Guía de diagnóstico y solución de problemas: atascos y sobrecargas de transportadores de cadena

1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.

Este manual está destinado al diagnóstico y solución de problemas relacionados con atascos y sobrecargas de transportadores de cadena operados en empresas industriales de Ucrania. Cubre causas comunes de falla, como el alargamiento de la cadena, el desgaste de las ruedas dentadas, la lubricación insuficiente y la acumulación de material. Los atascos y la sobrecarga pueden provocar paradas de producción no planificadas, daños en los equipos y mayores costes de mantenimiento. Este manual se aplica a todo tipo de transportadores de cadena utilizados para transportar materiales a granel, cargas artificiales y productos en la industria pesada.

• Fallo crítico: Atasco completo y repentino del transportador, lo que provoca la parada inmediata de la línea de producción. Requiere intervención inmediata.
• Mal funcionamiento grave: Parada frecuente o intermitente, lo que provoca una disminución significativa en el rendimiento y la carga en la unidad.
• Fallo menor: aumento de ruido, vibración o fluctuaciones de corriente del motor, lo que indica las primeras etapas de un problema.

2. Precauciones

¡ADVERTENCIA! Antes de comenzar cualquier trabajo de diagnóstico o reparación en el transportador de cadena, se deben seguir estrictas precauciones de seguridad para evitar lesiones y daños al equipo. El incumplimiento de estas reglas puede tener consecuencias graves.

• BLOQUEO/ETIQUETADO (LOTO): Realice siempre el procedimiento de Bloqueo/Etiquetado de acuerdo con los estándares internos de la empresa y los requisitos de DSTU EN 1037. Asegúrese de que todas las fuentes de energía (eléctrica, hidráulica, neumática) estén aisladas y bloqueadas. Comprobar la ausencia de tensión con dispositivos adecuados.
• ENERGÍA ALMACENADA: Algunos transportadores pueden tener sistemas de tensión de cadena (de resorte, hidráulicos) o acumuladores que almacenan energía. Antes de comenzar a trabajar, asegúrese de que toda la energía almacenada esté descargada o bloqueada.
• EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP): Utilice siempre el EPP adecuado, incluidas gafas de seguridad (DSTU EN 166), guantes de seguridad (DSTU EN 388), calzado de seguridad (DSTU EN ISO 20345) y ropa protectora. Cuando se trabaja con mucho ruido: equipo de protección auditiva (DSTU EN 352).
• PUNTOS DE SUJECIÓN Y PIEZAS MÓVILES: Evite el contacto con las partes móviles del transportador. Esté atento a los puntos de pellizco incluso cuando el transportador esté apagado, pero tiene el potencial de moverse debido a la tensión residual.
• SUPERFICIES CALIENTES: Algunos componentes (motor, reductor, cojinetes) pueden estar calientes después de que el transportador esté en funcionamiento. Ten cuidado.

3. Herramientas de diagnóstico necesarias

Se requiere el siguiente conjunto de herramientas para un diagnóstico eficaz:

4. Lista de verificación de evaluación inicial

Antes de iniciar un diagnóstico detallado, es necesario recopilar información sobre el estado actual y el historial del transportador:

5. Diagnóstico sistemático (Diagrama de bloques de soluciones)

El diagnóstico de atascos y sobrecargas del transportador de cadena debe realizarse de forma secuencial:

1. SÍNTOMA: El transportador se detuvo repentinamente o no arranca debido a que la corriente del motor excede.
   1. Comprobación 1: Presencia de objetos extraños y acumulación de material.
      • Acciones: Después de activar LOTO, inspeccione cuidadosamente la trayectoria del transportador, el área de carga/descarga, el tensado y la conducción. estaciones.
      • SI se detecta una acumulación significativa de material u objeto extraño:
        1. Causa probable: Bloqueo debido a material u objeto extraño.
        2. Acciones: Quitar la obstrucción. Verificar el funcionamiento del transportador.
      • SI no hay obstrucciones obvias: Vaya a 1.b.
   2. Comprobación 2: Tensión y corriente del motor, estado de protección.
      • Acciones: ¡Precaución vivo! Mida la tensión y la corriente del motor en todas las fases con un multímetro (pinzas). Verificar el funcionamiento de relés térmicos, interruptores automáticos.
      • SI la corriente es significativamente mayor que la nominal (más del 120 % de la nominal) al intentar arrancar:
        1. Causa probable: Atasco mecánico del transportador o falla del motor/caja de cambios.
        2. Acciones: Vaya a 1.c.
      • SI la corriente es normal, pero el motor no gira:
        1. Causa probable: Mal funcionamiento del motor (ruptura de fase, corto entre vueltas), acoplamiento o caja de cambios.
        2. Acciones: Activando LOTO. Desconectar el motor de la caja de cambios. Intente arrancar el motor sin carga. Verifique la resistencia de los devanados del motor. Si el motor funciona, revise la caja de cambios y el embrague.
   3. Comprobación 3: Verifique la tensión de la cadena.
      • Acciones: Active LOTO. Evalúe visualmente la holgura de la cadena en el brazo tensor. Mida el hundimiento según las recomendaciones del fabricante (normalmente entre el 1 y el 2 % de la distancia entre los centros de las ruedas dentadas).
      • SI la cadena se hunde demasiado (más del 2%):
        1. Causa probable: Alargamiento de la cadena.
        2. Acciones: Ir a la sección 7.1.
      • SI la tensión es excesiva (la cadena se estira como una cuerda):
        1. Causa probable: Ajuste incorrecto o atasco de la estación tensora.
        2. Acciones: Ir a la sección 7.4.
   4. Comprobación 4: Evaluar el desgaste de la rueda dentada.
      • Acciones: Active LOTO. Inspeccione los dientes de la rueda dentada impulsora y tensora en busca de desgaste (desgaste del gancho, afilado, perfil desigual).
      • SI se encuentra un desgaste significativo de la rueda dentada:
        1. Causa probable: Desgaste de la rueda dentada.
        2. Acciones: Ir a la sección 7.2.
   5. Verificación 5: Estado de lubricación.
      • Acciones: Activar LOTO. Verificar los eslabones de la cadena para ver si están lubricados. Evaluar la calidad del lubricante (contaminación, decoloración).
      • SI la cadena está seca, oxidada o el aceite sucio:
        1. Causa probable: Lubricación insuficiente o uso de aceite incorrecto.
        2. Acciones: Ir a la sección 7.3.
2. SÍNTOMA: Aumento de ruido, vibración y sacudidas durante el funcionamiento del transportador.
   1. Comprobación 1: Inspección visual del movimiento de la cadena.
      • Acciones: ¡Precaución! ¡Partes en movimiento!Observa el movimiento de la cadena en toda su longitud, especialmente en las zonas de piñones, giros y estaciones de tensión. Utilice una luz estroboscópica para cámara lenta.
      • SI hay movimiento irregular, cadena "flotando" sobre los dientes de la rueda dentada o tirones frecuentes:
        1. Causa probable: Alargamiento de la cadena y/o desgaste de la rueda dentada.
        2. Acciones: Vaya a 2.b.
   2. Comprobación 2: Medición de vibraciones.
      • Acciones: Utilizando un analizador de vibraciones, mida la vibración en los cojinetes del motor, caja de cambios, transmisión y ejes locos.
      • SI la vibración excede los límites permitidos (por ejemplo, más de 4,5 mm/s de RMS para la clase ISO 10816-3):
        1. Causa probable: Desgaste de rodamientos, desalineación, alargamiento de cadena, desgaste de ruedas dentadas.
        2. Acciones: Analiza el espectro de vibración para identificar con precisión la fuente. Vaya a las secciones 7.1, 7.2.
   3. Comprobación 3: Monitoreo de temperatura.
      • Acciones: Usando una cámara termográfica, mida la temperatura de la carcasa del motor, la caja de cambios, los cojinetes y las secciones de la cadena y la rueda dentada.
      • SI la temperatura del rodamiento excede los +70 °C, o la caja de cambios > +90 °C, o un sobrecalentamiento local significativo (>20 °C en relación con las áreas adyacentes):
        1. Causa probable: Lubricación insuficiente, fricción excesiva, sobrecarga, desgaste de los rodamientos/dientes.
        2. Acciones: Ir a las secciones 7.3, 7.4.

6. Matriz "Fallo-Causa"

7. Análisis de las causas fundamentales de las averías.

7.1. Extensión de cadena

Explicación: El alargamiento de la cadena es un proceso natural que se produce debido al desgaste de las superficies de las juntas de las bisagras (dedos y casquillos). Bajo la influencia de la carga y el movimiento cíclico, el metal de las bisagras se desgasta gradualmente, aumentando el paso de la cadena. Esto lleva al hecho de que la cadena comienza a girar de manera desigual sobre los dientes de la rueda dentada, provocando golpes, vibraciones y una mayor fricción. Según DSTU EN ISO 606, el alargamiento máximo permitido de la cadena antes del reemplazo es del 3% de la longitud inicial.

Cómo confirmar: Activación de LOTO. Utilice un medidor de alargamiento de cadena o el método manual: mida la longitud de 10 a 20 pasos de la cadena (depende de la longitud total de la cadena) sin tensión y compárelo con la longitud nominal (N * paso de cadena). Calcule el porcentaje de elongación. Revisa varios tramos del circuito.

Daños, si no se eliminan: La carga desigual sobre los dientes de las ruedas dentadas provoca su desgaste acelerado, especialmente en forma de gancho. Aumentan las vibraciones y el ruido, aumenta la carga sobre los cojinetes y la caja de cambios. Es posible que la cadena "salte" de la rueda dentada o la rompa, lo que provocará una parada de emergencia y daños importantes al transportador y al mecanismo de accionamiento.

7.2. Desgaste de la rueda dentada

Explicación: El desgaste de los dientes de la rueda dentada es el resultado del contacto y la fricción constante con la cadena. Las ruedas dentadas están sujetas a desgaste abrasivo (especialmente cuando el material golpea), desgaste por fatiga y desgaste por deslizamiento, especialmente cuando la cadena está extendida. El perfil de los dientes en forma de gancho, el afilado o adelgazamiento de los dientes indican un desgaste significativo, lo que empeora el enganche con la cadena.

Cómo confirmar: Activación de LOTO. Inspección visual de los dientes de la rueda dentada. Preste atención al perfil en forma de gancho, al afilado de la parte superior de los dientes y al adelgazamiento de la base del diente. Utilice un calibrador para medir el espesor de los dientes y compararlos con piñones nuevos o con las tolerancias de desgaste del fabricante.

Daños si no se corrigen: Las ruedas dentadas desgastadas no proporcionan un acoplamiento adecuado con la cadena, lo que provoca "deslizamiento", cargas de impacto y aumento de la vibración. Esto acelera el desgaste de la cadena y los cojinetes y puede provocar que la cadena o el piñón se rompan, provocando accidentes graves y tiempo de inactividad.

7.3. Lubricación insuficiente

Explicación: La lubricación desempeña un papel fundamental en la reducción de la fricción y el desgaste en las uniones y cojinetes de los eslabones de la cadena. Una lubricación insuficiente o de mala calidad provoca el contacto directo de las superficies metálicas, lo que provoca un aumento significativo de la fricción, un desgaste intenso y un sobrecalentamiento. Las altas temperaturas reducen la viscosidad del lubricante, perjudicando sus propiedades protectoras.

Cómo confirmar: Activación de LOTO. Inspección visual de la cadena (especialmente las bisagras): debe estar cubierta con una fina película de grasa. Comprobar el nivel y estado de la grasa del sistema de lubricación centralizada, si lo hubiera. Mida la temperatura de la cadena y los cojinetes con una cámara termográfica durante el funcionamiento (si es seguro y posible).

Daños si no se corrigen: el aumento de la fricción y el sobrecalentamiento provocan un rápido alargamiento de la cadena, fallas en los rodamientos, pérdida de eficiencia del transportador y un aumento significativo en el consumo de energía. El resultado final es atascos en la cinta transportadora, fallas de componentes y reparaciones no programadas.

7.4. Acumulación de material y atasco de la estación tensora.

Explicación: La acumulación excesiva de material transportado (materiales sueltos, polvo, pequeñas fracciones) en el bastidor del transportador, debajo de la cadena, en las guías o en el área de la estación tensora puede crear una resistencia adicional al movimiento de la cadena. Esto aumenta la carga sobre el disco y puede provocar atascos. La estación tensora puede atascarse debido a la acumulación de material o a la corrosión, impidiendo que la cadena compense su alargamiento.

Cómo confirmar: Activación de LOTO. Una inspección visual minuciosa de todo el recorrido del transportador, especialmente debajo de la cadena, en los lugares de giros, estaciones de tensión y accionamiento. Verifique la movilidad de la estación tensora, intente moverla manualmente. Compruebe si hay corrosión o interferencias mecánicas.

Daños si no se eliminan: La acumulación de material provoca una sobrecarga del motor, un mayor desgaste de la cadena y la rueda dentada, y puede provocar un atascamiento total. El atasco de la estación tensora no permite mantener la tensión correcta de la cadena, lo que provoca su hundimiento excesivo o, por el contrario, una tensión excesiva y destrucción.

8. Procedimientos de solución de problemas paso a paso

8.1. Eliminación del alargamiento de la cadena.

1. Diagnóstico: Mida el alargamiento de la cadena. Si el alargamiento supera el 3%, es necesario reemplazar la cadena. Si el alargamiento es inferior al 3% y hay un margen de recorrido de la estación tensora, se puede realizar el ajuste.
2. Ajuste de tensión (para alargamiento hasta 3%):
   1. Activación de LOTO.
   2. Afloje la fijación de la estación tensora.
   3. Utilice los pernos de ajuste o el sistema hidráulico para mover la rueda dentada loca hasta lograr el hundimiento óptimo. Pandeo típico: 1-2% de la distancia entre los centros de las ruedas dentadas en la rama inactiva. Controlar el hundimiento en el centro del tramo.
   4. Apriete los tornillos de la estación tensora al par recomendado por el fabricante (por ejemplo, 150-200 Nm para tornillos M20).
   5. Verificación: Eliminar LOTO. Realice una prueba de funcionamiento del transportador sin carga y luego bajo carga. Comprobar la suavidad del movimiento de la cadena, la ausencia de tirones, vibraciones y ruidos excesivos. Monitorear la corriente del motor.
3. Reemplazo de cadena (para alargamiento superior al 3%):
   1. Activación de LOTO.
   2. Desmontar la cadena vieja. Quizás sea necesario cortarlo o separarlo con una herramienta especial.
   3. Instale una cadena nueva. Asegúrese de que la dirección de desplazamiento de la cadena esté de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.
   4. Ajuste la tensión de la nueva cadena como se describe arriba.
   5. Verificación: Eliminar LOTO. Realizar una prueba de funcionamiento, controlando los parámetros. Asegúrese de que todas las conexiones sean seguras.

8.2. Reemplazo de piñones desgastados

1. Diagnóstico: Inspeccione los dientes de la rueda dentada en busca de desgaste en forma de gancho y afilado.
2. Reemplazo:
   1. Activación de LOTO.
   2. Desmontar la rueda dentada motriz (o tensora). Es posible que se requieran extractores y herramientas especiales.
   3. Instale una rueda dentada nueva. Asegúrese de que esté orientado correctamente y asiente sobre el eje sin juego. Fíjelo según las instrucciones (por ejemplo, con un par de 300 Nm para una conexión en cuña).
   4. Crítico: Si se reemplaza la rueda dentada impulsora, siempre se recomienda reemplazar también la cadena, ya que una rueda dentada desgastada y una cadena extendida vieja no funcionarán juntas de manera efectiva y acelerarán el desgaste del nuevo componente.
   5. Verificación: Eliminar LOTO. Realizar una prueba de funcionamiento, controlando la suavidad del movimiento, la ausencia de ruidos y vibraciones.

8.3. Restauración y optimización de la lubricación.

1. Diagnóstico: Inspección visual de la cadena, comprobando el nivel y calidad del lubricante en la caja de cambios y sistema de lubricación.
2. Procedimiento:
   1. Activación de LOTO.
   2. Limpie a fondo la cadena de grasa vieja, polvo y partículas abrasivas. Utilice limpiadores adecuados.
   3. Utilice el lubricante para cadenas recomendado por el fabricante (por ejemplo, lubricante mineral con aditivos adhesivos ISO VG 220-460 o lubricante sintético para altas temperaturas). Aplique grasa en el interior de la cadena para que entre en las uniones.
   4. Compruebe y rellene el nivel de aceite en la caja de cambios hasta la marca. Si el lubricante está sucio, reemplácelo por completo.
   5. Comprobar el funcionamiento del sistema de lubricación centralizada: presión (típica 5-10 bar), disponibilidad de grasa en todos los puntos, establecimiento de intervalos de suministro de grasa.
   6. Verificación: Eliminar LOTO. Inicie el oleoducto. Verifique visualmente que haya suficiente lubricación. Con la ayuda de una cámara termográfica, controle la temperatura de la cadena, los cojinetes y la caja de cambios; debería estabilizarse a un nivel normal.

8.4. Eliminación de acumulación de material y atascos de la estación tensora.

1. Diagnóstico: Inspección visual, intentar mover manualmente la estación tensora.
2. Procedimiento:
   1. Activación de LOTO.
   2. Limpiar a fondo todo el recorrido del transportador del material acumulado, especialmente debajo de la cadena, en las guías, en la zona de las ruedas dentadas y estaciones tensoras. Utilice palas, cepillos, aspiradoras.
   3. Si la estación tensora está atascada:
      • Límpiela de material y corrosión.
      • Lubrique los elementos guía y las conexiones roscadas.
      • Intente desarrollarlo utilizando herramientas de impacto ligero y lubricante penetrante.
      • Reemplace los elementos dañados de la estación tensora (por ejemplo, tornillos, casquillos desgastados).
   4. Verificación: Eliminar LOTO. Haz una prueba. Asegúrese de que la estación tensora se mueva libremente (si es automática) y que no haya acumulación de material.

9. Precauciones

10. Repuestos y componentes

Puede encontrar todos los repuestos y componentes necesarios para la reparación y mantenimiento de transportadores de cadena en el catálogo electrónico UNITEC-D.

11. Enlaces

• DSTU EN ISO 606:2018 (EN ISO 606:2015, IDT) Cadenas de rodillos de accionamiento. Características técnicas.
• DSTU EN ISO 10816-3:2004 Vibración. Evaluación de vibraciones de máquinas a partir de resultados de mediciones en piezas estacionarias. Máquinas industriales con una potencia nominal superior a 15 kW y una velocidad nominal desde 120 rpm hasta 15.000 rpm.
• DSTU EN 1037:2018 (EN 1037:1995 + A1:2008, IDT) Seguridad de las máquinas. Prevención de arranque inesperado.
• Manual de operación y mantenimiento para un tipo específico de transportador de cadena (documentación OEM).
• Normas internas UNITEC-D para seguridad y mantenimiento de equipos transportadores.