¿Qué es una Bomba de Engranaje?
Una bomba de engranaje es un dispositivo que emplea ruedas dentadas entrelazadas (engranajes) para transportar fluidos, como el aceite.
Cada revolución de los engranajes expulsa una cantidad constante de fluido. Su capacidad de descarga se mantiene relativamente constante incluso al aumentar la presión, lo que proporciona una precisa dosificación y un rendimiento eficiente.
Cuando se utiliza, el extremo del eje (árbol) de la bomba de engranajes se acopla a un motor primario, como un motor o un motor eléctrico. La potencia de estos motores impulsa los engranajes para expulsar el fluido.
Una característica de las Bombas de engranajes que no se encuentra en otras bombas rotativas de desplazamiento positivo es que, estructuralmente, tienen la ventaja de poder alternar entre la rotación hacia delante y hacia atrás y las direcciones de succión y descarga. Algunos productos pueden alternar entre la rotación hacia delante y hacia atrás, lo que resulta útil cuando es necesario cambiar de dirección, por ejemplo, al trasvasar fluidos.
Aplicaciones de las Bombas de Engranajes
Las bombas de engranajes se utilizan mucho en la industria.
Se utilizan en equipos con sistemas hidráulicos, como excavadoras hidráulicas, carretillas elevadoras y maquinaria agrícola. Los líquidos a bombear incluyen aceites, resinas, pinturas, adhesivos y disolventes.
También se utilizan en las industrias química, alimentaria y farmacéutica, ya que hay pocos puntos de contacto aparte de los engranajes y la carcasa, y el desmontaje es relativamente fácil. También pueden utilizarse para líquidos que contengan cierta cantidad de sólidos.
Principio de las Bombas de Engranajes
Una bomba de engranaje consta de engranajes, carcasa, puertos de descarga y succión y juntas.
El engranaje consta de un engranaje interno y un engranaje externo. La construcción de la bomba depende de los puntos de montaje y del número de engranajes. El líquido que entra por el puerto de succión es presurizado por los engranajes y la carcasa y se descarga por el puerto de descarga.
Para sellar el eje de las bombas de engranajes se utilizan retenes de aceite o cierres mecánicos. Los retenes de aceite utilizan la propia elasticidad del retén para garantizar un cierre hermético, mientras que los retenes mecánicos utilizan la fuerza de un muelle helicoidal para garantizar un cierre hermético.
En general, los cierres mecánicos tienen menos fugas y son más fáciles de mantener. Sin embargo, la frecuencia de mantenimiento y la vida útil del equipo pueden mejorarse teniendo en cuenta el tipo de fluido, las especificaciones de la bomba y las condiciones de funcionamiento al diseñar el equipo. Además, deben realizarse comprobaciones periódicas para garantizar que se mantienen las holguras adecuadas y que no se producen cambios en las fugas.
Tipos de Bombas de Engranajes
Una bomba de engranajes es un dispositivo que impulsa líquidos a través de un espacio entre sus engranajes. Estas bombas, que desplazan un volumen fijo de líquido en secuencia, se conocen como bombas de desplazamiento positivo. Las bombas de engranajes se insertan en la categoría de bombas rotativas de desplazamiento positivo, que incluye otros tipos como las bombas de paletas y las bombas de tornillo. Ampliando aún más el término, se pueden considerar como un subtipo de bomba rotativa, ya que las bombas rotativas de desplazamiento positivo son colectivamente denominadas bombas rotativas.
En la práctica, la nomenclatura puede variar según la aplicación. Por ejemplo, las bombas rotativas de aceite utilizadas en sistemas de vacío se llaman comúnmente bombas rotativas. El mecanismo de estas bombas de vacío puede incluir paletas, levas o pistones oscilantes.
En relación con las bombas de engranajes, existen dos variantes principales: las de engranajes circunscritos y las de engranajes internos. Cada uno de estos tipos presenta características y aplicaciones particulares en el ámbito de la transferencia de líquidos y el manejo de fluidos.
1. Bombas de Engranajes Circunscritos
En el interior de la bomba se montan dos engranajes externos uno al lado del otro. Cuando el motor principal, como un motor o un motor eléctrico, funciona, el eje de la bomba gira y aspira el fluido a través de la succión de la bomba.
En este tipo de bomba, se crea un pequeño espacio cuando giran los engranajes externos. El hueco se llena de fluido, que fluye a lo largo de la circunferencia interior de la bomba y finalmente sale por la salida de descarga.
2. Bombas de Engranajes Internos
Un engranaje interno y un engranaje externo están montados dentro de la carcasa en el interior de la bomba. La bomba de engranaje internos consta de un engranaje interno y un engranaje externo con un número de dientes menos, y la rotación del engranaje externo por el eje de accionamiento hace que el engranaje externo gire junto con el engranaje interno. Esta rotación empuja el fluido hacia el exterior a través del puerto de descarga.
Más Información sobre Bombas de Engranajes
Mantenimiento de las Bombas de Engranajes
Existen varias causas de avería en las bombas de engranajes, pero la cavitación y el atrapamiento de aire son las más comunes.
La cavitación es un fenómeno que se produce cuando se produce una diferencia de presión parcial en la carcasa y la presión desciende hasta la presión de vapor saturado del líquido, y es una de las causas de que la presión de descarga de la bomba de engranaje sea insuficiente. Cuando se produce este fenómeno, se genera una gran presión de impacto en el momento de la extinción de la burbuja. Esta presión de impacto provoca ruidos anormales y, si es continuada, vibraciones, que pueden provocar averías.
Las contramedidas contra la cavitación incluyen aumentar el diámetro interior de la tubería, acortar las tuberías del lado de aspiración y hacer que las condiciones de aspiración de la bomba sean lo más fáciles posible. Estas medidas deben tenerse en cuenta en la fase de diseño del equipo.
La picadura de aire es un fenómeno en el que el aire es aspirado hacia el interior de la bomba, provocando una acumulación de aire en su interior, lo que conduce a una reducción de la presión de descarga y del caudal. Las contramedidas incluyen instalar las bombas por debajo del nivel del fluido, reducir el número de curvas en las tuberías y evitar las tuberías en pendiente descendente. Hay que tener cuidado al cambiar la disposición de los equipos.