Una guía práctica para el mantenimiento de la caja de cambios: cambio de aceite, verificación del desgaste de los engranajes, condición del sello y alineación del eje

Mantenimiento de la caja de cambios: cambio de aceite, revisión de engranajes, sellos y alineación

1. Alcance y Propósito

Este manual cubre los procedimientos de mantenimiento programado para cajas de cambios industriales, incluido el cambio del aceite de la transmisión, la inspección visual e instrumental del estado de los engranajes, los sellos del eje y la verificación y ajuste de la alineación de los ejes de la caja de cambios con los mecanismos impulsores y accionados. Se aplica a la mayoría de los engranajes cilíndricos, cónicos y helicoidales estándar utilizados en las industrias metalúrgica, química, alimentaria y energética. La realización de estos trabajos es fundamental para garantizar el funcionamiento confiable y a largo plazo del equipo, prevenir fallas de emergencia y optimizar los costos operativos. El mantenimiento debe realizarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del equipo (OEM) o de acuerdo con el programa de mantenimiento preventivo, pero no menos de una vez cada 12 meses o después de cada 2000 horas de operación.

2. Medidas de seguridad

¡ADVERTENCIA! Antes de comenzar cualquier trabajo en la caja de cambios, asegúrese de leer el manual de instrucciones del fabricante del equipo y seguir todos los procedimientos de seguridad corporativos. El incumplimiento de estas instrucciones podría provocar lesiones personales graves o daños al equipo.

¡ATENCIÓN! Bloqueo y etiquetado (LOTO): Antes de desmontar o reparar el reductor, asegúrese de realizar un procedimiento completo de bloqueo/etiquetado en todas las fuentes de energía (eléctrica, hidráulica, neumática, mecánica) que alimentan el mecanismo de transmisión. Asegúrese de que el mecanismo no se pueda iniciar inesperadamente. Cumplir con los estándares DSTU ISO 14118.

¡ATENCIÓN! Equipo de protección personal (EPP): Cuando trabaje con el reductor, utilice el EPP adecuado: gafas o pantalla de seguridad, guantes (químicamente resistentes cuando se trabaja con aceite), ropa protectora, calzado protector. Cuando trabaje en un espacio reducido o con un nivel de ruido elevado, utilice protección para los oídos.

¡ATENCIÓN! Aceite y superficies calientes: El aceite de la transmisión y las piezas del engranaje pueden estar calientes después de la operación. Deje que el equipo se enfríe a una temperatura segura (<50 °C) antes de drenar el aceite o tocar superficies. Utilice un termómetro para comprobar la temperatura.

¡ATENCIÓN! Levantar objetos pesados: Los engranajes y sus componentes pueden ser pesados. Utilice equipo de elevación adecuado y técnicas de elevación seguras para evitar lesiones en la espalda.

¡ATENCIÓN! Eliminación de residuos: El aceite usado es un residuo peligroso. Recójalo en contenedores herméticos especiales y deséchelo de acuerdo con las normas y normas medioambientales. Seguir las normas de DSTU 4462.3.01:2006.

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Lista de verificación previa al servicio

5. Procedimiento paso a paso

5.1. Preparación

1. Detener el equipo y bloquear la fuente de alimentación.

   Antes de iniciar cualquier trabajo, asegúrese de que la caja de cambios esté completamente parada.
   ¡PRECAUCIÓN! Realice un procedimiento de bloqueo y etiquetado (LOTO) de acuerdo con los estándares DSTU ISO 14118. Coloque un mensaje ¡NO ABRIR! ¡EL TRABAJO CONTINÚA!”.

   
   Error: no realizar LOTO es una infracción de seguridad grave y puede provocar lesiones mortales.

2. Limpieza de las superficies exteriores de la caja de cambios.

   Utilice un limpiador de metales y trapos industriales para eliminar la suciedad, el polvo y los residuos de aceite de la caja de engranajes. Esto evita que entre suciedad al abrir las tapas o drenar el aceite.

   Indicador visual: Limpiar las superficies externas sin suciedad ni polvo.

   
   Error: Puede entrar suciedad en el sistema al drenar/llenar aceite.

3. Preparación de herramientas y contenedores.

   Disponga todas las herramientas y materiales necesarios de acuerdo con la Sección 3. Coloque un recipiente limpio para recoger el aceite usado directamente debajo del drenaje de la caja de cambios. Asegúrese de que el recipiente tenga el volumen suficiente.

   Indicador visual: todas las herramientas están a mano, el contenedor de aceite está listo.

5.2. Drenaje del aceite usado

1. Muestreo de aceite (para análisis, si es necesario).

   Si se planifica un análisis del estado del aceite, utilice una jeringa de muestreo para tomar entre 50 y 100 ml de aceite usado del orificio de drenaje o del orificio de llenado. Etiquete la muestra con la fecha y el ID del equipo.

   
   Error: el muestreo inoportuno puede no reflejar el estado real del aceite durante el funcionamiento.

2. Apertura del orificio de drenaje.

   Desenrosque con cuidado el tapón de drenaje de la caja de cambios con la llave adecuada. Deje que el aceite se escurra completamente en el recipiente preparado. Esto suele tardar entre 15 y 30 minutos, dependiendo de la viscosidad del aceite y la temperatura. Para acelerar el drenaje, puede abrir el orificio de llenado y el respiradero para acceder al aire.

   Indicador visual: el aceite se ha cristalizado por completo, el flujo se ha detenido o se ha vuelto muy lento.

   
   Error: un drenaje incompleto deja aceite viejo, lo que reduce la eficiencia del reemplazo.

3. Descripción general del tapón de drenaje y la trampa magnética.

   Si el tapón de drenaje tiene una trampa magnética, inspeccione cuidadosamente si hay partículas metálicas. Las partículas pequeñas y finas son normales, pero grandes cantidades de virutas o fragmentos de metal (mayores de 1 mm) indican un desgaste significativo de los engranajes o cojinetes.

   Indicador visual: la trampa magnética está limpia o contiene una cantidad mínima de partículas finas.

   
   Error: ignorar una gran cantidad de metal puede provocar una falla catastrófica en el engranaje.

4. Limpieza e instalación del tapón de drenaje.

   Limpie a fondo el tapón de drenaje y su rosca del sellador viejo y la suciedad. Reemplace la junta tórica (si se incluye) por una nueva. Aplique un sellador de roscas nuevo (como Loctite 243) a las roscas del tapón de drenaje. Instale el enchufe y apriételo con una llave dinamométrica al par recomendado por el fabricante (normalmente 30-50 Nm para enchufes M20-M24).

   Indicador visual: el tapón está bien apretado, sin signos de fuga.
   
   Error: Apretar poco provocará fugas; apretar demasiado dañará la rosca o el tapón.

5.3. Inspección de engranajes y componentes internos.

1. Apertura de escotillas o cubiertas de inspección.

   Desatornille los tornillos que sujetan las trampillas de inspección o la tapa superior de la caja de cambios.
   ¡PRECAUCIÓN! Tenga cuidado de no dañar las juntas o sellos. Si es necesario, levante suavemente la cubierta con un mazo de madera o goma.

   
   Error: el uso de herramientas de rectificado de metal puede dañar las superficies de contacto y provocar fugas.

2. Inspección visual de los engranajes.

   Inspeccione cuidadosamente todos los engranajes disponibles para detectar los siguientes defectos: picaduras, astillas de dientes, desgaste de los dientes (perfil), grietas, pulido excesivo (desgaste del espejo), signos de corrosión. Utilice una fuente de luz y una lupa. Registre cualquier defecto.

   Criterios: Sin astillas ni grietas. Se permiten picaduras en el 10% del área del diente. El desgaste del perfil no supera los 0,1 mm del inicial.

   
   Defecto: ignorar las etapas iniciales de desgaste provocará una rápida progresión del defecto y la falla.

3. Comprobación del estado de los rodamientos (si están disponibles).

   Si es posible, inspeccione los espaciadores de rodamientos y los rodillos/bolas. Gire los ejes con la mano, escuche si hay ruidos extraños (crujidos, contragolpes).

   Criterios: movimiento suave, sin contragolpes ni ruidos extraños.

4. Limpieza de superficies internas.

   Retire el aceite viejo y la suciedad de las paredes interiores de la carcasa y los engranajes. Utilice paños limpios y sin pelusa y un limpiador de metales. Evite que el limpiador entre en contacto con los sellos a menos que vaya a reemplazarlos.

   
   Error: los residuos del aceite viejo y la suciedad contaminarán el aceite nuevo.

5. Cerrar las trampillas/tapas de inspección.

   Instale juntas nuevas o aplique una capa delgada de sellador (si lo recomienda el OEM) a las superficies de los cojinetes. Instale las cubiertas y apriete uniformemente los pernos de montaje con una llave dinamométrica. El par de apriete depende del diámetro de los tornillos (por ejemplo, para M10 45-50 Nm, para M12 75-80 Nm). Apretar "cruzado".

   Indicador visual: las tapas ajustan bien, los pernos están apretados de manera uniforme.
   
   Error: un ajuste desigual puede deformar la tapa o provocar fugas.

5.4. Reemplazo de Sellos (Glándulas)

Se recomienda reemplazar los sellos cuando se detectan fugas o durante reparaciones importantes. Si los sellos están secos y no muestran signos de fugas, se pueden dejar sin cambios, pero se debe controlar su estado.

1. Desmontaje de sellos de eje.

   Retire con cuidado los sellos de aceite viejos (sellos del eje) con un extractor o destornillador especial, haciendo palanca desde el borde interior.
   ¡PRECAUCIÓN! ¡No dañes los asientos ni las superficies de los ejes!

   
   Error: los daños en el eje o la carcasa impedirán la instalación hermética de un nuevo sello.

2. Limpieza e inspección de asientos.

   Limpie a fondo el asiento del sello de suciedad, sellador viejo y aceite. Inspeccione la superficie del eje sobre la que funciona el sello en busca de rebabas, rayones profundos o desgaste. Los rayones menores se pueden pulir con papel de lija fino (P2000) con aceite.

   
   Error: La presencia de defectos en el eje provocará un rápido desgaste del nuevo sello y fugas.

3. Instalación de nuevos sellos.

   Lubrique el borde de trabajo del nuevo sello con aceite para engranajes limpio. Con la ayuda de un mandril especial (o un trozo de tubo del diámetro adecuado), presione con cuidado, de manera uniforme y sin deformaciones, el nuevo sello en el asiento hasta que se detenga. Asegúrese de que el resorte del sello esté del lado del aceite.

   Indicador visual: el sello está instalado plano, sin distorsión, el borde de trabajo no está dañado.
   
   Error: una desalineación del sello o un daño en el borde de trabajo provocará fugas.

5.5. Vertiendo Novy Masla

1. Llenado de aceite.

   Usando un colador limpio, agregue lentamente aceite de transmisión nuevo a través del orificio de llenado hasta alcanzar el nivel recomendado en la varilla medidora o varilla medidora. El volumen de aceite debe cumplir con las especificaciones del fabricante de la caja de cambios.

   Indicador visual: el nivel de aceite está entre las marcas mínima y máxima.

   
   Error: el llenado excesivo de aceite puede provocar formación de espuma y sobrecalentamiento, mientras que el llenado insuficiente puede provocar falta de aceite y un desgaste acelerado.

2. Tapón de llenado y respiradero.

   Limpiar el tapón de llenado y el respiradero. Reemplace los anillos de sellado. Apriete el tapón de llenado con una llave dinamométrica (como para el tapón de drenaje). Instale el respiradero, asegurándose de que esté limpio y funcionando.

   Indicador visual: los enchufes están apretados, el respiradero está limpio.

5.6. Inspección y ajuste de la alineación del eje

Este procedimiento es fundamental para evitar vibraciones excesivas, desgaste de cojinetes y sellos y daños al acoplamiento.

1. Preparación para la medición de alineación.

   Asegúrese de que la caja de cambios y los mecanismos de transmisión/impulsión estén bien sujetos. Limpiar las superficies de ejes y acoplamientos.
   ¡PRECAUCIÓN! Asegúrese de que el equipo esté desenergizado y bloqueado (LOTO).

2. Medición de alineación (sistema láser).

   Instale los sensores del sistema de alineación láser en la caja de cambios y en los ejes motrices/impulsados de acuerdo con las instrucciones del fabricante del sistema. Mida el desplazamiento axial y angular.

   Criterios: desplazamiento axial permitido no más de 0,05 mm, desplazamiento angular no más de 0,02 mm/100 mm de longitud del eje.

   
   Error: un desplazamiento excesivo provocará un desgaste acelerado de los acoplamientos, rodamientos y vibraciones.

3. Ajuste de alineación.

   Si la alineación no es correcta, use cuñas debajo de las patas del engranaje y/o mecanismo de transmisión para ajustar la desalineación axial y angular. Ajuste la alineación vertical y luego la horizontal sucesivamente, repitiendo la medición después de cada cambio hasta alcanzar valores aceptables.

   Indicador visual: la lectura del sistema láser indica "APROBADO" o está en el rango de tolerancia verde.
   
   Error: un ajuste desigual de los pernos después del ajuste puede alterar nuevamente la alineación.

4. Apretar los pernos de fijación.

   Después de lograr la alineación requerida, apriete todos los pernos de fijación de la caja de cambios al par recomendado con una llave dinamométrica (por ejemplo, para pernos M16 de clase de resistencia 8.8 - 200 Nm, para M20 - 390 Nm). Vuelva a verificar la alineación después de apretar.

   Indicador visual: alineación conservada después del ajuste.

6. Lista de verificación posterior al servicio

7. Guía de solución de problemas

8. Programa de mantenimiento recomendado

El cronograma se basa en condiciones operativas típicas. En condiciones de cargas elevadas, altas temperaturas o un ambiente contaminado, se debe aumentar la frecuencia del mantenimiento.

9. Catálogo de Repuestos

El uso de repuestos de alta calidad es garantía de un funcionamiento fiable de la caja de cambios. Se recomienda utilizar repuestos originales o análogos certificados que cumplan con las normas ISO y EN.

Para solicitar repuestos y componentes de alta calidad, visite el catálogo electrónico UNITEC-D.

10. Enlaces

• DSTU EN ISO 12100:2016 — Seguridad de las máquinas. Principios generales de diseño. Evaluación de riesgos y reducción de riesgos.
• DSTU ISO 14118:2009 — Seguridad de las máquinas. Prevención de arranque inesperado.
• DSTU 4462.3.01:2006 — Protección del medio ambiente. Gestión de residuos. Procedimiento de clasificación de residuos.
• DSTU ISO 2954:2018 — Vibración mecánica. Medición y evaluación de vibraciones de máquinas.
• Manual de operación y mantenimiento del fabricante de cajas de cambios (OEM).
• Normas DIN ISO 281, ISO 15243 (para rodamientos).
• Normas ANSI/AGMA 2000-A88, DIN 3990 (para engranajes).