Desgaste de pestaña de rueda en polipastos: 6 causas y ajuste
📋 Resumen de diagnóstico rápido
La mordedura del carril y la desviación de traslación en polipastos eléctricos se encuentran entre las averías mecánicas más comunes del mecanismo de traslación de una grúa. Se manifiestan por una fricción anómala entre la pestaña de rueda y el costado del carril, acompañada de chirridos metálicos, aumento de la resistencia a la traslación y elevación de la corriente del motor. Las causas principales abarcan 6 categorías: desviación de la precisión de instalación del riel (desviación de la luz del vano > ±5 mm, desnivel > ±2 mm), desalineación horizontal del bloque de ruedas, falta de sincronización del mecanismo de transmisión, deformación del bastidor y distribución desigual de la carga por rueda. Conforme a la norma GB/T 10183-2005 sobre tolerancias de instalación del carril de rueda y a la norma ISO 4301 (equivalente a ISO 4301 / FEM 1.001) para el diseño de grúas, el huelgo normal entre la pestaña de rueda y el costado del carril debe mantenerse entre 3 y 5 mm. Si el desgaste por mordedura supera el 15% del espesor original, es obligatorio sustituir el bloque de ruedas. Este artículo ofrece un plan de resolución completo —desde la identificación de síntomas, el diagnóstico de causas y los criterios de detección hasta el ajuste en campo— para que el personal de mantenimiento localice rápidamente el origen del problema.
Mordedura de carril en polipasto eléctrico: 4 síntomas típicos y niveles de gravedad
La mordedura de carril y la desviación en un polipasto eléctrico no aparecen de forma repentina, sino que se agravan progresivamente. Según las estadísticas del servicio posventa de Kelude, más del 80% de los casos de mordedura comienzan a mostrar síntomas evidentes tras 2000 a 5000 horas de funcionamiento. El personal de operación y mantenimiento puede identificar rápidamente la fase de la avería mediante los siguientes 4 síntomas característicos:
① Fase inicial: roce metálico leve
Durante el funcionamiento se percibe un chirrido metálico intermitente, únicamente en las juntas de carril o en un tramo concreto del recorrido. En este punto, el desgaste de la pestaña de rueda es inferior al 5% y se aprecian marcas superficiales claras en el costado del carril. Recomendación: limpiar la superficie del carril, comprobar el huelgo de las juntas de carril (tolerancia ≤ 2 mm) y aplicar grasa lubricante al carril.
② Fase intermedia: chirrido continuo y aumento de la resistencia a la traslación
El roce se convierte en un chirrido agudo y persistente; la corriente del motor de traslación aumenta entre un 15% y un 25% respecto al valor nominal. Al tocar la pestaña de rueda se percibe un calor notable (> 60 °C). El desgaste de la pestaña alcanza el 5%–10% y aparecen ranuras de más de 0,5 mm de profundidad en el costado del carril. Recomendación: medir el huelgo rueda-carril (método de galga de espesores) y verificar la desalineación horizontal del bloque de ruedas.
③ Fase grave: vibraciones durante la traslación y desprendimiento de virutas del carril
El polipasto presenta un balanceo transversal evidente y se perciben impactos periódicos en el reductor. El costado del carril desprende virutas metálicas de forma continua y el desgaste de la pestaña alcanza el 10%–15%. En esta fase, la protección contra sobrecarga del motor puede dispararse periódicamente. Recomendación: detener la máquina de inmediato, medir la luz y el desnivel del carril, y comprobar las dimensiones diagonales del bastidor.
④ Fase peligrosa: riesgo de escalada del carril y descarrilamiento
La pestaña de rueda presenta un desgaste severo con filo de cuchilla y su espesor es inferior al 50% del diseño original. La cabeza del carril muestra deformación plástica evidente o picaduras por desconchado. En algún tramo, la pestaña puede llegar a escalar la superficie superior del carril, situación de alto riesgo. Recomendación: retirar el equipo de servicio, sustituir el bloque de ruedas y realizar una inspección integral y corrección del sistema de riel.
La clasificación anterior se basa en los requisitos técnicos sobre huelgo de ajuste entre rueda y carril establecidos en la norma GB/T 10183-2005 relativa a la fabricación de grúas puente y pórtico y a la tolerancia de instalación del carril, así como en la experiencia acumulada por Kelude en años de reparaciones en campo. Detectar la mordedura del carril a tiempo y ajustarla permite mantener los costes de reparación dentro del rango de mantenimiento normal; si se pospone hasta una fase grave, el bloque de ruedas y el carril deberán sustituirse simultáneamente, multiplicando el coste por un factor de 5 a 8.
Diagnóstico de mordedura de carril: 6 causas raíz y procedimiento de inspección
El equipo técnico de Kelude, a partir de cientos de casos de reparación en campo, ha clasificado las causas raíz de la mordedura de carril y la desviación en polipastos eléctricos en 6 categorías. Cada categoría se corresponde con síntomas y métodos de inspección específicos. El personal de mantenimiento puede seguir el siguiente procedimiento, de menor a mayor complejidad, para descartar causas de forma sistemática:
Categoría 1: Desviación de la precisión de instalación del riel (≈40% de los casos)
La desviación de la luz del vano fuera de tolerancia es la causa más frecuente de mordedura. La norma GB/T 10183 establece una desviación admisible de ±3 mm para luces del vano ≤ 10 m y de ±5 mm para luces > 10 m. Superar estos valores provoca una fricción continua entre la pestaña de rueda y el costado del carril.
Método de detección: medir la luz con cinta métrica de acero o sensor de distancia láser en el centro y en ambos extremos del vano (3 puntos en total) y anotar la desviación máxima. El desnivel del carril se mide con nivel de burbuja; el valor admisible es ≤ 2 mm en una misma sección transversal.
Categoría 2: Desalineación horizontal del bloque de ruedas (≈25% de los casos)
El eje de la rueda no es perpendicular al eje del carril, lo que genera un ángulo de desalineación horizontal. Cuando este ángulo supera 0,5°, durante la traslación se genera una fuerza transversal que empuja el polipasto hacia un lado del carril, produciendo mordedura unilateral.
Método de detección: medir el ángulo entre la cara frontal de la rueda y el eje del carril con teodolito o alineador láser. También puede emplearse el método de la plomada: tomar dos puntos en la cara frontal de la rueda (superior e inferior) y medir la diferencia de distancia horizontal respecto al eje del carril.
Categoría 3: Desalineación vertical y error de conicidad de la rueda (≈15% de los casos)
La conicidad desigual de la superficie de rodadura o una desalineación vertical provocan diferencias en el diámetro del círculo de rodadura. Si la diferencia entre los diámetros de rodadura de ambos lados de la rueda motriz supera 0,5 mm, el polipasto tiende a desviarse automáticamente hacia el lado de menor diámetro.
Método de detección: medir el diámetro de la superficie de rodadura en 3 puntos con micrómetro de exteriores y calcular el valor medio; medir la desalineación vertical de la rueda con nivel de burbuja (tolerancia ≤ 1/400 del diámetro de rueda).
Categoría 4: Falta de sincronización del mecanismo de transmisión (≈10% de los casos)
La velocidad de rotación de los motores de traslación en ambos lados no es idéntica, o el huelgo de los frenos difiere entre lados, lo que produce un arrastre unilateral. Cuando la diferencia de velocidad supera el 3%, la diferencia acumulada de velocidad de traslación entre ambos lados genera un par de desviación.
Método de detección: medir la velocidad de rotación de cada motor con tacómetro en vacío; medir el huelgo de ambos frenos (tolerancia 0,5–1,5 mm) y comparar la uniformidad.
Categoría 5: Deformación del bastidor o del testero (≈7% de los casos)
El bastidor del polipasto puede deformarse por impactos, sobrecarga o esfuerzos desiguales, alterando las dimensiones diagonales entre las ruedas. Una diferencia diagonal > 3 mm provoca una mordedura de carril evidente.
Método de detección: medir con cinta métrica de acero las dos diagonales del bastidor (líneas que cruzan los centros de los ejes de las 4 ruedas) y comparar la diferencia entre ambos valores.
Categoría 6: Distribución desigual de la carga por rueda (≈3% de los casos)
Un centro de gravedad descentrado del polipasto o una carga suspendida excéntrica provocan una diferencia excesiva de carga por rueda entre ambos lados. Cuando la carga por rueda del lado menos cargado es insuficiente, la rueda tiende a deslizarse y desplazarse lateralmente sobre el carril, generando mordedura.
Método de detección: medir la carga por rueda real de cada rueda con sensores de carga por rueda o mediante el método de elevación con gato, y calcular el coeficiente de desigualdad de carga. Una relación valor máximo/mínimo > 1,5 se considera no conforme.
Parámetros clave de detección: huelgo rueda-carril y precisión de instalación del riel
Conforme a la norma ISO 4301 (equivalente a ISO 4301 / FEM 1.001) para el diseño de grúas, a la norma GB/T 10183-2005 y a los estándares de control interno de Kelude, los parámetros clave de detección del sistema rueda-carril del mecanismo de traslación de un polipasto eléctrico se resumen en la siguiente tabla:
Tabla de tolerancias de instalación del sistema rueda-carril en polipasto eléctrico
| DetecciónElemento | Valor de la norma admisible | DetecciónHerramientas y métodos |
|---|---|---|
| CarrilDesviación de la luz del vano | Luz del vano≤10m:±3mm;＞10m:±5mm | bobina de aceroRegla/Sensor de Distancia Láser,Medición en el centro del vano a nivel de la superficie de rodadura del carril |
| CarrilDiferencia de altura en la misma sección transversal | ≤2mm(Puente),≤3mm(Pórtico) | nivel de burbujaoestación total,a intervalos de3mmedir un punto |
| Pestaña de ruedayCarrilHolgura lateral | 3~5mm(unilateral) | Galga de espesores(0.05mmPrecisión),Medición en las cuatro ruedas |
| Inclinación vertical de la rueda | ≤1/400diámetro de rueda(es decirdiámetro de rueda400mmcuando≤1mm) | nivel de burbuja+Escuadra,rueda de mediciónCara frontal |
| Ángulo de desviación horizontal de la rueda | ≤0.5°(es decirdiámetro de rueda400mmdesviación en el momento≤3.5mm/m) | teodolito/Alineador láser+Mira graduada |
| Diagonales del bastidor del carroDesviación | ≤3mm(Capacidad de Elevación≤10t) | bobina de aceroRegla,Medición cruzada de la distancia entre ejes de las cuatro ruedas |
Norma de Aceptación y Procedimiento de Ajuste en 5 Pasos para Corregir la Mordedura del Carril y la Desviación del Polipasto Eléctrico
El siguiente procedimiento de ajuste en 5 pasos, recomendado en la especificación técnica de Kelude Industrias Pesadas, es aplicable a los polipastos eléctricos de cable tipo CD1/MD1 y su carro de traslación asociado. Antes de iniciar cualquier ajuste, es obligatorio ejecutar el protocolo de corte de alimentación, verificación de ausencia de tensión y bloqueo con señalización, para garantizar la seguridad de los trabajos.
Paso 1: Medición de los datos de referencia
Utilice una galga de espesores para medir el juego bilateral entre las pestañas de las cuatro ruedas y el lateral del carril, registrando un total de 8 valores de holgura (uno por cada lado de cada rueda). Con una cinta métrica de acero, mida la luz del carril en 3 puntos (ambos extremos y el centro del vano). Emplee un nivel de burbuja para verificar el desnivel del carril. Registre todos estos datos en la hoja de detección y calcule la dirección y la magnitud de la desviación.
Paso 2: Ajuste de la precisión de instalación del riel
Si la luz o el desnivel del carril exceden las tolerancias, se debe priorizar el ajuste del propio carril. Afloje los pernos del Sujetador de Carril, utilice una palanca para corregir finamente la posición horizontal del carril (corrección de la luz) o añada o retire calzas bajo la base del carril (corrección del desnivel). Tras el ajuste, vuelva a apretar los pernos del sujetador (par ≥ 80 N·m) y realice una nueva medición para confirmar que los datos son conformes.
Paso 3: Corrección de la desviación del Bloque de Ruedas
Afloje los pernos de conexión entre el Soporte de Rodamiento y la estructura del carro (manteniendo dos pernos diagonales ligeramente aflojados). Añada o retire calzas de ajuste (en espesores de 0,5 mm, 1 mm y 2 mm) en el lateral del soporte, calculando el espesor necesario según los datos medidos. Una vez completado el ajuste con las calzas, apriete los pernos en orden diagonal y vuelva a medir la desviación de las ruedas.
Paso 4: Ajuste de la sincronización
Iguale la holgura de los Frenos en ambos lados (verificada con galga de espesores, entre 0,5 y 1,5 mm). Realice una prueba de funcionamiento en vacío y mida la Velocidad de rotación de los motores de ambos lados con un tacómetro. Si la diferencia de velocidad supera el 3%, verifique el cableado del motor (que la conexión estrella-triángulo sea idéntica), la secuencia de fases de la Alimentación Eléctrica y la concordancia de la Resistencia del rotor.
Paso 5: Prueba de carga y Aceptación
Realice 3 recorridos de ida y vuelta en vacío, prestando atención a posibles Ruido anormal por fricción. Efectúe 2 recorridos con media carga (50% de la carga nominal) y observe la trayectoria de las ruedas. Complete 1 recorrido a plena carga y, tras la parada, toque inmediatamente las pestañas de las cuatro ruedas para comprobar su temperatura (se considera conforme si la diferencia térmica es inferior a 20 °C). Vuelva a medir el juego de las cuatro ruedas; el ajuste se considera correcto si la diferencia entre ambos lados es inferior a 2 mm.
Tabla Comparativa para la Evaluación del Desgaste y los Criterios de Mantenimiento y Reemplazo de Ruedas y Carriles en Polipastos Eléctricos
| DesgasteZona | LeveDesgaste(Continuar en servicio) | SeveroDesgaste(Debe reemplazarse) |
|---|---|---|
| Pestaña de RuedaEspesor | Medición del desgaste en el centro del vano a nivel de la superficie de rodadura del carril≤Espesor original15% | Medición del desgaste en el centro del vano a nivel de la superficie de rodadura del carril＞Espesor original15%,o aparición deGrieta |
| Superficie de RodaduraDiámetro | Medición del desgaste en el centro del vano a nivel de la superficie de rodadura del carril≤Diámetro original2% | Medición del desgaste en el centro del vano a nivel de la superficie de rodadura del carril＞Diámetro original2%,o desconchamiento |
| CarrilLado del flanco de la cabezaDesgaste | DesgasteProfundidad≤1mm | DesgasteProfundidad＞1mmoanchoReducción＞10% |
| Junta de CarrilHolgura lateral | ≤2mm,Diferencia de altura en la misma sección transversal≤0.5mm | Holgura lateral＞2mmo escalón por desalineación |
| Eje de RuedaRodamiento | Juego radial≤0.15mm,RotaciónGiro suave | Juego radial＞0.15mmo presencia deRuido anormalAtasco |
| Sujetador de Carrilcon la cimentación | PernoAprieteSin aflojamiento,Cimentación sin fisuras | Placa de presiónFracturao aflojamiento de la cimentación＞2mm |
Guía rápida: 6 indicadores clave para diagnosticar el desgaste de pestaña de rueda en polipastos eléctricos
Holgura estándar rueda-carril
3~5mm
Por lado; medir en las cuatro ruedas
Desviación de luz máxima admisible
±5mm
Aplica para luz > 10m
Umbral de sustitución por desgaste de pestaña
＞15%
Porcentaje sobre espesor original
Diferencia de altura admisible
≤2mm
Cabeza del carril en la misma sección
Ciclo de operación de alta incidencia
2000~5000h
80% de fallos aparecen en este periodo
Tolerancia diagonal del bastidor
≤3mm
Para capacidad de elevación ≤ 10t
Los carros de traslación de los polipastos eléctricos de las series CD1/MD1 fabricados por Kelude Industrias Pesadas se someten a una inspección completa de precisión de acoplamiento rueda-carril antes de salir de fábrica. El bloque de ruedas utiliza acero forjado 42CrMo, tratado térmicamente y mecanizado con precisión; la dureza de la superficie de rodadura es HRC32~38 y la holgura lateral de la pestaña de rueda es de 4mm. Además, incorpora una estructura de soporte de rodamiento ajustable que permite corregir la inclinación horizontal in situ sin necesidad de desmontar las ruedas, reduciendo significativamente las horas de mantenimiento por mordedura del carril. Kelude Industrias Pesadas recomienda realizar una inspección específica del sistema rueda-carril cada 2000 horas de operación para eliminar el problema en su fase inicial.
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Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo distinguir entre mordedura del carril y fricción normal rueda-carril en un polipasto eléctrico?
R: El contacto normal rueda-carril se limita a la fricción de rodadura entre la superficie de rodadura de la rueda y la cabeza del carril; la pestaña no debe contactar con el lateral del carril. La mordedura del carril se caracteriza por una fricción de deslizamiento indebida entre la pestaña y el lateral del carril. Criterio de diagnóstico: mida la holgura entre la pestaña y el lateral del carril con una galga de espesores. Si hay 3~5mm de holgura en ambos lados, es normal; si la holgura es cero en un lado y se acompaña de un sonido metálico de raspado, brillo o calentamiento en la pestaña, se ha producido mordedura del carril. Kelude Industrias Pesadas recomienda medir la holgura mensualmente y registrar la tendencia.
P: ¿Qué requisitos establece la norma ISO 4306 sobre la diferencia de altura en la instalación del carril de grúa?
R: La norma ISO 4306 establece que la diferencia de altura entre las cabezas de los dos carriles en la misma sección de un puente grúa debe ser ≤2mm (para ancho de vía ≤10m), y ≤3mm para grúas pórtico. A lo largo de la dirección del carril, la diferencia de altura en cualquier tramo de 2m debe ser ≤1mm. Si la diferencia de altura supera estos valores, el polipasto generará una fuerza lateral que empuja la rueda hacia el lado más bajo, siendo esta una de las principales causas de mordedura unilateral del carril. Para la detección se utiliza un nivel de burbuja de precisión NA2 o superior, midiendo una sección cada 3m. El equipo de instalación de carriles de Kelude Industrias Pesadas utiliza un nivel láser rotativo para garantizar que la diferencia de altura en toda la longitud se mantenga dentro de 1mm.
P: ¿Cuándo es obligatorio sustituir las ruedas de un polipasto eléctrico por desgaste por mordedura del carril?
R: Según la norma ISO 4301 y el reglamento TSG Q7015-2016 de inspección periódica de aparatos de elevación, la rueda debe sustituirse inmediatamente si se presenta cualquiera de las siguientes condiciones: ① el desgaste del espesor de la pestaña alcanza el 50% del espesor original (es decir, espesor restante 1mm en la superficie de rodadura. En la práctica de mantenimiento, Kelude Industrias Pesadas recomienda planificar la sustitución cuando el desgaste de la pestaña supere el 15%, para evitar que la aceleración del desgaste provoque daños asociados en el carril.
P: ¿Cuánto cuesta aproximadamente un ajuste de desviación de un polipasto eléctrico?
R: Si solo se requiere ajustar el carril y la desviación de las ruedas (sin sustituir piezas), la tarifa del servicio técnico en campo de Kelude Industrias Pesadas es de 1500~3000 CNY por máquina (incluye el uso del instrumento de medición y 2 horas de mano de obra de dos técnicos), dependiendo de la longitud del carril y de la dificultad del ajuste. Si es necesario sustituir el Bloque de Ruedas, el precio de un bloque individual para el modelo CD1 es de aproximadamente 200~500 CNY (según la capacidad de carga), mientras que el bloque de ruedas de Dos velocidades para el modelo MD1 es aproximadamente un 30 % más caro. La sustitución completa de los cuatro bloques de ruedas, incluida la mano de obra, cuesta entre 2000~4000 CNY. Si la deformación del carril es grave y se requiere reemplazar un tramo completo, el material del carril cuesta entre 80~150 CNY por metro. Se recomienda realizar una detección y ajuste preventivo cada 2000 horas de funcionamiento, con un coste de 500~800 CNY, para evitar reparaciones por accidentes que superen los 5000 CNY.
