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serie 90
SAUER
La bomba de pistón hidráulico variable axial tipo zapata deslizante axial es el componente central de los sistemas de energía hidráulica industriales y pertenece a las bombas volumétricas de alta gama. Adopta el principio de combinar pistones axiales con paletas ajustables, lo que permite una regulación continua y gradual del flujo de salida. Su característica clave radica en el hecho de que el conjunto del pistón forma un par de baja fricción y alta capacidad con la paleta a través de una estructura de 'zapata deslizante', lo que mejora significativamente la eficiencia y la vida útil en condiciones de alta presión y alta velocidad. Esta bomba está diseñada específicamente para equipos industriales que requieren alta densidad de potencia, alta velocidad de respuesta, ahorro de energía inteligente y operación continua confiable. Se utiliza ampliamente en sistemas hidráulicos de alta presión de máquinas de moldeo por inyección, prensas, máquinas herramienta, maquinaria de cubierta de barcos, maquinaria de construcción y equipos metalúrgicos, y es una fuente de energía ideal para lograr un control del sistema eficiente, preciso y que ahorra energía.
Al cambiar el ángulo del plato oscilante, el flujo de salida se puede ajustar de forma continua y proporcional desde cero hasta el desplazamiento máximo, logrando un verdadero 'suministro de petróleo basado en la demanda'. Cuando el sistema mantiene la presión o está en modo de espera, la bomba puede funcionar en un estado cercano a cero desplazamiento, reduciendo significativamente el consumo de energía en condiciones sin carga, con notables efectos de ahorro de energía, especialmente adecuado para operaciones periódicas o situaciones con grandes variaciones de carga.
Al final de cada pistón, una 'zapata deslizante' fabricada con precisión hace contacto con el plato oscilante. La superficie inferior de la zapata deslizante está equipada con una película de aceite de soporte de presión estática, lo que logra una lubricación fluida casi sin fricción a alta presión, lo que reduce en gran medida las pérdidas por fricción y el aumento de temperatura, que es la clave para que la bomba resista una presión continua alta (a menudo superior a 35 MPa) y una velocidad de rotación alta, lo que garantiza una vida útil extremadamente larga y una alta confiabilidad.
Servocontrol manual: el ángulo del plato cíclico se puede ajustar mecánicamente mediante una palanca externa, con una estructura simple y confiable.
Control piloto hidráulico: utiliza aceite de presión piloto para impulsar el mecanismo variable, lo que permite el control remoto o automático.
Control proporcional hidráulico-eléctrico: Recibe señales de corriente estándar (como 4-20 mA o 0-10 V), controla de manera precisa y rápida el caudal, facilitando la integración con PLC para lograr una regulación de flujo inteligente y automatizada.
Funciones inteligentes integradas: Puede incorporar funciones de control como corte de presión (presión variable constante), limitación de potencia (potencia variable constante) y sensibilidad de carga, adaptándose automáticamente a los requisitos del sistema y protegiendo la bomba y el motor de sobrecargas.
Al utilizar materiales de alta resistencia y optimizar la estructura, la presión de trabajo nominal varía de 21 MPa a 42 MPa o incluso más, y el rango de desplazamiento es amplio (como desde varias decenas de mililitros por revolución hasta varios cientos de mililitros por revolución). La disposición de los pistones axiales paralelos hace que la estructura sea muy compacta y puede generar una mayor potencia por unidad de volumen y peso.
El diseño preciso de la placa de distribución de flujo (como el uso de ranuras de amortiguación o tecnología de equilibrio de presión estática) y la curva de movimiento del pistón optimizada reducen efectivamente la pulsación del flujo y el choque de presión del aceite, haciendo que la bomba funcione suavemente y con un nivel de ruido mucho más bajo que el de las bombas de engranajes comunes, mejorando el ambiente de trabajo.
Los pares de fricción clave (par de distribución de flujo, zapata deslizante - par de discos inclinados) se someten a un tratamiento superficial especial, con una fuerte resistencia al desgaste. Se adopta el diseño modular, siendo el mecanismo variable, la carcasa, la cubierta trasera, etc. relativamente independientes, lo que facilita el diagnóstico de fallas, el mantenimiento in situ y el reemplazo de componentes.
• Estructura central: Compuesta principalmente por el eje de transmisión, cilindro (rotor), conjunto émbolo-zapatilla, disco inclinado (mecanismo variable), plato de válvulas, carcasa y grupo de válvulas de control.
El eje de transmisión hace girar el cilindro y los pistones distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia del cilindro giran junto con el cilindro. Debido al ángulo entre el plano inclinado del disco y el eje del eje de transmisión, los pistones realizan un movimiento lineal alternativo dentro del orificio del cilindro mientras giran. Cuando el pistón cambia del ángulo de inclinación mínimo del disco inclinado al ángulo de inclinación máximo, el volumen aumenta y el aceite es aspirado por la ventana de succión de aceite de la placa de distribución de flujo; por el contrario, el volumen disminuye y el aceite sale a través de la ventana de descarga de aceite.
Mediante una fuerza de control externa (señal manual, hidráulica o eléctrica), se puede cambiar el ángulo de inclinación del disco inclinado. Cuanto mayor sea el ángulo de inclinación, mayor será la carrera del pistón, mayor será el volumen (desplazamiento) del aceite descargado por revolución y mayor será el flujo de salida; cuando el ángulo de inclinación es cero, el desplazamiento es cero y, en teoría, no hay flujo de salida.
La zapata deslizante en el extremo del pistón se desliza estrechamente contra el plano inclinado del disco. El aceite a alta presión pasa a través de los pequeños orificios en el pistón y la zapata deslizante para ingresar a la cámara de aceite en la parte inferior de la zapata deslizante, formando una almohadilla de aceite estática, que levanta la zapata deslizante y realiza una lubricación fluida, reduciendo significativamente la fricción y el desgaste.
Presión máxima de trabajo y caudal: según los requisitos de carga y velocidad del actuador (cilindro, motor), calcule la presión máxima de trabajo y el caudal requerido por el sistema.
Modo de control: Elija entre control manual, hidráulico o electroneumático según el grado de automatización.
Función variable: Seleccione funciones adicionales como corte de presión y potencia constante según los requisitos de protección y ahorro de energía.
Desplazamiento: Calcule en función del caudal máximo requerido y la velocidad nominal del motor: Desplazamiento (cm³/rev) ≈ [Caudal máximo (L/min) × 1000] / Velocidad nominal del motor (rpm). Elija un desplazamiento estándar que sea similar o ligeramente mayor.
Clasificación de presión: La presión nominal de la bomba debe ser mayor que la presión máxima de trabajo del sistema y también debe permitir un margen adecuado.
Potencia de accionamiento: Calcule la potencia requerida del motor: Potencia (kW) ≈ [Presión (MPa) × Caudal (L/min)] / (60 × η), donde η es la eficiencia total estimada (normalmente 0,8 - 0,85). Seleccione un motor con potencia coincidente.
Método de conexión: asegúrese de que la extensión del eje de la bomba coincida con la extensión del eje del motor y utilice un acoplamiento adecuado para garantizar la precisión de la alineación.
Temperatura del medio y del aceite: asegúrese de que el material de la bomba sea compatible con el medio del sistema y que la temperatura de funcionamiento esté dentro del rango permitido.
Espacio de instalación y refrigeración: asegúrese de que haya suficiente espacio para la instalación y el mantenimiento, y considere la capacidad de refrigeración del sistema.
Maquinaria de plástico: la principal fuente de energía hidráulica para máquinas de moldeo por inyección y máquinas de extrusión, que permite un control de flujo preciso para una rápida apertura y cierre del molde, inyección y retención de presión.
Conformado de metales: Control de presión y velocidad de prensas hidráulicas, dobladoras y punzonadoras.
Industria de máquina herramienta: Estaciones hidráulicas para máquinas CNC y centros de mecanizado, armarios de herramientas de accionamiento, mecanismos de cambio de herramientas, fijaciones, etc.
Maquinaria de construcción: Como bomba principal o bomba piloto del sistema hidráulico para maquinaria móvil (como excavadoras y grúas).
Ingeniería naval: aparato de gobierno, torno de ancla, torno, sistema de apertura y cierre de escotillas.
Equipos metalúrgicos: Máquina de colada continua, sistema de prensado de laminador, sistema hidráulico auxiliar.
Equipos de ensayo: Sistemas de carga para máquinas de ensayo de materiales y máquinas de ensayo de fatiga.
Instalación, uso y mantenimiento
Asegúrese de que la base de instalación esté colocada firme y nivelada, y que la bomba y el eje de transmisión estén alineados con precisión (se recomiendan acoplamientos flexibles).
La tubería de succión de aceite debe ser corta y recta, con un diámetro de tubería suficiente para garantizar una succión de aceite suave y evitar absolutamente fallas en la succión. El grado de vacío en el puerto de succión de aceite no debe exceder el valor permitido (generalmente -0,03 MPa).
Antes del arranque inicial, es necesario llenar la carcasa de la bomba con aceite limpio a través del puerto de drenaje o el puerto de inyección.
Al arrancar, primero se debe mover el motor varias veces para garantizar la dirección correcta y la ausencia de sonidos anormales. Luego se debe operar sin carga durante unos minutos.
Aumente lentamente la presión hasta la presión de trabajo y verifique si hay fugas en todas las conexiones.
Para la bomba proporcional electrohidráulica, el circuito de control debe estar conectado correctamente y los parámetros deben configurarse y depurarse de acuerdo con el manual del controlador.
Inspección diaria: Monitoree la temperatura del aceite, el ruido, la vibración y las condiciones de fugas. Verifique periódicamente la limpieza del aceite (se recomienda alcanzar ISO 4406 18/16/13 o mejor).
Reemplace periódicamente el aceite y los elementos filtrantes: Siga con precisión los ciclos de reemplazo especificados para el aceite y los filtros.
Diagnóstico de fallas: las fallas comunes, como flujo de salida insuficiente, presión inestable, ruido excesivo, etc., están relacionadas principalmente con contaminación del aceite, falla de succión, mecanismo variable atascado o desgaste interno. Se requiere una investigación exhaustiva del sistema.
Mantenimiento profesional: La estructura interna de la bomba es muy sofisticada. Está estrictamente prohibido que los no profesionales lo desmonten sin autorización. En caso de mal funcionamiento grave, debe devolverse a un centro de reparación profesional o ser manejado por técnicos profesionales.

| diseño | Bomba variable de pistones axiales tipo plato cíclico |
| sentido de rotación | En el sentido de las agujas del reloj, en el sentido contrario a las agujas del reloj |
| Puerto petrolero | Puerto de aceite de presión principal: Puerto de aceite con brida dividida ISO |
| Otros puertos de aceite: Puertos de aceite sellados con junta tórica de rosca recta SAE | |
| Ubicación de instalación recomendada | La bomba se puede instalar en cualquier posición. Sin embargo, se recomienda que la válvula de control esté ubicada en la parte superior o lateral de la bomba, y se prefiere la posición superior. El eje de entrada se puede instalar verticalmente. Si el eje de entrada está hacia arriba, se debe mantener una presión de carcasa de 1 bar durante el funcionamiento. En cualquier condición de funcionamiento, la carcasa de la bomba debe llenarse con aceite hidráulico; incluso después de un largo cierre. Antes de operar la máquina, asegúrese de que no haya aire en la carcasa de la bomba ni en la tubería de drenaje de la carcasa. Al instalar varias unidades de bomba conectadas, se recomienda utilizar la bomba con mayor potencia como bomba frontal. |
| Instalación auxiliar de presión dentro de la cavidad de la brida. | Cuando se utiliza la bomba de reabastecimiento de aceite incorporada, es la presión del puerto de succión. Consulte los parámetros de trabajo. Cuando se utiliza la bomba de reabastecimiento de aceite externa, es la presión de la carcasa. Confirme la capacidad de sellado del sello del eje de la bomba conectada. |
A1: Esta es una bomba hidráulica de alta presión que regula el flujo de salida continuamente cambiando el ángulo del plato cíclico. El núcleo se encuentra en la 'zapata deslizante' en el extremo del pistón, formando un par de fricción lubricado por fluido con el plato oscilante, logrando un bajo desgaste y una alta eficiencia bajo alta presión. Las ventajas clave son el ahorro eficiente de energía (suministro de petróleo basado en la demanda), alta presión y gran capacidad de flujo, larga vida útil y alta confiabilidad, así como un control flexible (que admite múltiples métodos de control).
R2: La principal diferencia es si se puede ajustar el flujo de salida. En una bomba de flujo constante, el volumen de aceite descargado por revolución es fijo y el caudal sólo puede regularse estrangulando la válvula o evitando el rebose. Esto da como resultado una importante pérdida de energía y generación de calor. Sin embargo, una bomba variable ajusta por sí misma su volumen de descarga para adaptarse a los requisitos del sistema. Esto elimina la necesidad de estrangulamiento y desbordamiento, evitando así pérdidas de energía en la fuente y siendo particularmente adecuado para aplicaciones con grandes variaciones de carga. El efecto de ahorro de energía es muy significativo y también puede reducir el aumento de temperatura del sistema.
R3: La zapata deslizante es un componente de conexión crucial entre el émbolo y el plato cíclico. Su parte inferior está formada por una fina 'película de aceite a presión estática' a través de aceite a presión, permitiendo que la zapata deslizante 'flote' sobre el plato cíclico y se deslice. Este diseño transforma la fricción por deslizamiento en una fricción de fluido con desgaste casi nulo, lo que reduce significativamente el consumo de energía por fricción y el aumento de temperatura. Es la razón fundamental por la que la bomba puede soportar alta presión continua (por ejemplo, superior a 35 MPa) y alta velocidad de rotación, y tiene una vida útil extremadamente larga.
2. Características de diseño y métodos de control.
A4: Los principales métodos de control incluyen:
• Servocontrol manual/mecánico: Ajustado directamente mediante palancas, simple y confiable, de bajo costo, adecuado para escenarios de ajuste manual.
Control piloto hidráulico: Al utilizar el aceite a presión del propio sistema para accionar el mecanismo variable, es posible lograr un control automático remoto o con otras señales hidráulicas.
• Control proporcional electrohidráulico: Al ingresar señales de corriente (como 4-20 mA), el desplazamiento se puede controlar de manera precisa y rápida. Este es el método preferido para lograr un control automatizado e inteligente y es conveniente para la integración con PLC.
La elección depende del grado de automatización del sistema, los requisitos de precisión del control y el presupuesto.
R5: Estas son dos funciones variables inteligentes integradas comunes:
• Corte de presión: cuando la presión del sistema alcanza el valor establecido, la bomba reduce automáticamente su desplazamiento y solo produce una pequeña cantidad de aceite para mantener esta presión, reduciendo así significativamente el consumo de energía y la generación de calor durante la etapa de mantenimiento de presión.
• Limitación de potencia: La bomba ajustará automáticamente el producto del desplazamiento y la presión (es decir, potencia) para garantizar que no exceda el valor de potencia máximo preestablecido, protegiendo así el motor de accionamiento contra sobrecargas.
Estas funciones pueden mejorar significativamente la eficiencia energética y la seguridad del sistema.
R6: Gracias al diseño preciso del distribuidor de flujo (como el uso de ranuras de amortiguación previas al impulso) y la curva de movimiento del pistón optimizada, las pulsaciones de flujo y presión de este tipo de bomba son mucho más bajas que las de las bombas de engranajes y las bombas de paletas. Por lo tanto, funciona con mayor suavidad y tiene niveles de ruido significativamente más bajos. Las condiciones de funcionamiento favorables (como aceite limpio y altura de succión de aceite correcta) pueden garantizar aún más un funcionamiento silencioso.
3. Selección, Instalación y Aplicación
R7: La selección depende principalmente de tres parámetros básicos:
1. El caudal máximo requerido: Calcule el caudal máximo (L/min) requerido por el sistema en función de la velocidad y el tamaño del actuador.
2. La presión máxima de trabajo del sistema: Determine la presión más alta (MPa) que el actuador necesita para empujar la carga.
3. La velocidad de rotación del motor de accionamiento: normalmente 1500 o 1800 rpm.
Fórmula de cálculo: El desplazamiento teórico de la bomba (cm³/rev) ≈ [Caudal máximo (L/min) × 1000] / Velocidad nominal del motor (rpm). Elija un modelo de desplazamiento estándar que sea similar o ligeramente mayor según el resultado del cálculo y asegúrese de que la presión nominal de la bomba sea mayor que la presión máxima del sistema.
R8: Sí, muchos modelos están diseñados con una interfaz de eje impulsor, lo que permite la conexión directa en serie de una bomba de engranajes en el extremo trasero (extremo no impulsor) como bomba auxiliar (como una bomba piloto o una bomba de lubricación), compartiendo un motor principal, lo que ahorra espacio y costos. Al seleccionar el modelo, es necesario confirmar si este modelo admite la transmisión del eje de transmisión y la potencia permitida del eje de transmisión.
R9: Es ampliamente compatible con aceites hidráulicos de base mineral que cumplen con los estándares ISO (como VG32, VG46, VG68), así como con varios fluidos sintéticos y fluidos biodegradables. La clave es garantizar la compatibilidad entre el fluido y los materiales de sellado internos de la bomba (como el caucho de nitrilo NBR, el caucho de flúor FKM). Se requiere una nota especial cuando se utilizan fluidos con alto contenido de agua o retardantes de llama.
R10: Los dos puntos más importantes son:
1. Alineación precisa de los ejes: el eje de la bomba y el eje del motor deben estar alineados con precisión. Se recomienda utilizar un acoplamiento elástico y controlar estrictamente las tolerancias de instalación. De lo contrario, provocará vibraciones anormales, ruidos y daños prematuros al sello del eje.
2. Buenas condiciones de succión de petróleo: La tubería de succión de petróleo debe ser corta, recta y tener un diámetro suficientemente grande. Es necesario asegurarse de que haya suficiente presión positiva en el puerto de succión de la bomba (para evitar fallas en la succión) y el grado de vacío en el puerto de succión generalmente no debe exceder los -0,03 MPa (aproximadamente -0,3 bar). Antes del primer arranque, asegúrese de llenar la carcasa de la bomba con aceite limpio.
4. Mantenimiento y solución de problemas
P11: ¿Qué se debe tener en cuenta durante el mantenimiento diario?
A11:
• La limpieza del aceite es la salvación: Se deben utilizar filtros de alta precisión (recomendados de 3 a 10 μm) para mantener la limpieza del aceite al menos con el grado ISO 4406 18/16/13. La contaminación es la principal causa del desgaste y falla de la bomba.
• Supervise la temperatura del aceite: mantenga la temperatura del aceite del sistema dentro del rango recomendado (normalmente 30-60°C). Una temperatura excesiva del aceite acelerará el envejecimiento del aceite y el fallo de los sellos.
• Inspección periódica: preste atención a escuchar ruidos de funcionamiento, observar vibraciones y comprobar si hay fugas.
P12: Si la bomba experimenta un flujo insuficiente o no genera suficiente presión, ¿cuáles podrían ser las posibles causas?
R12: Hay varias razones posibles:
• Problemas en el lado de succión: el filtro de succión está obstruido, hay una fuga de aire en la tubería o la temperatura del aceite es demasiado baja y la viscosidad demasiado alta, lo que hace que la bomba aspire aire.
• Problemas relacionados con la bomba: el mecanismo variable se atasca en la posición de desplazamiento mínimo, la presión de control es insuficiente y el desgaste interno dentro de la bomba (como el desgaste del distribuidor de flujo o el par de zapatas deslizantes del émbolo) provoca fugas internas excesivas.
• Problema del sistema: el valor establecido de la válvula de desbordamiento es demasiado bajo o está defectuoso, o hay una fuga grave dentro del actuador o el bloque de válvulas.
Necesitamos partir de las condiciones de absorción de petróleo y realizar la investigación gradualmente.
P13: El ruido durante el funcionamiento ha aumentado significativamente. ¿Cuáles podrían ser las posibles causas?
R13: El ruido anormal suele estar asociado a las siguientes situaciones:
1. Vacío de succión: esta es la causa más común. Verifique el filtro de aceite de succión, los sellos de la tubería y el nivel de aceite.
2. Cavitación: la presión del aceite de succión es demasiado baja y se liberan burbujas de aire en el aceite que estallan en el área de alta presión, provocando un estallido.
3. Problemas mecánicos: cojinetes dañados, alineación inadecuada del acoplamiento, pernos de instalación flojos.
4. Contaminación por aceite: los contaminantes provocan un desgaste anormal o atasco de las superficies de fricción.
P14: Si el mecanismo variable responde lentamente o no funciona, ¿cómo solucionar el problema?
A14:
• Para control proporcional electrohidráulico: Primero, verifique si la señal eléctrica llega normalmente al electroimán y si la resistencia de la bobina es normal. Luego, verifique si el circuito de aceite de control no está obstruido y si el filtro piloto está obstruido.
• Respecto al control hidráulico: Compruebe si el aceite de presión de control se suministra normalmente y si el núcleo de la válvula de control está atascado.
• Para todos los tipos: Compruebe si el pistón variable o el mecanismo de giro del disco inclinado están atascados debido a contaminación del aceite.
P15: ¿Cuál es la vida útil esperada de la bomba?
R15: En las condiciones de selección, instalación y mantenimiento correctos (especialmente manteniendo un aceite extremadamente limpio), la vida útil diseñada para este tipo de bomba de émbolo de alta presión normalmente puede alcanzar varios miles o incluso decenas de miles de horas. La vida útil real depende en gran medida de las condiciones de trabajo (presión, velocidad, temperatura del aceite) y del nivel de mantenimiento. El análisis periódico del aceite es un método eficaz para predecir el estado de salud de la bomba.