoplamientos de disco y acoplamientos de mordaza flexibles con elementos elastoméricos blandos, que ofrecen un funcionamiento silencioso, una buena compensación de la desalineación (especialmente cuando las estructuras de grúas más antiguas desarrollan desalineaciones) y el aislamiento eléctrico que se valora cuando se utiliza el control de motor con variador de frecuencia. Ever Power ofrece asistencia en la selección de acoplamientos específicos para cada aplicación a los operadores de grúas de taller británicos, basándose en el conocimiento técnico acumulado en cientos de instalaciones de grúas de taller.
Capacidades de fabricación de Ever Power: ingeniería de precisión para acoplamientos de grúas.
Soluciones de acoplamiento diseñadas a medida para sistemas de grúas pórtico en todo el mundo, respaldadas por décadas de experiencia en la fabricación para la industria pesada.
Ever Power opera en un complejo industrial de 60 000 m² equipado con centros de tallado de engranajes CNC, mandrinadoras de precisión, hornos de tratamiento térmico e instalaciones de inspección CMM. Con 150 ingenieros cualificados, la planta ofrece conjuntos de acoplamiento para grúas pórtico, desde la aprobación del diseño hasta las pruebas en fábrica, con plazos de entrega competitivos con los de las alternativas europeas y a un coste unitario significativamente inferior. La capacidad de producción permite tanto la entrega de prototipos individuales como pedidos en serie para operadores de flotas de grúas.
Cada acoplamiento para grúa pórtico suministrado por Ever Power se diseña según las dimensiones, el par de apriete, la especificación de desalineación y las condiciones ambientales específicas del cliente. El equipo de ingeniería elabora documentación de análisis de elementos finitos para componentes estructurales críticos, certificados de trazabilidad de materiales y, si se solicita, realiza pruebas de rendimiento supervisadas por terceros. Las configuraciones de orificio no estándar, los perfiles de chavetero, las interfaces de discos de contracción y los diseños de cubo dividido para aplicaciones de modernización forman parte del repertorio estándar de la empresa.
El sistema de calidad de Ever Power opera conforme a la norma ISO 9001:2015 y se extiende a la gestión ambiental ISO 14001:2015. Todos los acoplamientos para grúas se someten a inspección dimensional, verificación de dureza, medición de rugosidad superficial y pruebas de equilibrio dinámico cuando la velocidad de rotación lo requiere. La composición química y las propiedades mecánicas del material se verifican mediante análisis de laboratorio acreditado, y se dispone de paquetes de documentación para auditorías de seguridad de grúas, en cumplimiento con la normativa británica sobre operaciones y equipos de elevación (LOLER).
Ever Power mantiene acuerdos logísticos establecidos con socios de distribución en el Reino Unido, lo que garantiza plazos de entrega fiables para los equipos de mantenimiento de grúas en Inglaterra, Escocia y Gales. Los acoplamientos de tamaño estándar del catálogo se encuentran en almacenes aduaneros de sus socios en el Reino Unido, lo que permite el envío al día siguiente en caso de averías urgentes. Para los programas de sustitución planificados en las principales instalaciones portuarias y acerías del Reino Unido, se ofrecen contratos de entrega programada con precios fijos, lo que facilita la planificación de compras dentro de los presupuestos anuales de mantenimiento. La empresa cuenta con más de 3000 referencias de proyectos y presta servicio a más de 10 000 clientes en todo el mundo.
Productos de acoplamiento destacados para aplicaciones de grúas pórtico
El acoplamiento de viga flexible de Ever Power ofrece una transmisión de par precisa con compensación inherente de desalineación gracias a una estructura de viga de corte helicoidal mecanizada a partir de una sola pieza. Para aplicaciones de accionamiento de traslación de grúas pórtico y accionamientos de polipastos ligeros, este tipo de acoplamiento ofrece una holgura cero, ideal para el control por variador de frecuencia (VFD), un tamaño axial compacto, adecuado para instalaciones con espacio reducido en el extremo del carro de la grúa, y un funcionamiento sin mantenimiento durante toda su vida útil. Disponible en configuraciones de aluminio, acero inoxidable y titanio para adaptarse al entorno operativo y a las limitaciones de peso de la instalación específica de la grúa.
La gama de acoplamientos de disco de Ever Power está diseñada para aplicaciones exigentes de accionamiento de grúas pórtico, donde los intervalos de servicio prolongados, la alta rigidez torsional y la ausencia de mantenimiento de lubricación son criterios clave de selección. El diseño del conjunto de discos metálicos compensa la desalineación angular y axial mediante la flexión elástica de discos de acero inoxidable laminados con precisión, transmitiendo el par sin piezas de desgaste ni necesidad de lubricación. Este tipo de acoplamiento es especialmente adecuado para grúas pórtico modernas controladas por variadores de frecuencia (VFD), donde se requiere una respuesta dinámica precisa, y ha encontrado una amplia aplicación en programas de modernización de grúas en terminales de contenedores del Reino Unido, donde los acoplamientos de engranajes tradicionales se están reemplazando por alternativas libres de mantenimiento.
Caso de éxito de un cliente: Tyne Heavy Fabrication, Newcastle upon Tyne
Tyne Heavy Fabrication Ltd opera una planta de fabricación de 14 000 m² en la orilla sur del río Tyne, donde produce módulos estructurales para plataformas marinas, secciones de puentes y conjuntos de recipientes a presión para clientes del sector de petróleo y gas del Mar del Norte del Reino Unido. Las cuatro grúas pórtico de la planta, con capacidades de carga seguras de 50 t, 75 t, 100 t y 160 t, se encargan de todos los movimientos internos de las estructuras pesadas, operando con un ciclo de trabajo medio que promedia entre 180 y 220 ciclos de elevación completos por día laborable en toda la flota de grúas.
Para 2023, el equipo de ingeniería de mantenimiento de la instalación había identificado un patrón creciente de fallas en los acoplamientos de engranajes en los accionamientos de elevación de las grúas de 75 t y 100 t. La especificación original del acoplamiento databa de la puesta en servicio de las grúas en 2009 y no se había revisado cuando ambas grúas fueron modernizadas con sistemas de control de accionamiento de frecuencia variable en 2018. La modernización con el variador de frecuencia había modificado las características de pulsación de par del tren de transmisión de tal manera que el sistema original de retención de grasa del acoplamiento de engranajes no podía soportarlo: las cargas dinámicas estaban causando una degradación prematura del lubricante y el consiguiente micropitting en los flancos de los engranajes, y los intervalos de inspección del acoplamiento de seis meses resultaron insuficientes para mantener un funcionamiento fiable.
El equipo de mantenimiento se puso en contacto con el equipo de soporte técnico de Ever Power con un perfil operativo detallado y un estudio dimensional de las interfaces de acoplamiento existentes. Los ingenieros de Ever Power recomendaron la sustitución de los acoplamientos de accionamiento del polipasto en ambas grúas, pasando de acoplamientos de engranajes a acoplamientos de disco, específicamente la serie EP-DCH con discos de acero inoxidable con una capacidad nominal de 45 000 Nm continuos y 90 000 Nm de pico momentáneo. El diseño de acoplamiento de disco eliminó por completo la necesidad de lubricación con grasa, suprimió el mecanismo de degradación del lubricante relacionado con el variador de frecuencia y proporcionó el aislamiento eléctrico entre los ejes del motor y la caja de engranajes, lo que protegió aún más los cojinetes de la caja de engranajes de las corrientes de eje inducidas por el variador de frecuencia que habían estado contribuyendo a la falla prematura de los cojinetes.
La instalación se llevó a cabo durante una parada programada de dos semanas en enero de 2024. El cambio de acoplamiento en cada grúa fue realizado por los propios técnicos de mantenimiento y electricistas de la planta, con asistencia telefónica del equipo de ingeniería de Ever Power, utilizando los datos dimensionales y la documentación del procedimiento de instalación proporcionados con antelación. Las inspecciones de seguimiento realizadas a los seis y doce meses posteriores a la instalación confirmaron un desgaste nulo en los discos y la ausencia de los problemas de degradación del lubricante que motivaron el proyecto. El gerente de mantenimiento de Tyne Heavy Fabrication informó de un ahorro proyectado de aproximadamente 38 000 £ anuales en la reducción del tiempo de inactividad por mantenimiento de las grúas, las piezas de repuesto y la mano de obra, en comparación con el coste de capital del programa de sustitución de acoplamientos.
Lo que dicen nuestros clientes
Los acoplamientos de disco que Ever Power diseñó para nuestros sistemas de elevación de 100 toneladas han superado nuestras expectativas. Llevan doce meses en servicio sin necesidad de mantenimiento y sin que se hayan presentado los problemas de lubricación que afectaron a la instalación anterior del acoplamiento de engranajes. La documentación técnica que nos proporcionaron cumplió con los requisitos de nuestra auditoría de conformidad con la normativa LOLER sin que tuviéramos que realizar ninguna preparación adicional.
Necesitábamos una configuración de orificio no estándar y un sistema de cubo dividido para permitir la instalación sin alterar los conjuntos de ruedas de la grúa. Ever Power lo solucionó en tres semanas, incluyendo la aprobación completa de los planos y la certificación dimensional. El plazo de entrega de un proveedor del Reino Unido para las mismas especificaciones era de once semanas. El acoplamiento lleva ocho meses en servicio sin ningún problema.
El equipo de ingeniería de aplicaciones de Ever Power realizó con nosotros un análisis de vibración torsional antes de especificar la rigidez del acoplamiento. Para una grúa accionada por variador de frecuencia que opera en un entorno de fabricación sensible, era fundamental alejar la frecuencia natural torsional de la banda de excitación del variador. Su metodología fue exhaustiva y la selección final del acoplamiento ha eliminado por completo la oscilación de baja frecuencia que estaba causando problemas de calidad en nuestra línea de mecanizado de precisión ubicada debajo de la vía de la grúa.
Preguntas frecuentes: Acoplamientos para grúas pórtico
Para los sistemas de accionamiento de grúas pórtico en entornos siderúrgicos del Reino Unido, la selección depende principalmente de la clase de servicio de la grúa, la presencia de control por variador de frecuencia y la temperatura ambiente de funcionamiento. Las grúas de clase D y E en zonas de alta temperatura cerca de hornos o áreas de manipulación de cucharas suelen requerir acoplamientos de engranajes fabricados en acero aleado con lubricación de grasa sintética y sistemas de sellado mejorados. Cuando se utiliza control por variador de frecuencia, se prefieren los acoplamientos de disco o los acoplamientos flexibles de tipo mandíbula con elementos de araña no conductores, ya que evitan daños en los cojinetes inducidos por la corriente del eje y proporcionan amortiguación torsional a bajas velocidades. El equipo de ingeniería de Ever Power puede realizar un análisis del sistema de transmisión basado en las especificaciones de su grúa y recomendar el tipo de acoplamiento óptimo con la documentación técnica completa.
El precio de los acoplamientos para grúas a medida depende del diámetro del orificio, el par nominal, las especificaciones del tratamiento superficial y la documentación requerida. Para una aplicación de accionamiento de elevación en una grúa pórtico de 100 toneladas, donde el par nominal de elevación en el eje de entrada de la caja de engranajes suele estar entre 15 000 Nm y 40 000 Nm, los conjuntos de acoplamientos de engranajes a medida de Ever Power tienen un precio competitivo en comparación con sus equivalentes europeos, cumpliendo con estándares de calidad equivalentes o superiores. Para obtener un presupuesto preciso que cubra sus requisitos específicos de dimensiones y rendimiento, póngase en contacto directamente con el equipo de ventas de Ever Power en el Reino Unido. Normalmente, se pueden proporcionar precios indicativos y plazos de entrega en un plazo de 24 horas tras recibir una especificación técnica completa o un estudio dimensional del acoplamiento existente.
Para necesidades urgentes de acoplamiento de grúas en todo el Reino Unido, Ever Power mantiene un stock de acoplamientos de mandíbula, de engranajes y de disco de tamaño estándar a través de distribuidores asociados en el Reino Unido. Los cubos de acoplamiento y los elementos de araña elastoméricos de tamaño estándar suelen estar disponibles con entrega al día siguiente en direcciones de Inglaterra, Escocia y Gales. Para diámetros de orificio y configuraciones de chavetero personalizados, el mecanizado en la planta de producción de Ever Power, con programación prioritaria, permite entregar conjuntos de acoplamiento completos en un plazo de siete a catorce días laborables, según la complejidad, un plazo significativamente más rápido que los plazos de entrega indicados por algunos fabricantes europeos de acoplamientos. Póngase en contacto con el equipo de ventas técnicas del Reino Unido para confirmar la disponibilidad de stock y el plazo de entrega de su referencia de acoplamiento específica o para consultar la referencia cruzada con el número de pieza de la competencia.
Según el Reglamento de Operaciones y Equipos de Elevación de 1998 (LOLER), se debe realizar una inspección exhaustiva de los equipos de elevación de uso regular a intervalos que no superen los seis meses para los equipos utilizados para elevar personas y los doce meses para todos los demás equipos de elevación. Sin embargo, el acoplamiento es un componente mecánico del tren de transmisión de la grúa, no un elemento que soporte directamente la carga, por lo que está sujeto al régimen de mantenimiento preventivo definido por el programa de mantenimiento y la evaluación de riesgos del fabricante de la grúa. Para los acoplamientos de engranajes, la inspección y reposición de grasa a intervalos de tres a doce meses es lo habitual, según la intensidad de uso. Para los acoplamientos de disco y los acoplamientos de mandíbula con elementos de poliuretano, la inspección visual a intervalos de seis meses para comprobar la degradación del elastómero o el agrietamiento del paquete de discos es la recomendación estándar. Ever Power puede proporcionar un programa de mantenimiento personalizado como parte del paquete de documentación de suministro.
Los indicadores comunes de que un acoplamiento de traslación de grúa pórtico se acerca al final de su vida útil incluyen: ruidos audibles de golpeteo o traqueteo cuando la traslación invierte su dirección (lo que indica un aumento del juego en un acoplamiento de engranajes o un elemento elastomérico degradado en un acoplamiento de mandíbulas); fugas visibles de grasa de los sellos del acoplamiento de engranajes durante el funcionamiento; agrietamiento, rotura o deterioro superficial significativo de los elementos de araña de poliuretano visibles durante la inspección visual rutinaria; aumento de los niveles de vibración registrados por los sistemas de monitoreo de condición de la grúa durante el desplazamiento; y síntomas operativos como arranque brusco o control de velocidad inconsistente a bajas velocidades con VFD. Cualquiera de estas observaciones debe dar lugar a una inspección detallada del acoplamiento y a la medición de las holguras de funcionamiento o los valores de dureza del elastómero, y su reemplazo debe realizarse antes del próximo período de operación de servicio pesado. Ever Power puede suministrar conjuntos de acoplamiento de reemplazo idénticos o mejorados con datos de comparación técnica para respaldar la decisión.
Para obtener presupuestos de acoplamientos de disco para grúas pórtico en astilleros del Reino Unido, incluyendo Barrow-in-Furness, Belfast, Rosyth u otros astilleros británicos, contacte directamente con Ever Power en [email protected]. Para un presupuesto rápido y preciso, indique la potencia y velocidad nominales del motor, el diámetro del eje de entrada de la caja de engranajes y las dimensiones de la chaveta, los requisitos estimados de par máximo y continuo, el rango de temperatura de funcionamiento y cualquier requisito específico de tratamiento superficial o certificación de materiales. Los ingenieros de aplicaciones de Ever Power tienen experiencia en las especificaciones de grúas para astilleros y pueden asesorarle sobre los tipos de acoplamiento que cumplen con los requisitos de rendimiento técnico y los estándares de documentación de calidad exigidos habitualmente para la contratación en la construcción naval, tanto para el sector de defensa como para el comercial.
El equipo de ingeniería de Ever Power ofrece asesoramiento técnico gratuito, orientación para la selección de aplicaciones específicas y presupuestos competitivos para proyectos de acoplamiento de grúas pórtico en todo el Reino Unido. Prestamos servicio en Sheffield, Birmingham, Newcastle, Barrow-in-Furness, Felixstowe, Liverpool y alrededores.
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