Lubricación de los cojinetes de manga para bombas centrifugas

Los cojinetes aceitados con anillo se proveen con un anillo de acero suave que corre sobre la flecha de la bomba centrifuga a través de una ranura cortada en la parte central de la mitad superior de la concha del cojinete. Este anillo gira cuando rueda la flecha levantando aceite del depósito de la caja del cojinete. El aceite se separa en la parte superior de la flecha de la bomba centrifuga, fluyendo entre el claro del cojinete y la flecha, y entonces se descarga en los extremos del cojinetes. Este tipo de lubricación por medio de los anillos de aceite tiene un alto rendimiento por lo que es totalmente satisfactoria pero sólo a velocidades de operación que sean relativamente bajas. En los casos en los que la bomba centrifuga deba funcionar a alta velocidad se debe proveer un dispositivo para la circulación automática del aceite e inclusive para servir de sitema de enfriamento en caso de que sea necesario. Todos los cojinetes de manga para altas velocidades deben disponer de este dispositivo, especialmente en el caso de que sea de empuje.

En ciertos cojinetes la circulación del aceite se consigue gracias a una bomba centrifuga de engrane giratorio de desplazamiento positivo, la cual se conecta directamente al extremo exterior de la flecha de la bomba centrifuga gracias a un acoplamiento flexible. La bomba centrifuga de aceite, toma este aceite de un depósito que se encuentra colocado ya sea en la caja del cojinete propiamente dicha, o por separado en la placa de la base de la bomba centrifuga Luego, lo descarga a presión a través del enfriador de aceite. Del enfriador, el aceite fluye en parte al cojinete de empuje exterior, de donde fluye al interior del depósito localizado en la mitad inferior de la caja del cojinete. Posteriormente derrama por gravedad de éste, al depósito principal en la placa de la base.

Se suele abastecer el cojinete lineal interior de este sistema, con aceite a presión a través de un ramal de la línea de descarga del enfriador de aceite. El aceite del cojinete regresa por gravedad por medio de grandes líneas de retorno al depósito principal. Es muy necesario que la presión de la caída sea la adecuada desde todos los cojinetes a fin de que el aceite no se derrame debido a una evacuación insatisfactoria.

En todo caso existen numerosas alternativas de métodos para abastecer el cojinete con lubricación de alimentación forzada. Por ejemplo, algunos arreglos usan una bomba centrifuga vertical de aceite movida desde la flecha de la bomba centrifuga principal por medio de un engrane de gusano. Otros cojinetes aprovechan el sistema Kinsgsbury de «lubricación adhesiva». En este sistema, el aceite de debajo del cojinete de empuje es arrastrado a un anillo de bronce, llamado el «circulador» o «anillo de bombeo de aceite», que se encuentra alrededor del collar. La adhesión del aceite al collar lleva el aceite alrededor de la ranura del anillo. El aceite se mueve con el collar casi por una revolución completa. Entonces se encuentra un dique en la ranura y es empujado por la corriente detrás de él, dentro de un puerto que va a unos espacios entre las dos zapatas más bajas en ambos lados del cojinete de empuje. La rotación de la flecha lo lleva a las otras zapatas y, finalmente, escapa arriba del collar, por dentro de un conducto que lo lleva a un enfriador. Del enfriador regresa al depósito. El aceite circulará igualmente bien con el collar corriendo en el otro sentido. Cuando el collar cambia dirección, la adhesividad del aceite se lleva al circulador consigo a un corto ángulo, hasta que el lóbulo de la parte superior del circulador se encuentra con un tope. En cualquiera de las dos posiciones de «tope» el aceite entra a la ranura del circulador por el puerto apropiado para la dirección de la rotación y se descarga por el puerto intermedio.

En ocasiones el sistema de lubricación de alimentación forzada podría abastecer también de aceite a los cojinetes del impulsor de la bomba centrifuga, aunque este arreglo está generalmente restringido a los impulsores de motor eléctrico. Un sistema típico que combina lubricación a la bomba centrifuga y al impulsor. Si las bombas centrifugas están movidas por turbinas de vapor o por medio de engranes, es costumbres hacer que la turbina o el engrane abastezcan de aceite a los cojinetes de la bomba centrifuga. Esos arreglos requieren una similitud de las características del aceite lubricante y de las temperaturas de operación establecidas por los fabricantes de cada una de las partes del equipo.

El uso de anillos de aceite para los cojinetes de manga lineales, se abastecen regularmente con aceite a presión, y suele ser opcional, porque no siempre se justifican. El trabajo que realizan es básicamente el de suministrar aceite al cojinete al iniciar la operación de la bomba centrifuga, supuestamente antes de que el sistema de alimentación forzada tenga tiempo para hacerlo. Se debe recordar que generalmente se retienen suficiente aceite en los cojinetes para satisfacer sus necesidades antes de que se efectúe la alimentación forzada que lo abastece.

Si la retención normal de aceite en el cojinete o el uso de anillos de aceite no suministran una protección adecuada, se recurre a bombas centrifugas de aceite auxiliares. Pueden ser bombas centrifugas de engrane operadas a mano que se deben usar a intervalos programados, cuando la bomba centrifuga permanece inactiva. La operación semanal o quincenal de esta bomba centrifuga auxiliar suele ser suficiente para evitar que el aceite se escurra completamente de los cojinetes o líneas de aceite.

Los sistemas de lubricación más complicados comprenden una bomba centrifuga de aceite auxiliar movida por motor eléctrico, que se arranca antes de que la bomba centrifuga principal empiece a operar los controles arrancadores del motor están interconectados de tal manera que el motor principal no puede arrancarse hasta que la presión de aceite en el sistema alcanza un valor predeterminado. Tan pronto como la bomba centrifuga de aceite movida con la flecha de la bomba centrifuga principal alcanza a desarrollar suficiente presión, la bomba centrifuga auxiliar se desconecta por medio de un interruptor de presión. Un segundo interruptor de presión vuelve a arrancar automáticamente la bomba centrifuga auxiliar, al fallar la bomba centrifuga regular, para mantener la presión deseada.

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