Bomba de pistones radiales

Una bomba de pistones radiales es una bomba de desplazamiento positivo robusta que genera altas presiones de hasta 1000 bar en sistemas hidráulicos. Los pistones se mueven radialmente en forma de estrella alrededor del eje de accionamiento, aspiran líquido y lo expulsan con un caudal volumétrico. Los ingenieros la aprecian por su bombeo con pocas pulsaciones en aplicaciones B2B exigentes, como la maquinaria de construcción.

Estructura de la bomba de pistones radiales

Las bombas de pistones radiales se basan en un principio compacto que permite una alta densidad de potencia. El núcleo consiste en un bloque de cilindros con orificios radiales en los que descansan varios pistones, a menudo más de cinco, dispuestos en forma de estrella. Un eje de transmisión excéntrico acciona el rotor y genera la carrera del pistón.

Los pistones se deslizan en los cilindros y se apoyan en el interior o en el exterior. En la variante con apoyo interior del pistón, la presión actúa a través del eje de accionamiento, mientras que en el apoyo exterior, la carcasa de la bomba empuja los pistones hacia el interior. Una cámara de succión recoge el aceite hidráulico y una placa de válvulas controla la entrada y la salida. La carcasa de acero de pared gruesa protege contra cargas elevadas e integra canales para el lado de succión y el lado de presión.

Fabricantes como Bosch Rexroth o Moog adaptan el diseño a requisitos específicos. Un anillo de rodadura se desplaza de forma excéntrica para regular el volumen de carrera. Las juntas y los cojinetes garantizan una larga vida útil a velocidades de hasta 3000 rpm.

• Carcasa de la bomba: soporta todos los componentes y deriva la presión.
• Rotor y pistón: realizan el proceso de desplazamiento.
• Elemento de control: permite regular el volumen.

Este diseño reduce significativamente las fuerzas axiales sobre el eje y también reduce el desgaste.

Funcionamiento de una bomba de pistones radiales

El eje de transmisión gira y mueve el rotor de forma excéntrica. Los pistones se desplazan radialmente, aumentan el volumen del cilindro y generan una presión negativa. El aceite hidráulico fluye desde la cámara de aspiración. En la carrera de retorno, los pistones empujan el líquido y la presión aumenta rápidamente.

Cada pistón pasa por las fases de succión y compresión de forma escalonada, lo que proporciona un flujo uniforme sin fuertes pulsaciones. La dirección de bombeo es radial, de dentro hacia fuera. Las válvulas de la placa se abren y se cierran automáticamente en función de la presión diferencial.

Durante la regulación, un servomotor desplaza el excéntrico. El volumen de carrera disminuye o aumenta, y el caudal se adapta. Algunos modelos invierten el flujo desplazándose más allá de la posición cero. Este mecanismo garantiza un control preciso en circuitos cerrados.

Los ingenieros prueban el funcionamiento en bancos de pruebas, donde se miden la presión y el par en tiempo real. De este modo, los técnicos se aseguran de que la bomba funcione de forma estable bajo carga.

Ventajas de las bombas de pistones radiales

Las bombas de pistones radiales convencen por sus puntos fuertes en condiciones exigentes. Alcanzan presiones de hasta 1000 bar con un alto rendimiento, incluso a bajas velocidades a partir de 500 rpm. La baja pulsación protege los componentes posteriores, como válvulas y cilindros.

Su diseño compacto se adapta a salas de máquinas estrechas y la disposición radial elimina las fuerzas axiales del eje. Esto prolonga la vida útil. Además, regulan continuamente el volumen, lo que ahorra energía.

• Alta presión sin pérdida de rendimiento.
• Baja pulsación, ideal para sistemas sensibles.
• Duradero gracias a su construcción robusta.

Los compradores técnicos lo eligen para aplicaciones en las que la fiabilidad es importante.

Desventajas y retos

Su compleja estructura encarece su coste en comparación con las bombas de engranajes. Las carcasas de paredes gruesas y las juntas de precisión hacen que su fabricación sea costosa. Las impurezas del aceite desgastan los pistones más rápidamente, ya que las tolerancias son muy estrictas.

Los pares elevados requieren accionamientos potentes y la altura de construcción a veces supera a la de las bombas de pistones axiales. El mantenimiento requiere conocimientos especializados, ya que el desmontaje lleva mucho tiempo.

No obstante, las ventajas pesan más en las aplicaciones de alta gama.

Aplicaciones típicas en el sector B2B

Las bombas de pistones radiales se utilizan cuando se requiere una alta presión y un flujo preciso. En máquinas de construcción, como excavadoras o palas cargadoras, alimentan los sistemas de tracción y dirección. Las prensas de fabricación aprovechan su estable aumento de presión para el conformado y el estampado.

Los jefes de producción las utilizan en máquinas herramienta, por ejemplo, en máquinas de moldeo por inyección. La hidráulica móvil se beneficia de la capacidad de inversión. Los operadores de plantas en la industria siderúrgica aprecian su durabilidad bajo carga continua.

HK Hydraulik repara este tipo de bombas en modernos bancos de pruebas y garantiza su plena funcionalidad.

Comparación con otras bombas hidráulicas

Las bombas de pistones radiales se distinguen por su diseño radial y su potencia de presión. A continuación se ofrece una visión general:

Las bombas de pistones axiales son más planas, pero son adecuadas para presiones más bajas. Las bombas de engranajes destacan por su simplicidad, pero pierden en cuanto a pulsación.

Datos técnicos y opciones de regulación

Las bombas de pistones radiales típicas proporcionan caudales de 10 a 250 l/min a velocidades de 500 a 3000 rpm. La presión depende del número de pistones y de la carrera; los modelos de Hawe alcanzan una presión continua de 700 bar.

La regulación se realiza de forma mecánica-hidráulica o eléctrica. Un actuador desplaza el anillo de rodadura y ajusta el volumen del martillo de forma continua. La regulación de presión limita automáticamente la presión de salida.

Normas como la ISO 10771 definen los procedimientos de ensayo para las bombas de desplazamiento positivo. Los fabricantes incluyen hojas de datos con precisiones del 0, 1 % en la medición del par.

Mantenimiento y reparación de bombas de pistones radiales

Los técnicos de servicio comprueban periódicamente las bombas de pistones radiales en busca de fugas y desgaste. Los defectos frecuentes se deben a la cavitación o la suciedad: los pistones se atascan y las juntas fallan.

El mantenimiento incluye:

1. Cambio de aceite según las especificaciones del fabricante.
2. Control de filtros y lubricación de los cojinetes.
3. Medición de vibraciones para la detección precoz.

Durante la reparación, los expertos desmontan la carcasa, sustituyen los pistones y realizan pruebas en bancos de pruebas. Los bancos de pruebas simulan cargas de hasta 500 bar y 1000 l/min, y registran los datos digitalmente. De este modo, los operadores de las instalaciones minimizan las averías.

Normas y estándares para bombas de pistones radiales

La norma ISO 10771 regula los ensayos de las bombas de pistón, mientras que la norma DIN EN ISO 3019-1 establece los requisitos generales. La norma VDE 0113 complementa la regulación eléctrica. Los fabricantes certifican según estas normas para garantizar la interoperabilidad.

Los estudiantes aprenden estas normas durante su formación para dimensionar los sistemas de forma segura.

Las bombas de pistones radiales dominan los sistemas hidráulicos exigentes gracias a su potencia. Los técnicos y compradores confían en ellas cuando la presión y la precisión son importantes.