La sincronización de los lóbulos es uno de los procedimientos de mantenimiento más importantes en una bomba lobular SLR-A. De este ajuste depende que los elementos rotativos se desplacen de manera coordinada, manteniendo las holguras necesarias para bombear el producto sin que exista contacto directo entre los lóbulos ni con las superficies internas del cuerpo de la bomba.
Sincronización de los lóbulos en una bomba SLR-A: ajuste angular y axial
Una sincronización incorrecta puede generar fricción, desgaste prematuro, sobrecalentamiento, vibraciones, ruidos anormales e incluso el bloqueo completo del equipo. Por esta razón, el procedimiento debe realizarse con precisión, siguiendo las recomendaciones del fabricante y utilizando las herramientas adecuadas.
- Principio de funcionamiento y sincronización de la bomba SLR-A
La SLR-A es una bomba rotativa de desplazamiento positivo que utiliza dos lóbulos para transportar el fluido desde la aspiración hasta la impulsión.
El lóbulo superior se encuentra instalado sobre el eje conductor, que recibe directamente el movimiento procedente del motor y del sistema de transmisión. El lóbulo inferior está montado sobre el eje conducido y recibe el movimiento mediante un conjunto de engranajes de sincronización con dentado helicoidal.
Estos engranajes permiten que ambos ejes giren simultáneamente y en sentidos opuestos, manteniendo una relación angular precisa entre los lóbulos. De esta manera, los componentes rotativos pueden desplazarse dentro de la cámara de bombeo sin tocarse entre sí.
Aunque los lóbulos se aproximan considerablemente durante su rotación, siempre debe existir una pequeña separación entre ellos. También deben conservarse holguras controladas entre los lóbulos, las placas de desgaste y las paredes internas del cuerpo.
Estas holguras cumplen varias funciones. Evitan la fricción entre los componentes, reducen el desgaste, permiten compensar pequeñas dilataciones térmicas y limitan la recirculación interna del producto.
Por lo tanto, el funcionamiento correcto de la bomba no depende de un contacto mecánico entre los lóbulos, sino de una sincronización precisa que permita conservar las separaciones establecidas por el fabricante.
- Importancia de realizar una sincronización correcta
Durante el funcionamiento normal, los lóbulos giran a una distancia muy pequeña entre sí. Si la posición angular de uno de ellos cambia con respecto al otro, la separación puede reducirse hasta producir contacto.
Esta alteración puede presentarse después de desmontar los engranajes, sustituir los rodamientos, cambiar los ejes, realizar una reparación interna o intervenir el sistema de transmisión.
También puede ser necesario verificar la sincronización cuando la bomba presenta ruidos anormales, vibraciones, dificultad para girar manualmente o señales de desgaste en los lóbulos.
La sincronización permite restablecer la posición angular correcta de los rotores. El objetivo es conseguir que la separación existente entre ambos lóbulos sea uniforme en los diferentes puntos de su recorrido.
No basta con comprobar una sola posición. Los lóbulos deben revisarse en varias posiciones de control, debido a que una regulación aparentemente correcta en un punto podría generar contacto al completar el giro.
- Medidas de seguridad antes de comenzar
La sincronización debe ser realizada únicamente por personal cualificado y familiarizado con el mantenimiento de bombas rotativas.
Antes de intervenir el equipo, se debe detener completamente la bomba y desconectar el suministro eléctrico del motor. También es necesario bloquear o aislar la alimentación para impedir una puesta en marcha accidental mientras se trabaja sobre los elementos rotativos.
Las tuberías de aspiración e impulsión deben quedar sin presión y completamente vacías. Si la bomba ha manejado productos calientes, corrosivos, tóxicos o peligrosos, se debe realizar previamente la limpieza y neutralización correspondiente.
El área de trabajo debe mantenerse limpia. Las tolerancias internas de la bomba son reducidas y la presencia de suciedad, partículas metálicas o restos de producto puede afectar las mediciones y dañar los componentes durante el montaje.
También se deben utilizar herramientas apropiadas y elementos de protección personal, como guantes, gafas de seguridad y calzado adecuado.
Nunca se deben introducir las manos entre los lóbulos o engranajes mientras exista la posibilidad de movimiento del conjunto.
- Preparación del conjunto para la sincronización
Para acceder correctamente a los componentes de sincronización, es necesario desmontar los elementos que impiden observar y manipular los lóbulos y engranajes.
Dependiendo de la intervención realizada, se debe retirar el conjunto de la tapa de la bomba, las placas de desgaste y la tapa de rodamientos o protección del sistema de engranajes.
Los lóbulos, identificados normalmente con la posición 02 en el despiece, deben estar colocados sobre el eje conductor y el eje conducido. Los ejes pueden aparecer identificados como 05 y 05A, respectivamente.
Antes de realizar el ajuste, los lóbulos deben fijarse provisionalmente mediante sus tornillos de montaje. Esta fijación debe ser suficiente para mantenerlos en posición, pero sin impedir las correcciones necesarias durante la regulación.
Los lóbulos deben instalarse con la orientación indicada por el fabricante. Generalmente se colocan formando una posición relativa de 90 grados, aunque la disposición exacta debe comprobarse en el manual correspondiente al modelo y tamaño de bomba.
También se debe revisar que las superficies de montaje estén limpias y que no existan rebabas, golpes o residuos entre los lóbulos, las camisas, los ejes y las arandelas distanciadoras.
- Ajuste del engranaje del eje conducido
La regulación angular de los lóbulos se realiza actuando sobre el engranaje instalado en el eje conducido.
Este engranaje dispone de un mecanismo de fijación mediante un aro cónico de apriete, identificado habitualmente con la posición 65. El sistema permite liberar temporalmente el engranaje para modificar la posición angular del eje conducido con respecto al eje conductor.
Para comenzar el ajuste, se deben aflojar progresivamente los tornillos del aro cónico. No es necesario retirarlos completamente, salvo que el procedimiento de desmontaje así lo requiera.
Una vez liberado el mecanismo, la posición relativa entre los dos ejes puede modificarse. El operario puede mantener uno de los lóbulos fijo mientras gira ligeramente el otro, corrigiendo de esta forma la separación entre ambos.
El movimiento debe realizarse con suavidad. Una variación angular muy pequeña en el engranaje puede producir un cambio significativo en la distancia entre los lóbulos.
No se deben aplicar golpes directos sobre los dientes de los engranajes ni sobre las superficies de los lóbulos. Si es necesario ayudar al movimiento, deben utilizarse elementos que no deformen ni rayen las piezas.
Ajuste angular (Fig. 1): Ajuste del aro cónico (pos. 65) con dinamométrica en cruz (M8: $25\text{ Nm}$ / M10: $50\text{ Nm}$).
- Posiciones de control de los lóbulos
Después de liberar el engranaje conducido, los lóbulos deben girarse manualmente hasta las posiciones de control señaladas en el manual de mantenimiento.
Estas posiciones suelen denominarse Posición 1 y Posición 2. Representan dos puntos del recorrido en los que se debe comprobar la separación existente entre las superficies de ambos lóbulos.
En la primera posición se mide o verifica el espacio entre los lóbulos. Posteriormente, el eje conductor se gira hasta llevar los rotores a la segunda posición de control y se repite la comprobación.
El objetivo es que la distancia observada en la Posición 1 sea igual o lo más próxima posible a la distancia obtenida en la Posición 2, dentro de las tolerancias establecidas para el equipo.
Cuando una separación es mayor que la otra, significa que la posición angular de los lóbulos todavía no es correcta.
En ese caso, se debe sujetar firmemente uno de los rotores y girar ligeramente el otro mediante el mecanismo liberado del engranaje conducido. Después de cada corrección, se deben volver a comprobar ambas posiciones.
El proceso debe repetirse hasta conseguir una distribución simétrica del juego.
La comprobación puede realizarse mediante galgas de espesores adecuadas, siempre que el procedimiento y el diseño de la bomba permitan introducirlas sin dañar las superficies. No se deben utilizar objetos improvisados que puedan rayar o deformar los lóbulos.
Juego angular (Fig. 2): Control de simetría entre lóbulos con galga ($\text{Medida A} = \text{Medida B}$).
- Fijación definitiva del mecanismo de sincronización
Cuando se haya obtenido una separación equivalente en las posiciones de control, se debe inmovilizar nuevamente el engranaje del eje conducido.
Primero se aprietan manualmente algunos de los tornillos del aro cónico para conservar la posición obtenida. Posteriormente se realiza el apriete definitivo siguiendo una secuencia diagonal o cruzada.
El ajuste debe efectuarse en dos o tres fases. Esto significa que los tornillos no deben llevarse inmediatamente al par final. Primero se aplica un apriete ligero y uniforme, luego un apriete intermedio y finalmente el par especificado.
Este procedimiento permite que el aro cónico se asiente correctamente y evita que el engranaje se desplace durante la fijación.
El par de apriete debe corresponder al diámetro, material y clase de resistencia de los tornillos utilizados. No se debe aplicar un valor genérico sin revisar previamente la tabla de pares establecida por el fabricante.
Durante el apriete, los engranajes podrían intentar girar simultáneamente. Para impedirlo, puede colocarse temporalmente una cuña o bloque de madera entre los dientes.
La madera reduce el riesgo de dañar el dentado. No se recomienda utilizar objetos metálicos, destornilladores o barras de acero entre los engranajes, debido a que pueden marcar, deformar o romper los dientes.
Una vez alcanzado el par de apriete, se retira la cuña y se comprueba nuevamente la posición de los lóbulos.
- Verificación de la sincronización
Después de fijar el engranaje, se deben repetir las mediciones en las posiciones de control. Este paso es importante porque la posición puede modificarse ligeramente durante el apriete del aro cónico.
Si las distancias continúan siendo equivalentes, se debe girar manualmente el eje conductor varias vueltas completas.
Durante esta comprobación se debe observar cuidadosamente el movimiento de los lóbulos. El giro debe ser uniforme y no deben existir roces, bloqueos, saltos o resistencias anormales.
También debe verificarse visualmente que la separación se mantenga durante todo el recorrido.
La revisión debe realizarse girando el eje desde un punto seguro. No se deben tocar directamente los lóbulos mientras se encuentran en movimiento ni introducir los dedos dentro de la cámara de bombeo.
Cuando se perciba un punto duro o una resistencia localizada, se debe detener la comprobación y revisar nuevamente la sincronización, el montaje de los lóbulos y la presencia de elementos extraños.
La bomba no debe ponerse en funcionamiento hasta confirmar que el conjunto gira libremente.
Ajuste axial (Fig. 3): Regulación del juego del lóbulo (pos. 02) mediante arandelas (pos. 32) de $0,10$, $0,15$ y $0,20\text{ mm}$.
- Ajuste axial mediante arandelas distanciadoras
La sincronización angular entre los lóbulos no garantiza por sí sola que estos se encuentren correctamente posicionados con respecto al cuerpo de la bomba.
También es necesario regular el desplazamiento axial de cada lóbulo. Este ajuste permite mantener la distancia adecuada entre las caras laterales de los rotores y las placas de desgaste o superficies internas de la cámara.
El ajuste axial se realiza mediante arandelas o láminas distanciadoras, identificadas normalmente con la posición 32.
Estas arandelas se colocan entre la camisa, identificada con la posición 13, y el lóbulo, correspondiente a la posición 02.
Al aumentar o disminuir el espesor total de las arandelas, se modifica la posición axial del lóbulo sobre el eje.
De acuerdo con la configuración de la bomba, pueden utilizarse arandelas de diferentes espesores, como:
- 0,10 milímetros.
- 0,15 milímetros.
- 0,20 milímetros.
Estas láminas pueden combinarse para conseguir el desplazamiento requerido con una elevada precisión.
Por ejemplo, si se requiere un ajuste total de 0,30 milímetros, podría utilizarse una combinación de una arandela de 0,10 milímetros y otra de 0,20 milímetros, siempre que esta disposición sea compatible con las instrucciones del fabricante.
- Comprobación de las tolerancias internas
Una vez instalados los lóbulos y ajustados sus tornillos, se deben verificar las holguras internas de la bomba.
El manual puede identificar estas tolerancias mediante letras como A y B, dependiendo de la zona de medición y del modelo específico.
Una de las mediciones corresponde generalmente a la separación entre las caras laterales del lóbulo y las placas de desgaste. Otra puede corresponder a la distancia entre los lóbulos y otras superficies del cuerpo.
Los valores admisibles dependen del tamaño de la bomba, del tipo de lóbulo, del material de fabricación, de la temperatura de trabajo y de la aplicación.
Por esta razón, no se debe utilizar una tolerancia general para todos los modelos SLR-A. Los valores deben consultarse en la tabla de juegos y tolerancias correspondiente al equipo intervenido.
Si la separación es inferior al valor mínimo, existe riesgo de contacto cuando la bomba se caliente o cuando los componentes se dilaten durante la operación.
Si la separación es excesiva, puede aumentar la recirculación interna del producto, reducirse la capacidad de aspiración y disminuir el rendimiento volumétrico de la bomba.
Cuando las mediciones se encuentren fuera del rango permitido, se debe modificar la combinación de arandelas distanciadoras hasta conseguir el juego especificado.
Durante el desmontaje es recomendable identificar y conservar por separado las arandelas pertenecientes a cada eje. No deben intercambiarse sin control, ya que cada conjunto puede haber sido ajustado individualmente en fábrica o durante una intervención anterior.
- Montaje final de la bomba
Después de comprobar la sincronización angular y las holguras axiales, se puede proceder con el montaje de los componentes retirados.
Las superficies de cierre deben limpiarse cuidadosamente. Las juntas, retenes y elementos de sellado deben revisarse y sustituirse cuando presenten deformaciones, cortes, endurecimiento o desgaste.
Las placas de desgaste deben instalarse en su posición correcta. Sus superficies no deben presentar rayaduras profundas, deformaciones ni señales de contacto excesivo con los lóbulos.
La tapa de la bomba debe colocarse siguiendo la secuencia de apriete recomendada. Los tornillos deben apretarse de manera uniforme para evitar deformaciones o desalineaciones.
Una vez completado el montaje, el eje debe girarse nuevamente de forma manual. El movimiento debe continuar siendo libre y uniforme.
Si el eje se bloquea después de instalar la tapa, es posible que exista una holgura axial insuficiente, una junta mal colocada, una placa de desgaste fuera de posición o un apriete desigual.
La bomba no debe conectarse al motor hasta resolver cualquier resistencia detectada.
- Puesta en marcha después del ajuste
Antes de poner la bomba en funcionamiento, se deben verificar las conexiones de aspiración e impulsión, la alineación del accionamiento, la lubricación del conjunto y el correcto montaje de las protecciones.
También se debe comprobar que las válvulas estén en la posición adecuada y que la línea de impulsión no se encuentre cerrada.
La bomba debe arrancarse preferiblemente a baja velocidad o bajo condiciones controladas. Durante los primeros minutos se debe vigilar el comportamiento del equipo.
Es necesario observar si aparecen ruidos inusuales, vibraciones, aumento rápido de temperatura, fugas o variaciones anormales en la presión y el caudal.
Si se detecta alguno de estos síntomas, la bomba debe detenerse inmediatamente para revisar la instalación.
No se recomienda intentar corregir un ruido interno aumentando la velocidad o manteniendo el equipo en funcionamiento. Un contacto leve puede convertirse rápidamente en un daño grave.
- Consecuencias de una sincronización incorrecta
El incumplimiento del procedimiento de sincronización puede generar diferentes fallos operativos.
Fricción entre los lóbulos
Cuando la separación angular es incorrecta, los lóbulos pueden tocarse durante una parte de su recorrido.
Este contacto produce rayaduras, deformaciones y pérdida progresiva del perfil de los rotores. También puede generar partículas metálicas que contaminen el producto bombeado.
En aplicaciones sanitarias o alimentarias, esta condición representa un riesgo adicional debido a la posible contaminación del fluido.
Contacto con las placas de desgaste
Una regulación axial incorrecta puede provocar que las caras laterales de los lóbulos rocen contra las placas de desgaste.
El contacto genera calor y puede desgastar rápidamente tanto los rotores como las placas.
Cuando la holgura es demasiado pequeña, la bomba podría girar libremente en frío, pero comenzar a rozar después de alcanzar la temperatura normal de operación.
Sobrecalentamiento
La fricción interna aumenta la resistencia al giro. Como resultado, el motor necesita entregar un mayor par para mantener la velocidad.
Este esfuerzo adicional puede elevar la temperatura de la bomba, de los rodamientos, de los engranajes y del motor.
El sobrecalentamiento también puede degradar los lubricantes y reducir la vida útil de los elementos de sellado.
Sobrecarga del motor
Cuando los lóbulos rozan o el conjunto se encuentra parcialmente bloqueado, aumenta el consumo de corriente del motor.
Si la protección eléctrica no está correctamente configurada, la sobrecarga podría dañar el bobinado o los componentes del accionamiento.
La activación frecuente del relé térmico puede ser una señal de fricción interna, aunque también deben revisarse otras causas, como una presión de impulsión excesiva o un producto con mayor viscosidad de la prevista.
Bloqueo del equipo
En condiciones severas, el contacto entre los lóbulos puede provocar el atascamiento completo de la bomba.
El bloqueo puede dañar los ejes, chavetas, engranajes, acoplamientos y elementos de transmisión.
Por esta razón, nunca se debe intentar forzar una bomba bloqueada mediante el motor sin determinar primero la causa del problema.
Daño en engranajes y rodamientos
Una mala sincronización transmite cargas irregulares al conjunto de engranajes. Esto puede producir desgaste desigual en los dientes, picaduras, golpes y aumento del juego mecánico.
Los rodamientos también pueden recibir esfuerzos adicionales, reduciendo su vida útil y generando vibraciones.
Reducción del rendimiento
Si las holguras son excesivas, el producto puede recircular internamente desde la zona de impulsión hacia la aspiración.
Esta recirculación reduce el caudal efectivo y la eficiencia volumétrica. La bomba puede continuar funcionando sin rozamiento, pero entregar un rendimiento inferior al esperado.
Por lo tanto, el objetivo no es aumentar las holguras indiscriminadamente, sino mantenerlas dentro del rango especificado.
- Ruidos y vibraciones después de la intervención
La presencia de ruidos o vibraciones después de sincronizar la bomba debe investigarse antes de continuar la operación.
Aunque una mala sincronización puede producir estos síntomas, no es la única causa posible.
También deben revisarse:
- Cavitación en la línea de aspiración.
- Presión de impulsión excesiva.
- Velocidad de giro superior a la permitida.
- Producto con una viscosidad diferente a la considerada.
- Presencia de cuerpos extraños.
- Desalineación entre el motor y la bomba.
- Daños en rodamientos.
- Desgaste de engranajes.
- Tensiones transmitidas por las tuberías.
- Acoplamiento deteriorado.
- Falta de lubricación.
- Base o soportes deficientes.
El diagnóstico debe realizarse evaluando el conjunto completo y no atribuyendo automáticamente cualquier ruido a los lóbulos.
Cuando el nivel sonoro en el área de trabajo supere los 85 dB(A), los operarios deben utilizar protección auditiva apropiada y aplicar las medidas de control establecidas para el lugar de trabajo.
- Recomendaciones para conservar la sincronización
Para mantener la bomba en buenas condiciones, se recomienda revisar periódicamente el estado de los lóbulos, engranajes, rodamientos, placas de desgaste y elementos de fijación.
Cuando se desmonte el conjunto, las piezas deben marcarse o identificarse para conservar su posición original.
Las arandelas distanciadoras de cada eje deben almacenarse por separado y volver a instalarse en el mismo lugar, salvo que se realice una nueva medición y regulación.
Los tornillos del aro cónico deben apretarse con una llave dinamométrica calibrada. Un apriete insuficiente puede permitir que el engranaje se desplace durante el funcionamiento, mientras que un apriete excesivo puede deformar o dañar el mecanismo.
También debe evitarse operar la bomba fuera de los límites de velocidad, presión, temperatura y viscosidad establecidos.
La aparición de contacto entre los lóbulos no siempre se debe únicamente a la regulación. Una presión excesiva, una temperatura fuera de rango o la presencia de sólidos de mayor tamaño también pueden producir deformaciones y esfuerzos anormales.
Conclusión
La sincronización de los lóbulos en una bomba SLR-A es un procedimiento de precisión mecánica que combina dos ajustes fundamentales.
El primero es el ajuste angular, realizado mediante el engranaje del eje conducido y su aro cónico de apriete. Este procedimiento permite posicionar ambos lóbulos para que mantengan una separación uniforme durante toda la rotación.
El segundo es el ajuste axial, efectuado mediante arandelas distanciadoras colocadas entre las camisas y los lóbulos. Estas láminas permiten regular la posición de los rotores con respecto a las placas de desgaste y al cuerpo de la bomba.
Ambos ajustes deben realizarse respetando estrictamente los juegos y tolerancias establecidos para cada modelo.
Una regulación correcta garantiza que los lóbulos giren de manera coordinada, sin contacto entre sí ni con las superficies internas. Esto reduce el desgaste, evita el sobrecalentamiento, protege los engranajes y rodamientos y mantiene el rendimiento de la bomba.
Por el contrario, una sincronización incorrecta puede provocar fricción, vibraciones, pérdida de capacidad, sobrecarga del motor y bloqueo del equipo.
Por esta razón, el procedimiento debe ser ejecutado únicamente por personal cualificado, aplicando las medidas de seguridad correspondientes y verificando manualmente el giro completo del conjunto antes de poner nuevamente la bomba en funcionamiento.
