Ruido anormal en grúas aéreas: 5 causas comunes y soluciones de reparación efectivas 

El ruido anormal de las grúas puente es un problema común en las operaciones de grúas puente. Este artículo analiza las causas del ruido anormal en las operaciones de grúas puente y enumera cinco factores potenciales: el mecanismo de desplazamiento de la grúa, los rieles de la grúa, las vigas de la pista de la grúa, el asentamiento de los cimientos y los sistemas eléctricos. También proporciona algunas soluciones para los problemas de ruido enumerados, con la esperanza de que le resulten de ayuda.

Análisis de las causas de ruido anormal en grúas aéreas

El ruido anormal descrito en este artículo se refiere a grúas puente en su estado original, en las que no se han reemplazado componentes como ruedas, mecanismos de accionamiento o motores. El ruido anormal causado por la sustitución de equipos de grúas no está dentro del alcance de este artículo.

1. Causas del mecanismo de desplazamiento de la grúa aérea

(1) Causas de las ruedas de la grúa

El ruido anormal causado por las ruedas de las grúas aéreas es común en aplicaciones prácticas y las razones principales incluyen:

• Desalineación horizontal o vertical excesiva de las ruedas, lo que provoca fricción y colisión constante entre las ruedas y los rieles durante el funcionamiento de la grúa.
• Mala lubricación de los cojinetes de las ruedas, lo que aumenta la resistencia al funcionamiento, y daños en los cojinetes, lo que provoca atascos y ruidos anormales.
• Desgaste excesivo de la brida de la rueda y del carril de la grúa.

(2) Causas de la rueda guía

Las ruedas guía de una grúa son ruedas con un eje vertical que ayudan a que la grúa o el carro se mantengan sobre la vía en la dirección correcta. La instalación o el ajuste incorrectos de las ruedas guía pueden provocar fricción o colisión entre las ruedas guía y los rieles de la grúa, lo que genera ruidos anormales. Como se muestra en la Figura 1, el desgaste de las ruedas guía puede ser bastante grave.

(3) Causas del mecanismo de accionamiento

El mecanismo de accionamiento de la grúa que se analiza en este artículo utiliza como ejemplo el mecanismo de accionamiento “tres en uno”, aunque también se pueden mencionar sistemas dispuestos por separado. Las principales causas de ruido anormal en el mecanismo de accionamiento incluyen:

• Ruido anormal del reductor “tres en uno”, desgaste de los engranajes o dientes rotos.
• Dos o más frenos no están sincronizados, dañados o faltantes (como se muestra en la Figura 2).
• Almohadillas amortiguadoras desgastadas (como se muestra en la Figura 3).

(4) Causas de la viga principal de la grúa

Las principales causas de ruido anormal en el mecanismo de desplazamiento de la grúa causado por la viga principal de la grúa incluyen:

• Flexión horizontal excesiva de la viga principal de la grúa, lo que provoca una desalineación diagonal.
• Cambios significativos en la curvatura de la viga principal, provocando variaciones en la distancia entre ejes de la grúa.

2. Causas de los rieles de la grúa

Después de un funcionamiento prolongado de la grúa, especialmente a plena carga, la tensión sobre los rieles aumenta, lo que puede provocar ruidos anormales durante el funcionamiento de la grúa. Si el mantenimiento no es suficiente, los problemas pueden volverse más pronunciados. Las principales causas relacionadas con los rieles de ruido anormal incluyen:

• Ajuste o aflojamiento insuficiente de las tuercas de sujeción del riel (ver Figura 4), lo que provoca la deformación del riel en las áreas sueltas y produce ruido anormal durante el movimiento de la grúa.
• Espacios excesivos entre el riel y la viga de la grúa, placas de ajuste faltantes o colocadas incorrectamente.
• Desalineación vertical de las juntas de los rieles conectados por eclisas que excede la tolerancia admisible, la cual no ha sido rectificada ni ajustada, ocasionando ruido anormal al pasar la grúa sobre ella.
• Desalineación horizontal de las juntas de riel conectadas por eclisas, lo que genera ruido anormal; conexiones de eclisas con espacios excesivos (ver Figura 5).
• Falta de suavidad en las uniones soldadas de los rieles, lo que provoca grietas o desprendimiento de las uniones.
• Abrazaderas de riel faltantes, lo que provoca ruido anormal.
• Desviación excesiva en la alineación horizontal o vertical del carril a lo largo de su longitud.
• Distancia entre rieles que excede la desviación permitida.
• Diferencia de altura excesiva entre las partes superiores de dos rieles paralelos.
• Desplazamiento longitudinal incorrecto o insuficiente de las posiciones de unión de los rieles entre los dos rieles paralelos.
• Desgaste severo en los lados del riel.

3. Causas de las vigas de la pista de la grúa

• Deflexión descendente excesiva de la viga de acero de la pista, o flexión lateral de la viga.
• Juntas sueltas en la viga de la pista.
• Pernos flojos o faltantes que conectan la viga de la pista.
• Diferencia de altura excesiva entre vigas adyacentes (ver Figura 6).
• Agrietamiento o rotura de la capa de lechada de hormigón o de la capa niveladora entre la viga de hormigón de la grúa y los raíles.

4. Causas del asentamiento de cimientos

El asentamiento de los cimientos se refiere a la compresión de las capas de suelo bajo una tensión adicional, lo que provoca el hundimiento de la superficie. El asentamiento excesivo, especialmente el asentamiento irregular, puede provocar que los edificios se inclinen, se agrieten y se vuelvan inutilizables. El asentamiento de los cimientos es un problema general relacionado con toda la estructura de la fábrica. Puede variar desde unos pocos metros de asentamiento local a pequeña escala hasta decenas de metros de asentamiento general a gran escala.

El asentamiento local puede provocar que partes de la viga de la pista se hundan, lo que genera espacios entre la viga hundida y el riel de la grúa (consulte la Figura 7). Este espacio genera ruido anormal durante el funcionamiento de la grúa debido al aumento de la tensión en el riel. Si no se repara y mejora adecuadamente con el tiempo, puede causar una deformación permanente o daños en el riel de la grúa en las áreas afectadas.

El asentamiento general es una forma más grave de asentamiento de la cimentación, que provoca un hundimiento a gran escala de la viga de la pista. La irregularidad del asentamiento provoca variaciones de altura o deformaciones horizontales en la viga de la pista, lo que a su vez provoca la correspondiente deformación vertical u horizontal en los raíles de la grúa. Durante el funcionamiento de la grúa, el ruido anormal se hace más pronunciado, lo que dificulta o incluso imposibilita el funcionamiento a alta velocidad.

5. Causas eléctricas

Si bien la mayoría de los casos de ruido anormal en grúas aéreas durante el funcionamiento de la grúa se deben a problemas mecánicos, existen algunos factores eléctricos que también pueden contribuir. Estos incluyen conexiones flojas o deficientes en el cableado del motor o del freno, así como daños o desgaste en las pastillas de freno.

Soluciones para el ruido anormal en grúas aéreas

Se aborda cada causa de ruido anormal durante el funcionamiento de la grúa aérea con las soluciones correspondientes.

1. Soluciones para mecanismos de desplazamiento de grúas

(1) Soluciones para ruedas de grúa

• Para problemas con desalineación horizontal o vertical excesiva del ruedas de grúa, primero se debe medir la cantidad de ajuste. Consulte GB/T 14405-2011y realice los ajustes según los valores medidos. Al ajustar la desalineación horizontal, coloque calzas en el plano vertical del juego de ruedas y, para la desalineación vertical, coloque calzas en el plano horizontal. Después del ajuste, realice una prueba y verifique el espacio entre las ruedas de la grúa y el riel.
• En caso de problemas en los que la lubricación deficiente de los cojinetes de las ruedas aumenta la resistencia al funcionamiento, se debe agregar grasa lubricante de inmediato. Luego, realice una prueba para verificar la flexibilidad de los cojinetes. Si el daño de los cojinetes provoca atascamientos o ruidos anormales, los cojinetes deben reemplazarse de inmediato para evitar problemas adicionales.
• En caso de desgaste excesivo de la brida de la rueda de la grúa y del riel, primero investigue la causa del desgaste, como una desalineación excesiva de la rueda o una instalación incorrecta del riel. El desgaste normal de la brida de la rueda se puede dejar sin tratar, pero si el desgaste supera los 40% del espesor de diseño de la brida, se debe reemplazar la rueda.

(2) Soluciones de ruedas guía

En caso de ruidos anormales causados por una instalación o un ajuste incorrectos de las ruedas guía, ajuste el espacio entre la rueda guía y el riel para garantizar que haya un espacio libre durante el funcionamiento de la grúa o que haya una fricción o colisión mínima. Compruebe si el bloque de posicionamiento es adecuado y, de no ser así, vuelva a ajustarlo. Consulte GB/T 10183.1-2018 para comprobar la tolerancia de paralelismo axial de las ruedas guía horizontales tanto en la dirección perpendicular como a lo largo de los rieles de la grúa, así como la tolerancia de altura. Ajuste las áreas donde los valores reales excedan la tolerancia.

(3) Soluciones de mecanismo de accionamiento

• Si el reductor “tres en uno” produce ruidos anormales, inspeccione el lugar donde se produce el ruido. Si los engranajes están desgastados o tienen dientes rotos, se deben reemplazar.
• En situaciones en las que dos o más frenos no están sincronizados, verifique si los frenos funcionan correctamente. Utilice un calibrador de espesores para medir las holguras de los frenos y asegurarse de que cumplan con las especificaciones requeridas; de lo contrario, ajuste las holguras según corresponda.
• Si los frenos o las pastillas de amortiguación están dañados, se deben reemplazar y se deben realizar inspecciones periódicas.

(4) Soluciones para vigas principales de grúas

Las vigas principales de las grúas no suelen deformarse fácilmente. Si se produce una deformación, es necesario verificar si el diseño es adecuado, si la fabricación cumple con los requisitos de diseño, si el proceso de fabricación sigue los estándares de construcción y si la instalación de la grúa está a la altura de los estándares. Para problemas como una flexión horizontal excesiva de la viga principal o cambios significativos en la curvatura, generalmente se utilizan métodos de reparación como el refuerzo de las soldaduras o el uso de calentamiento por llama. Las reparaciones suelen requerir la participación del fabricante o de equipos profesionales. La inspección de la viga principal se puede realizar de acuerdo con la norma GB/T 14405-2011.

2. Soluciones para rieles de grúa

El manejo de los rieles de las grúas debe centrarse en el mantenimiento y conservación regulares para abordar los problemas en una etapa temprana, evitando así daños al equipo.

• Para problemas con tuercas de abrazadera de riel flojas o insuficientemente apretadas, se debe utilizar una combinación de inspecciones regulares y mantenimiento programado para garantizar que las tuercas estén correctamente apretadas.
• En caso de que haya espacios excesivos entre el riel y la viga de la pista, o si la longitud del espacio es demasiado larga, ajuste la viga de la pista de acero para acercar la parte inferior del riel a la parte superior de la viga. Si el espacio supera los 200 mm, utilice placas de calce con una longitud de al menos 100 mm y un ancho de 10 a 20 mm más amplio que la base del riel. No se deben utilizar más de tres placas de calce por juego, y deben estar soldadas de forma segura a la viga de acero. Para vigas de hormigón, utilice un método similar al de las vigas de acero. No se recomiendan las placas de calce elásticas debido al desgaste frecuente con el tiempo.
• En caso de desalineación vertical u horizontal excesiva en las uniones de las placas de unión de los rieles, verifique si hay desgaste en las placas de unión. Si encuentra un desgaste excesivo, reemplace las placas de unión. Luego, ajuste las uniones de los rieles y los rieles para asegurarse de que la desalineación vertical y horizontal no exceda 1 mm y que el espacio en las uniones de los rieles no exceda los 2 mm. En regiones con diferencias de temperatura de 20 °C o más, o durante instalaciones en invierno, considere un espacio entre las uniones de 4 a 6 mm. Use una regla de acero y un calibrador de espesores para medir.
• En caso de que las uniones soldadas de los rieles no queden bien lisas, utilice una muela abrasiva para alisar la parte superior y los lados de la unión a fin de cumplir con los estándares de unión de rieles requeridos. En caso de que las uniones soldadas de los rieles se agrieten o se aflojen, la reparación debe ser realizada por personal especializado en soldadura con materiales y procesos específicos. Debido a la complejidad de los sistemas de rieles de las grúas, aún existe el riesgo de que se agrieten o aflojen después de la soldadura. Por lo tanto, se recomiendan las conexiones con bridas en lugar de las uniones soldadas de los rieles de las grúas puente.
• En caso de ruidos anormales causados por abrazaderas de riel faltantes, verifique si faltan componentes y fíjelos para garantizar el funcionamiento normal de la grúa.
• En caso de una desviación excesiva de la curvatura horizontal o vertical a lo largo del riel, ajuste el riel de modo que la desviación horizontal en una longitud de 2 metros no supere 1 mm y la desviación vertical no supere los 2 mm. La medición se puede realizar utilizando un método de alambre de acero.
• Para las desviaciones del tramo de los rieles de la grúa que exceden la tolerancia permitida, ajuste los rieles para garantizar que la desviación máxima del tramo permitida ΔS sea la siguiente:
  • Cuando S≤16 m, △S =±5 mm
  • Cuando S > 16 m, △S = ± [5 + 0,25 (S-16)] mm
  • ΔS: desviación del tramo del carril de la grúa
  • S: el tramo del carril de la grúa
  • La desviación máxima no debe superar los ±15 mm. Para una implementación específica, consulte GB/T 10183.1-2018. La distancia entre los rieles de la grúa se puede medir utilizando una cinta de acero y una balanza de resorte.
• En caso de diferencias de altura excesivas entre las partes superiores de dos rieles de grúa paralelos, ajuste la viga de la pista y el riel para garantizar que la diferencia de altura no supere los 10 mm. Utilice un nivel para tomar varias medidas.
• En el caso de uniones de rieles paralelos que no estén escalonadas longitudinalmente o que tengan distancias de escalonamiento incorrectas, ajuste los rieles para garantizar que la distancia no sea inferior a 600 mm y no coincida con la distancia entre ejes de las ruedas delanteras y traseras de la grúa.
• Si el desgaste en los lados del riel excede 15% del ancho original del riel, los rieles deben reemplazarse.

3. Soluciones para vigas de pista

La calidad de la viga de la pista es la base para garantizar la calidad de la instalación de los rieles. Antes de instalar los rieles, es esencial asegurarse de que la desviación de instalación de la viga de la pista cumpla con los estándares requeridos. Se debe realizar una inspección detallada de la viga de la pista antes de la instalación de los rieles, y se debe marcar la línea de base de la viga de la pista durante la inspección. Esto se puede medir utilizando un teodolito, mientras que el nivel se puede medir con un instrumento de nivelación.

La aceptación de las vigas de acero para pistas de aterrizaje debe cumplir con la norma GB 50205-2017, mientras que la aceptación de las vigas de hormigón armado para pistas de aterrizaje debe cumplir con la norma GB 50204-2015. Actualmente, no existe una norma específica para las vigas de acero y hormigón para pistas de aterrizaje híbridas.

• En caso de problemas como una deflexión descendente excesiva o una flexión lateral de la viga de acero de la pista, es necesario verificar si el diseño cumple con los estándares requeridos y si la instalación es adecuada. En caso de reparaciones, se pueden utilizar métodos de calentamiento para corregir la viga.
• En el caso de uniones sueltas o pernos sueltos o faltantes en la viga de la pista, se deben realizar reparaciones de soldadura y apretar los pernos. Si hay una variación excesiva de altura entre vigas adyacentes, ajuste la altura de las vigas de la pista vecinas para reducir la desviación de altura.
• Si la capa de lechada de hormigón o la capa de nivelación entre la viga de hormigón de la grúa y el raíl están dañadas, compruebe el espesor de la capa de hormigón colado secundario. Si el espesor es insuficiente, se recomienda utilizar otros métodos. Si el espesor es adecuado, se deben montar nuevos moldes para verter el cemento y, una vez que el cemento se haya curado adecuadamente, la grúa puede volver a funcionar.

4. Soluciones para el asentamiento de cimientos

El asentamiento de cimientos en las primeras etapas es un fenómeno relativamente común. A medida que la tecnología de cimientos continúa avanzando, los problemas de asentamientos a gran escala se han vuelto menos frecuentes, aunque los asentamientos localizados todavía ocurren ocasionalmente. Los asentamientos localizados tienden a ocurrir en pequeña escala, pero aún requieren prevención y tratamiento.

(1) Prevención: El asentamiento se puede controlar mediante la instalación de puntos de control de asentamiento. Por lo general, se utilizan métodos de nivelación de precisión para medir la cantidad de asentamiento.

(2) Tratamiento: En el caso de hundimientos localizados de las vigas de la pista provocados por hundimientos de los cimientos, se deben realizar reparaciones profesionales para eliminar el hundimiento y, a su vez, resolver los problemas de ruido anormal durante el funcionamiento de la grúa. Si el hundimiento localizado es pequeño, se pueden utilizar placas de apoyo entre la viga de la pista y los rieles, pero las placas de apoyo deben estar bien fijadas para evitar que se desprendan durante el funcionamiento de la grúa.

5. Soluciones a averías eléctricas

En caso de ruidos anormales en grúas aéreas causados por conexiones sueltas o defectuosas en el motor de la grúa o en el cableado del freno, se deben apretar los terminales de conexión de inmediato y se deben programar inspecciones periódicas. Si las pastillas de freno están dañadas, se deben reemplazar. Si las pastillas de freno están desgastadas, primero verifique el cableado para asegurarse de que funcione correctamente y luego observe las pastillas de freno. Si se produce una falla intermitente, reemplace las pastillas de freno y, si hay suficientes repuestos disponibles, proceda a reemplazarlas para evitar problemas futuros.

Conclusión

Abordar el problema del ruido anormal en las grúas aéreas es fundamental para garantizar un funcionamiento sin problemas y evitar problemas mecánicos posteriores. Al comprender las causas comunes e implementar las soluciones adecuadas, los operadores pueden reducir significativamente el tiempo de inactividad y las reparaciones costosas.

Referencia: Análisis y soluciones para ruidos anormales en operaciones con grúas aéreas

Cindy

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