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El nitrógeno desempeña dos funciones distintas: ambas son importantes
Abra el manual de servicio de un rompedor hidráulico y normalmente encontrará dos especificaciones diferentes de presión de nitrógeno: una para la cabeza trasera (cilindro trasero) y otra para el acumulador. Estas presiones no son intercambiables. Ajustar correctamente una e ignorar la otra sigue produciendo un rompedor que funciona por debajo de su rendimiento óptimo o que daña la máquina portadora.
El nitrógeno en la cabeza trasera actúa como un resorte de gas. El aceite hidráulico fuerza el pistón hacia arriba, comprimiendo esta carga de nitrógeno. Cuando la válvula cambia de posición, el nitrógeno comprimido se libera de forma explosiva, impulsando el pistón hacia abajo a alta velocidad para golpear la cinceladora. Esta es la fuente principal de energía de impacto: es lo que confiere a cada golpe su fuerza. Sin ella, o si su presión es demasiado baja, el pistón cae únicamente bajo la presión hidráulica, lo cual representa solo una fracción de la energía de impacto diseñada. Sin una carga adecuada de nitrógeno en la cabeza trasera, el pistón carecería de la fuerza necesaria para una rotura eficaz.
El nitrógeno del acumulador cumple una función completamente distinta: absorbe las pulsaciones de presión. Cada vez que la válvula del martillo hidráulico cambia de posición, envía una onda de presión de vuelta a través de las mangueras hidráulicas hacia la bomba del portador. Sin un mecanismo de amortiguación, estas ondas golpearían la bomba, las juntas y las conexiones de las mangueras entre 400 y 1.400 veces por minuto. La carga de nitrógeno del acumulador absorbe estos picos, reduciendo las presiones máximas en un 30–40 % y protegiendo todo el circuito hidráulico del portador. Operar con una presión baja de nitrógeno en el acumulador no es solo un problema de rendimiento del martillo hidráulico: daña directamente la excavadora.
Cinco síntomas, su causa relacionada con el nitrógeno y qué hacer
La tabla siguiente relaciona los cinco síntomas más comunes observados en obra con el estado del nitrógeno más probablemente responsable de cada uno, la causa mecánica subyacente de cada síntoma y la acción correctiva correspondiente. En la columna «acción» se incluyen expresamente las medidas que NO deben tomarse en cada caso: son errores que convierten una simple recarga en la necesidad de reemplazar el diafragma.
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Síntoma observado |
Estado probable de nitrógeno |
Qué está ocurriendo internamente |
Acción correctiva |
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Mangueras visiblemente saltando o temblando |
Nitrógeno del acumulador demasiado bajo |
El acumulador no amortigua los pulsos de presión; las sobrepresiones viajan de vuelta al circuito portador; la bomba portadora y las conexiones de las mangueras absorben cada impacto |
Detenga el trabajo inmediatamente. Verifique y recargue el nitrógeno del acumulador. No ponga en marcha el equipo: cada impacto está sometiendo a esfuerzo la bomba portadora. |
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El rompedor cicla lentamente; golpe débil a pesar de un caudal de aceite correcto |
Nitrógeno de la cabeza trasera demasiado bajo o acumulador con presión demasiado baja |
El pistón carece de fuerza explosiva hacia abajo; la carrera de retorno se ralentiza; la frecuencia de ciclo disminuye un 15–25 %; la energía de impacto se reduce |
Verifique tanto la presión de la cabeza trasera como la del acumulador frente a la hoja de datos del modelo antes de ajustar el caudal hidráulico. |
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El interruptor no realiza el ciclo en absoluto, a pesar de que se ha confirmado la presión del aceite |
Nitrogeno del acumulador sobrecargado |
La presión de nitrógeno es demasiado alta para ser comprimida por el aceite hidráulico; el acumulador no puede almacenar energía; el pistón se detiene a mitad de carrera |
Bleed lentamente el nitrógeno del acumulador hasta la presión especificada. Nunca utilice un destornillador en el núcleo de la válvula: use la válvula de purga del conjunto de carga. |
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Sobrecalentamiento rápido del aceite durante la frenada |
Nitrógeno del acumulador demasiado bajo |
Las sobrepresiones no se absorben; el circuito hidráulico funciona de forma ineficiente; la carga térmica sobre el sistema portador aumenta bruscamente |
Recargue el acumulador. Asimismo, verifique el nivel de aceite y el estado del enfriador: una baja presión de nitrógeno rara vez es la única causa del sobrecalentamiento. |
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Vibración inusual percibida en la cabina; el motor emite un sonido forzado |
Nitrógeno del acumulador bajo; o desajuste de la presión en el extremo posterior |
Las fuerzas de retroceso absorbidas por el sistema portador no se amortiguan mediante el acumulador; la fatiga del operador y de la máquina se acelera |
Se requiere una verificación de presión. Asimismo, compruebe que la herramienta de trabajo esté apretada firmemente contra el material: el disparo en vacío produce síntomas idénticos. |
El procedimiento de carga — y los errores que dañan el equipo
La primera regla es la selección del gas. Nunca utilice aire comprimido ni oxígeno. El aire contiene humedad que corroe los componentes internos del acumulador, y el oxígeno bajo presión combinado con aceite hidráulico representa un riesgo de incendio y explosión. Únicamente se admite nitrógeno seco procedente de un cilindro de gas adecuado. Esto no es una precaución para casos excepcionales; es precisamente la razón por la que el procedimiento especifica un kit de carga de nitrógeno, y no una línea de compresor de taller.
La secuencia de carga es más importante de lo que la mayoría de los operadores esperan. Conecte el conjunto de carga a la válvula de gas sin girar completamente el portabrocas: hacerlo así daña el asiento de la válvula. Abra lentamente la válvula de la botella de nitrógeno: si un acumulador de tipo diafragma se llena demasiado rápido, el nitrógeno impacta primero en el extremo opuesto del diafragma, lo extiende longitudinalmente hasta la longitud total de la carcasa y luego empuja el diafragma hacia abajo alrededor de la válvula de émbolo en la parte inferior. Ese diafragma no recupera su estado normal. La reparación consiste en reemplazar el acumulador, no en recargarlo. Espere de diez a quince minutos después de alcanzar la presión objetivo antes de tomar una lectura final: la temperatura del nitrógeno disminuye al expandirse dentro del acumulador, y el manómetro indicará una presión superior al valor estabilizado hasta que el gas se asiente.
La purga de la presión excesiva requiere utilizar la válvula de purga del conjunto de carga, y no un destornillador para presionar el núcleo de la válvula. El método del núcleo de válvula rayará la superficie de asiento y provocará una fuga lenta que hará que la presión vuelva a descender en cuestión de días. Además, conlleva el riesgo de una ventilación rápida del gas directamente hacia el rostro de quien esté realizando la operación. Utilice la válvula de purga: ábrala lentamente y ciérrela antes de que la presión descienda por debajo del valor objetivo.
En intervalos: verifique el nitrógeno del acumulador cada 200–250 horas de funcionamiento para aplicaciones estándar y cada tres meses en martillos rompedores destinados a canteras y minería. Si la presión disminuye más de 5 bar por semana entre controles, la membrana presenta una fuga y la recarga no solucionará el problema. El acumulador requiere inspección y, muy probablemente, sustitución de la membrana o la vejiga. En los modelos mineros más grandes de BEILITE, un ajuste correcto del nitrógeno mejoró la consistencia del impacto en un 12–15 % y redujo la temperatura del aceite en 5 °C en pruebas de laboratorio; esto convierte la verificación semanal del nitrógeno en una de las tareas de mantenimiento con mayor retorno por minuto de tiempo invertido por el técnico.
