Explicación de la ciencia de los cabezales de tornillo rotativo
Descubra la ciencia que hay detrás de los cabezales de tornillo rotativo y cómo funcionan en esta guía informativa. Conozca mejor este componente esencial de los compresores de aire.
¿Qué es una válvula de tornillo rotativo?
El cabezal neumático de tornillo rotativo es el componente esencial de un compresor de aire de tornillo, actuando como el corazón del compresor. Su rendimiento y estado afectan directamente al nivel de rendimiento general de la máquina y al estado operativo del equipo. Si el diseño de la etapa de compresión no es razonable, el procesamiento no está a la altura de las normas, el mantenimiento no se realiza a tiempo o el funcionamiento no está estandarizado, puede causar fallos en la etapa de compresión y, en casos graves, incluso llevar al desguace del equipo.
Fallos comunes de los cabezales neumáticos de tornillo rotativo
Los problemas más comunes de los cabezales compresores de tornillo rotativo son el ruido y las vibraciones excesivos, las altas temperaturas, el agarrotamiento o bloqueo de la unidad principal, las fugas, la falta de arranque y un rendimiento deficiente que no puede satisfacer las exigencias de la aplicación final. El ruido y las vibraciones excesivos pueden identificarse por un chirrido agudo y sacudidas perceptibles durante el arranque. Las altas temperaturas pueden activar el sistema de protección contra altas temperaturas, provocando la parada de la unidad principal. La unidad principal puede agarrotarse o bloquearse repentinamente durante el funcionamiento. Las fugas pueden manifestarse como aceite o aire que sale de la unidad. El fallo de arranque puede deberse a diversos factores. El bajo rendimiento puede identificarse por un bajo caudal de aire y un alto consumo de energía.
¿Cómo solucionar los problemas de una etapa de compresión de tornillo rotativo?
- En ocasiones, el cabezal neumático de tornillo rotativo puede producir ruidos y vibraciones excesivos, que pueden deberse a colisiones mecánicas, al mecanizado inadecuado de cojinetes y engranajes, y a otros factores. Para solucionar este problema, se puede utilizar el equipo adecuado para analizar las fuentes de vibración y ruido, por ejemplo, mediante análisis de frecuencia, análisis FFT y análisis en el dominio temporal. Una vez identificado el problema, pueden tomarse las medidas adecuadas para resolverlo.
- Si el motor funciona a alta temperatura, puede deberse a un suministro insuficiente de aceite o a un problema en el sistema de refrigeración, como una obstrucción en los conductos de aceite. Para diagnosticar el problema, se puede utilizar un caudalímetro para comprobar si el suministro de aceite es suficiente y la temperatura de entrada del aceite no es significativamente superior a la temperatura ambiente, asegurándose de que el sistema de refrigeración funciona correctamente.
- El fallo del cabezal de aire puede producirse por varias razones, entre ellas defectos de diseño o fabricación que hacen que el anfitrión se agarrote. Los objetos extraños, como los residuos del desgaste mecánico o las partículas no filtradas del aire, también pueden penetrar en el cabezal y provocar su mal funcionamiento. Además, un filtro de aceite obstruido puede provocar una lubricación deficiente y altas temperaturas. Para solucionar este problema, es importante comprobar los datos de diseño y la precisión de la pieza, lo que puede hacerse mediante pruebas de tres coordenadas. También es crucial inspeccionar manualmente la máquina en busca de objetos extraños antes de ponerla en marcha, realizando una comprobación "a mano" para asegurarse de que no han entrado residuos en la cámara a través de la entrada de aire.
- La cámara de aire puede presentar fugas debido a factores de diseño, como una separación inadecuada de los pernos. Si la separación es demasiado pequeña, la carcasa puede deformarse debido a las tolerancias de posición, mientras que una separación excesiva puede provocar un apriete insuficiente de los pernos y las consiguientes fugas. La selección de las juntas tóricas también debe ser adecuada para las diferentes condiciones de trabajo y materiales. Además, los daños en la junta del eje o los agujeros de arena en la carcasa también pueden provocar fugas. Antes de la prueba, el cabezal de compresión debe someterse a una prueba de estanqueidad, y cualquier defecto de fundición, como agujeros de arena, debe sustituirse.
- El cabezal del compresor de aire de tornillo rotativo puede verse afectado por un rendimiento deficiente y un caudal de aire insuficiente, lo que puede deberse a una aspiración inadecuada o a fugas de gas. Es importante comprobar los parámetros de diseño y montaje para asegurarse de que son coherentes, así como inspeccionar los puntos de admisión y fuga de la máquina. Si la máquina consume demasiada potencia, puede deberse a una inyección excesiva de combustible, que suele ser un problema de diseño. Durante el funcionamiento, la máquina se refrigera mediante la inyección de combustible, pero si se inyecta demasiado combustible, puede aumentar el consumo de potencia. Para solucionar este problema, hay que ajustar la velocidad de inyección de combustible y comprobar la precisión de los componentes de la máquina.
¿Cómo se mantiene una válvula de tornillo rotativo?
La parte neumática de un compresor requiere herramientas y equipos específicos para su desmontaje, reparación y montaje. Para desmontar los tornillos principales se pueden utilizar llaves comunes, mientras que para desmontar los rodamientos se necesitan extractores hidráulicos y para desmontar los retenes del eje se necesitan herramientas especiales, según el modelo de máquina. La reparación del cabezal de compresión requiere el uso de herramientas y equipos de rectificado, limpieza, medición y mecanizado. El montaje del cabezal neumático requiere una mesa giratoria, llaves dinamométricas, equipo de calentamiento de rodamientos y herramientas de instalación. Tras el montaje, es esencial realizar pruebas de estanqueidad y rendimiento utilizando equipos de prueba especializados.
