Cómo solucionar el roce del carril en puentes grúa

Tipos de mordedura del carril y sus consecuencias

Inspección del sistema de riel

La precisión de instalación del riel es la causa principal del roce del carril, representando entre el 35% y el 40% de todos los casos. La inspección debe realizarse en cuatro dimensiones: rectitud del riel, desviación del ancho de vía, estado de las juntas de carril y diferencia de cota de funcionamiento. La desviación de rectitud del riel se evalúa según la norma FEM 1.001 (equivalente a GB/T 10183-2023); la desviación de la línea central del riel respecto a la línea de referencia no debe superar ±3 mm/40 m. Cuando la rectitud excede los límites, las ruedas generan un impacto lateral al pasar por los puntos de inflexión del riel. Método de medición: se establece un punto de medición cada 2 m a lo largo del riel, registrando el desplazamiento transversal con una cinta métrica de acero o una estación total.

La desviación del ancho de vía es el segundo problema más común. Cuando la luz del puente grúa no coincide con el ancho de vía del carril, se genera un empuje lateral que hace que la pestaña de rueda se deslice contra el costado del riel. Para luces de hasta 30 m, la tolerancia de desviación del ancho de vía es de ±5 mm; para luces superiores a 30 m, es de ±8 mm. Es importante considerar la direccionalidad de la desviación: cuando los rieles se contraen hacia adentro, las ruedas quedan aprisionadas; cuando se expanden hacia afuera, el juego de la pestaña aumenta pero la oscilación del puente se intensifica. Para el diseño detallado de la base del riel y las tolerancias de instalación, consulte el artículo relacionado Diseño y especificación de construcción para la viga de rodadura del puente grúa.

El mal estado de las juntas de carril también es un factor importante del roce del carril. Cuando el desnivel en la junta supera 1 mm o el desplazamiento horizontal supera 1 mm, cada paso de la rueda por la junta genera un impacto lateral. Los rieles soldados por aluminotermia (soldadura sin junta) eliminan este impacto. La dilatación térmica del riel se calcula con ΔL=α×L×ΔT (α=1,2×10⁻⁵/°C); para un riel de 25 m de luz con una variación térmica de 40 °C, la dilatación es de aproximadamente 12 mm, por lo que el juego en la junta debe preverse entre 10 y 15 mm.

Detección de ruedas del puente grúa

El estado de las ruedas es la segunda causa del roce del carril, representando entre el 25% y el 30%. Las verificaciones principales incluyen: diferencia de diámetro en la superficie de rodadura, desgaste de la pestaña de rueda, ovalización de la superficie de rodadura, inclinación horizontal e inclinación vertical. Cuando la diferencia de diámetro entre dos ruedas del mismo eje supera 0,5 mm, las velocidades lineales de ambos lados difieren, provocando que el puente grúa se desvíe hacia el lado de menor diámetro. Una ovalización superior a 0,3 mm en la superficie de rodadura genera un roce periódico, con un intervalo de desgaste igual a la circunferencia de la rueda, una característica muy distintiva.

Una inclinación horizontal de la rueda superior a L/1000 (siendo L la distancia entre ejes) produce una fuerza lateral entre la rueda y el riel, causa frecuente de roce unidireccional. Una inclinación vertical superior a L/1000 reduce el área de contacto entre la superficie de rodadura y la cabeza del riel en más del 50%. Una diferencia diagonal superior a 5 mm o una desviación de luz entre las cuatro ruedas superior a ±5 mm provoca un roce bidireccional alternante. Para el procedimiento detallado de ajuste de inclinación de ruedas y corrección de luz, consulte el artículo relacionado Ajuste de ancho de vía y luz del puente grúa: tolerancias, corrección diagonal y alineación de ruedas.

Verificación de deformación estructural

La deformación estructural representa entre el 15% y el 20% de los casos de roce del carril. Según la norma FEM 1.001 (equivalente a FEM 1.001), la curvatura lateral (flexión horizontal) de la viga principal no debe superar S/2000, con un máximo de 20 mm. La torsión del testero provoca la pérdida de paralelismo entre las dos ruedas del mismo lado. Los métodos de corrección incluyen el enderezado por calor (calentamiento localizado a 600–800 °C seguido de enfriamiento natural) y el método de tirantes pretensados (soldadura de tirantes en el interior del testero para aplicar una pretensión inversa).

El asentamiento diferencial de la base representa entre el 5% y el 10% de los casos, manifestándose como un roce estacional. Método de detección: se instalan puntos de observación permanentes en ambos extremos del riel y en el centro de la luz, midiendo la variación de cota con un nivel topográfico cada trimestre. Si la velocidad de asentamiento diferencial supera 2 mm/mes durante seis meses consecutivos, se requiere un refuerzo de la base (inyección de lechada o sustitución de pilotes).

Métodos de alineación de ejes para el roce del carril

El ajuste de rieles tiene prioridad sobre el ajuste de ruedas. La corrección de la rectitud del riel se realiza con un gato de husillo y un teodolito, empujando segmento por segmento. La inclinación horizontal de las ruedas se corrige añadiendo calzas entre la caja de rodamiento angular y el testero. Tras el ajuste, es obligatorio volver a medir la diferencia diagonal y la desviación de luz: la desviación de luz entre las cuatro ruedas no debe superar ±5 mm y la diferencia diagonal no debe superar 5 mm, según los criterios de aceptación.

Cuando la deformación estructural es severa, es necesario desmontar la viga principal para su corrección. El enderezado por calor es adecuado para vigas principales de Q235B (≈S235JR) y Q345B (≈S355J2), con un control de temperatura de calentamiento entre 600 y 800 °C. El método de tirantes pretensados se aplica a la corrección de torsión del testero; el diámetro de los tirantes suele ser de 20 a 30 mm, y la pretensión aplicada es del 60% al 70% del límite elástico del material.

Prevención y gestión de mantenimiento

La prevención del roce del carril se basa en establecer un sistema de detección sistemático del riel y las ruedas. La frecuencia de verificación de la rectitud del riel y del ancho de vía es: cada 3 meses para régimen de trabajo pesado A6 y superior; cada 6 meses para régimen medio A4~A5; y anualmente para régimen ligero A3 y inferior. El mantenimiento de las ruedas se centra en tres indicadores: espesor de la pestaña de rueda, diámetro de la superficie de rodadura y juego del rodamiento. Cuando el espesor de la pestaña se reduce al 60% de su valor original, es obligatorio reemplazarla.

El operador debe realizar una inspección diaria visual de la superficie del riel antes de cada arranque para detectar virutas metálicas, y prestar atención a ruidos anormales durante el funcionamiento. Se recomienda establecer un archivo de registro de incidencias de roce del carril para crear una base de conocimiento. Kelude Industrias Pesadas aplica este sistema de detección en la puesta en marcha y el mantenimiento postventa, logrando reducir la tasa de paradas no programadas por roce del carril por debajo del 2%.

Preguntas frecuentes