Puente grúa: diagnóstico de ruido anormal en mecanismo de traslación
📋 Resumen clave
El ruido anormal en el mecanismo de traslación del puente de una grúa tipo puente es una de las fallas de funcionamiento más frecuentes. En la mayoría de los casos no se debe a la rotura de una sola pieza, sino a la interacción de tres factores: la fuente de excitación, la vía de transmisión y la respuesta estructural. Para identificarlo, lo primero es determinar el momento en que aparece el ruido —si coincide con el arranque y la parada, si varía con la velocidad de traslación o si depende de la carga— y, a partir de la frecuencia del sonido, deducir las características de la velocidad de rotación. La localización puntual se realiza con punzón de escucha, comparador de carátula e instrumento de alineación láser. Este artículo se estructura en cuatro pasos —identificación del fenómeno, procedimiento de diagnóstico, análisis de causa raíz y sistema de prevención— y recoge las características sonoras y los umbrales de valoración de cuatro tipos típicos de ruido anormal: engrane de engranajes, rodamientos, acoplamientos y rozamiento de la pestaña de la rueda contra el carril.
En septiembre de 2024, un Puente Grúa de 32 t en un taller de procesamiento de tubos de acero de Shandong, durante el funcionamiento a plena carga, empezó a emitir un golpeteo rítmico —un «clac-clac»— procedente del mecanismo de traslación del puente, cuyo ritmo se aceleraba de forma evidente al aumentar la velocidad. El operador lo atribuyó en un primer momento a que las ruedas pisaban la junta de carril y no le dio importancia. Una semana después, el ruido pasó de intermitente a continuo y se mezcló con un chirrido metálico, momento en que se detuvo la grúa con carácter de urgencia. Al retirar la tapa del reductor, la superficie dentada del engranaje secundario ya presentaba picaduras y descascarillado extendidos, y en la raíz de uno de los dientes había incluso una grieta fina visible a simple vista.
El mecanismo de traslación del puente es uno de los mecanismos de movimiento más utilizados en la grúa tipo puente y también donde más se concentran las fallas por ruido anormal. Al revisar los registros de mantenimiento posventa se observa que las causas raíz del ruido anormal en la traslación del puente están bastante concentradas: el engrane deficiente de engranajes representa alrededor del 30 %, el desgaste de rodamientos y la lubricación deficiente en torno al 25 %, la desalineación de acoplamientos y el juego en el chavetero cerca del 12 %, y el resto corresponde al rozamiento de la pestaña de la rueda contra el carril, al desgaste lateral del carril y a la holgura de componentes estructurales. En otras palabras, más de la mitad de los ruidos anormales en la traslación del puente apuntan a dos puntos: engranajes y rodamientos.
Sin embargo, hay un detalle que suele pasarse por alto: aunque todos sean «ruido anormal», los cinco tipos de sonido —chirrido, impacto, fricción, zumbido y clac intermitente— corresponden a ubicaciones de falla y grados de severidad completamente distintos. Si se desmonta la máquina y se cambian piezas solo porque «hay ruido anormal», lo más probable es que el desmontaje haya sido en vano: a las pocas semanas de instalar el engranaje nuevo, el ruido reaparecerá tal cual. El primer paso para diagnosticar un ruido anormal es correlacionar el sonido con la condición de operación, no abrir la carcasa a la ligera.
Tipos de ruido anormal en la traslación del puente: chirrido, impacto, fricción, zumbido y clac intermitente
Para diagnosticar el ruido anormal de la traslación del puente, lo primero es saber escuchar. Los cinco sonidos típicos tienen un origen físico bien definido. El engrane deficiente de engranajes produce un «clac-clac» o «ta-ta» rítmico, cuya frecuencia está directamente relacionada con el número de dientes y la velocidad de rotación. El desgaste de rodamientos genera un «hum» o «bum» continuo, audible incluso en vacío. La desalineación del acoplamiento produce un golpe seco —un «clang»— en el instante del arranque y la parada. El rozamiento de la pestaña de la rueda contra el carril emite un chirrido metálico, más evidente en curvas o cuando hay desviación de desplazamiento. El juego lateral excesivo se manifiesta como un clac intermitente a baja velocidad.
La clave para distinguir los sonidos es el parámetro de la frecuencia de engrane. Cada vez que un engranaje gira un diente, se produce un impacto en la zona de engrane; por tanto, la frecuencia de engrane es igual al número de dientes multiplicado por la velocidad de rotación y dividido entre sesenta. En un reductor de cuarenta y un dientes con una velocidad de rotación correspondiente de setecientas cincuenta revoluciones por minuto, la frecuencia de engrane del engranaje primario es de aproximadamente quinientos trece hercios. Buscando el pico cercano a esta frecuencia con un punzón de escucha o un analizador de espectro, se puede diferenciar el problema de engranajes del de rodamientos y acoplamientos.
Conviene tener en cuenta que la intensidad del sonido no siempre es proporcional a la gravedad de la falla. El ruido de las picaduras incipientes es muy leve y fácilmente queda enmascarado por el ruido de fondo del taller; cuando el ruido ya es lo bastante fuerte como para que el operador lo perciba con claridad, la superficie dentada suele presentar ya descascarillado. El responsable técnico de mantenimiento posventa de Kelude Industrias Pesadas señaló: «De cada diez ruidos anormales en el mecanismo de traslación del puente, seis no requieren desmontar el reductor; basta con revisar primero la alineación y la lubricación para ahorrarse una revisión general». Esto también indica que el mecanismo de traslación del puente no puede diagnosticarse solo porque el operador «lo oiga mal», sino que requiere un registro periódico mediante auscultación y medición de vibraciones.
Procedimiento estándar de diagnóstico: de la auscultación al espectro de vibración paso a paso
El diagnóstico de ruidos anormales sigue un orden de fuera hacia dentro y de lo general a lo particular, con el objetivo de localizar la causa raíz con el menor número de desmontajes posible. La norma GB/T 26472-2011 «Especificación técnica del mecanismo de traslación del puente de grúas tipo puente» establece los requisitos globales de estabilidad de funcionamiento del mecanismo; en la práctica, estos requisitos se traducen en cinco acciones.
① Registrar la condición de operación —si el ruido anormal aparece en vacío o a plena carga, en el arranque o a velocidad constante, en marcha directa o inversa—. Esta información permite reducir a más de la mitad el rango de sospecha.
② Auscultación y localización —desplazar el punzón de escucha punto por punto a lo largo de la carcasa del reductor, los soportes de rodamiento y la cubierta del acoplamiento; la posición donde el sonido es más intenso indica la proximidad de la fuente de excitación.
③ Verificación previa al desmontaje —medir el juego lateral mediante giro manual, comprobar la coaxialidad del acoplamiento con un comparador de carátula y medir la elevación de temperatura de los rodamientos, descartando primero los factores externos.
④ Inspección tras el desmontaje —abrir la tapa para observar picaduras, descascarillado y grietas en la superficie dentada; revisar las marcas de presión en la pista de rodadura y el desgaste de la jaula; observar el aplastamiento y las grietas del elastómero de acoplamiento.
⑤ Verificación tras el montaje —una vez reparado, realizar primero una marcha de prueba en vacío a baja velocidad y después a plena carga, confirmando que el ruido anormal ha desaparecido y que la elevación de temperatura es normal. En todo el proceso, el desmontaje debe ser el último paso, no lo primero que se haga.
| características sonoras | más probablecausa raíz | Detecciónmedio | determinaciónumbral | medidas correctivas |
|---|---|---|---|---|
| ruido rítmico de golpeteo，aumenta con la velocidad | Engranajesuperficie del dientepicadurao diente roto | abrir la tapa e inspeccionar la superficie del diente+varilla de auscultación | picaduraárea excedida30%o se observaGrieta | en paresreemplazoEngranajejuego |
| zumbido continuo，En vacíotambién hay | desgaste de rodamientoso juego excesivo | micrómetro de carátulamedir el juego+medir la temperatura | juego excesivoNorma50%oelevación de temperaturaárea excedida40℃ | reemplazoRodamientoy reapretar |
| ruido de golpe al arrancar y parar | Acoplamientonoalineación de ejesoElasticidadcuerpoEnvejecimiento | instrumento de alineación lásermedirCoaxialidad | desalineación radialárea excedida0.05mm | reajustaralineación de ejeso reemplazarElasticidadcuerpo |
| chirrido metálico por fricción | Desgaste de Pestaña de RuedaoCarrildesgaste lateral | inspección visualPestaña de rueda+desgaste del rielmedir | desgaste de la pestañaárea excedida30%oAncho de Vía / Trochafuera de tolerancia | ajusteAncho de Vía / Trochao rectificarPestaña de rueda |
| clic intermitente a baja velocidad | Juego lateralexcesivo o chaveta floja | medir girando manualmenteJuego lateral | Juego lateralárea excedidavalor característico | calza de ajusteoreemplazochaveta |
Ruido anormal en el engrane de engranajes: la causa raíz suele estar en la base de instalación y la lubricación, no en los flancos del diente
El ruido anormal en los engranajes es uno de los fallos que más se diagnostica erróneamente. La reacción instintiva del equipo de mantenimiento suele ser "los flancos del diente están desgastados, hay que cambiar el engranaje", pero tras sustituirlo el ruido reaparece con frecuencia en pocas semanas. La verdadera causa raíz acostumbra a esconderse en la base de instalación: placas de nivelación del reductor flojas o una rigidez insuficiente de la base hacen que la distancia entre centros del engrane varíe bajo carga, generando impactos en los flancos del diente durante el servicio con carga pesada. Una coaxialidad fuera de tolerancia entre los ejes de entrada y salida y los acoplamientos del motor o de las ruedas de rodadura transmite esfuerzos radiales de forma continua al rodamiento, que a su vez repercuten en el engrane. Los requisitos cuantificados de precisión de contacto y holgura lateral que establece la GB/T 23201-2008, especificación técnica de reductores para grúas tipo puente, están precisamente concebidos para acotar estas variables de instalación.
El estado de lubricación es la segunda variable que más se subestima. Cuando falta aceite en los flancos del diente o el lubricante se degrada, el espesor de la película de aceite disminuye, se produce contacto metal-metal y la picadura arranca desde microgrietas. En muchos casos, el origen del ruido anormal en el reductor del puente no está en los propios flancos del diente, sino en que en el último cambio de aceite no se completó el nivel de aceite hasta la marca, o se utilizó un aceite con un grado de viscosidad incorrecto. La JB/T 6391, reductores para grúas, al definir el juego del rodamiento y la elevación de temperatura, nos recuerda que en la línea del rodamiento tampoco basta con observar la cantidad de desgaste: hay que comprobar si el juego se ha ampliado hasta el punto crítico en que aparecen los impactos. Kelude Industrias Pesadas indica en los documentos de fábrica el grado de viscosidad recomendado del aceite y el intervalo de cambio de aceite de cada reductor, e incluye la comprobación del nivel de aceite en la tarjeta de inspección diaria.
| NormaDenominación | dirección de las cláusulas principales | en paresRuido anormalpunto de aplicación de la determinación |
|---|---|---|
| GB/T 26472-2011 Mecanismo de Traslación de Puenteespecificación técnica | mecanismoestabilidad de funcionamientoyruido | Ruido anormalyvibracióncriterio de determinación global de |
| GB/T 23201-2008 reductorespecificación técnica | contacto de la superficie del dientePrecisióny juego lateral | de la calidad del engranecuantizaciónAceptaciónbase |
| JB/T 6391 grúautilizarreductor | Juego del Rodamientoyelevación de temperatura | Rodamientoestado yelevación de temperaturadeterminación de la línea roja |
| FEM 9.221 Mecanismo de Traslación de PuenteEspecificación | Norma Europea (EN)mecanismodiseñoy operación | correspondencia y diferencias con la norma nacional |
Eliminar el ruido anormal desde su origen: inspección periódica y lubricación del mecanismo de traslación del puente
El ruido anormal es una consecuencia, no una causa. Para reducirlo en el mecanismo de traslación del puente, la clave está en inspeccionar antes de que aparezca. Kelude recomienda implantar tres niveles de prevención: inspección diaria semanal (escuchar ruidos, comprobar la elevación de temperatura y verificar la lubricación); detección específica mensual (registrar la velocidad de vibración del soporte de rodamiento con un vibrómetro y la temperatura de la carcasa del reductor con un termómetro infrarrojo); y revisión general cada doce meses (abrir la carcasa para inspeccionar los flancos de los dientes y los rodamientos, y cambiar el aceite lubricante). El reglamento TSG 51-2023 de supervisión técnica de seguridad de aparatos de elevación integra la inspección del mecanismo de traslación en el marco de la inspección periódica, lo que supone la aplicación obligatoria de este enfoque preventivo.
El cambio de aceite lubricante es una de las medidas con mejor relación costo-eficacia dentro del sistema de prevención. El primer cambio en el reductor suele realizarse tras doscientas a trescientas horas de funcionamiento; a partir de ahí, cada seis meses o un año según la condición de operación. En condiciones de alta temperatura, polvo abundante o carga pesada, el intervalo debe acortarse. Al cambiar el aceite no basta con vaciarlo sin enjuagar: las virutas metálicas residuales actúan como abrasivo y siguen desgastando los nuevos flancos de los dientes. En equipos destinados a proyectos bajo norma europea, la norma FEM 9.221 sobre el mecanismo de traslación del puente establece requisitos de funcionamiento que sirven de contraste con la norma nacional; en proyectos con doble estándar, el sistema de valores debe definirse claramente en el contrato para evitar criterios de aceptación dispares.
📖 Lecturas relacionadas:Diferencias de costo de mantenimiento y base de selección entre el reductor tres en uno y el reductor de tipo separado convencional | Selección de carril y requisitos de instalación para polipastos eléctricos: compatibilidad de vigas en I y norma de aceptación de juntas de carril
Preguntas frecuentes
P: El puente de una grúa tipo puente emite un golpeteo rítmico que se acelera con la velocidad. ¿Qué componente es el más probable responsable?
R: Este tipo de impacto rítmico que varía con la velocidad de rotación apunta con mayor probabilidad a picadura o rotura de dientes en el engranaje. Cada vez que un diente pasa engrana genera un impacto, y la frecuencia del sonido equivale aproximadamente al número de dientes multiplicado por la velocidad de rotación y dividido entre sesenta. Con una varilla de auscultación se puede localizar el punto recorriendo la carcasa del reductor. Si la picadura supera el treinta por ciento del flanco de trabajo o se detectan grietas en el pie del diente, debe sustituirse el par de engranajes completo según la norma.
P: Ante picaduras en los engranajes del reductor del puente, ¿cómo se decide entre reparar el flanco o sustituir el par de engranajes completo?
R: Si la picadura afecta a menos del treinta por ciento de la superficie y no hay descascarillado ni grietas, puede rectificarse el flanco y reinspeccionar el patrón de contacto del engrane. Pero si la picadura es extensa, aparece descascarillado o hay grietas en el pie del diente, la sustitución del par completo es obligatoria. La base de juicio son los requisitos cuantificados de precisión de contacto del flanco y holgura lateral; sustituir una sola rueda dentada provoca que el nuevo perfil no coincida con el antiguo y el ruido anormal reaparezca en pocas semanas.
P: ¿Cuál es el costo aproximado de una reparación por ruido anormal en el mecanismo de traslación del puente de una grúa tipo puente?
R: El costo depende de si es necesario desmontar el reductor y sustituir piezas: la diferencia entre una inspección de auscultación, alineación de ejes y ajuste de lubricación y una revisión general con sustitución del par de engranajes o rodamientos puede ser de varias veces. Los componentes críticos como rodamientos y engranajes deben ser de marca y modelo equivalentes a los originales; la cotización concreta está sujeta al contrato real. Kelude detalla su cotización de inspección y reparación punto por punto según la zona afectada y la lista de reemplazos.
Kelude se especializa en la personalización de alta gama de puentes grúa birraíl de norma europea. La selección y precisión de ensamblaje de engranajes, rodamientos y acoplamientos del mecanismo de traslación del puente se verifican unidad por unidad según la condición de operación del proyecto, y los umbrales de ruido anormal se plasman en tarjetas de inspección verificables y documentos de fábrica. La configuración concreta está sujeta al contrato real.
