Cinco averías comunes en equipos de perforación rotativa y sus métodos de reparación
Par de torsión insuficiente del cabezal rotatorio (cabezal de potencia). Síntomas de la falla: Durante la perforación, el cabezal rotatorio genera un par de torsión insuficiente; las velocidades de rotación, tanto hacia adelante como hacia atrás, son bajas; el motor y la caja de cambios del cabezal rotatorio emiten ruidos anormales durante el funcionamiento. Análisis de la falla: El par de torsión insuficiente puede deberse a problemas hidráulicos o mecánicos: 1) baja presión de aceite hidráulico en el sistema hidráulico; 2) fallas en el motor, la caja de cambios o la transmisión (reductor) del cabezal rotatorio. Posibles causas:
Presión piloto demasiado baja o punto de ajuste de la válvula de alivio demasiado bajo;
Daños en el motor del cabezal rotatorio o fuga hidráulica excesiva;
Daños en los componentes internos de la caja de cambios/reductor;
Fallo mecánico en el conjunto de la caja de engranajes del cabezal rotativo.
Solución de problemas:
Compruebe la presión del sistema hidráulico principal. Si la presión es normal, sospeche de un fallo mecánico.
Durante las comprobaciones hidráulicas, observe que el reductor y el motor emiten un pequeño ruido periódico durante su funcionamiento. Retire e inspeccione el motor del cabezal rotativo y el eje de salida; estas piezas se encontraron en buen estado.
Retire y desmonte el reductor. Nota: mantenga limpia la zona de desmontaje y siga el orden correcto para el montaje. Inspeccione cuidadosamente el interior del reductor; se detectaron daños en los engranajes. Mantenga el orden de los componentes, limpie los tornillos, arandelas y piezas durante el desmontaje y mantenga limpio el interior del reductor durante el montaje.
Se sustituyeron los engranajes dañados, se reinstaló el reductor y el motor, y se restauró el cabezal rotatorio; el equipo volvió a funcionar con normalidad. Lecciones aprendidas: Los daños mecánicos en el reductor del cabezal rotatorio disminuyen el par de salida y suelen producir ruidos anormales. La detección y reparación tempranas son esenciales para evitar que el daño empeore.
La abrazadera para cable (dispositivo de presión para cable de acero) no gira. Síntomas de la falla: La abrazadera está atascada y no puede girar; el cable de acero está muy desgastado. Análisis de la falla: Una abrazadera que no gira y el desgaste severo del cable de acero generalmente se deben a un mantenimiento insuficiente: la falta de lubricación dentro de la abrazadera provoca que la rotación sea difícil o deformada, puede dañar los cojinetes internos, causar atascos y acelerar la abrasión del cable. Posibles causas:
Lubricación insuficiente en el interior de la abrazadera de la cuerda;
Deformación de la abrazadera de la cuerda;
Daños internos en el rodamiento que provocan el agarrotamiento. Solución de problemas:
Inspección de campo: la abrazadera no está deformada, pero el desgaste superficial es severo.
Desmonte la abrazadera y encontrará que el lubricante en su interior es insuficiente.
Un desmontaje más exhaustivo revela cojinetes internos dañados que impiden la rotación.
Sustituir los cojinetes internos, volver a montar la abrazadera, añadir lubricante — avería solucionada.
Fuga en el cilindro del mástil; mástil no está vertical. Síntomas de la falla: El cilindro hidráulico del mástil tiene una fuga de aceite; el mástil no está vertical. Análisis de la falla: La fuga del cilindro puede deberse a la fractura de la cabeza del vástago del pistón o a daños en los sellos del cilindro. La falta de verticalidad del mástil puede deberse a una fuga interna en el cilindro o en la válvula de equilibrio. Posibles causas:
Fractura de la junta/cabezal del pistón del mástil;
Daños en las juntas del cilindro hidráulico del mástil;
Fuga interna en la válvula de equilibrio. Solución de problemas:
Inspeccione la junta/cabezal del pistón del cilindro para detectar grietas. Una inspección más detallada del cilindro del mástil revela manchas visibles y surcos poco profundos en la superficie del vástago.
Abra el cilindro y los sellos; los sellos y las juntas tóricas están dañados y las arandelas presentan grietas, lo que provoca fugas.
Reemplace las juntas, las juntas tóricas y las arandelas, y vuelva a montar el cilindro. La prueba no muestra fugas; la plataforma vuelve a la normalidad. Lecciones aprendidas: Un funcionamiento incorrecto puede provocar que el cable del cabrestante principal entre en contacto con la superficie del vástago del pistón, produciendo surcos y dañando las juntas, lo que conlleva fugas. Las fugas en el cilindro del mástil provocan inclinación del mástil, elevación/descenso asincrónico del mástil, etc. Solucione las fugas de inmediato para evitar que el problema se agrave.
Inclinación del mástil durante la elevación o el descenso (desalineación del mástil). Síntomas de la falla: El mástil se inclina durante el montaje o el descenso; las acciones del cilindro del mástil no están sincronizadas. Análisis de la falla: La desincronización del mástil puede deberse a una apertura inconsistente de las válvulas electroproporcionales durante la elevación/descenso. Si el ajuste de la corriente eléctrica no mejora la situación, considere fallas en la válvula de equilibrio. Si la válvula de equilibrio no está atascada y el ajuste de la apertura del carrete no produce mejoría, es probable que exista una fuga interna en el cilindro. Causas posibles:
Las válvulas electroproporcionales para subir/bajar se abren de forma inconsistente;
Fallos en las válvulas de equilibrio de los cilindros del mástil;
Juntas del cilindro dañadas que provocan fugas internas. Solución de problemas:
Encienda el equipo, acceda a la configuración de la pantalla y ajuste las corrientes de las válvulas electroproporcionales a 950 mA y 850 mA. Tras el ajuste, la velocidad de elevación/descenso del mástil disminuyó notablemente, pero la inclinación persistió, lo que indica que el problema no está relacionado únicamente con la corriente eléctrica.
Desmonte y limpie la válvula de equilibrio. No se detectó ningún atasco; el ajuste de la apertura de la válvula no produjo ninguna mejora apreciable.
Retire y abra el cilindro, y busque juntas dañadas. Reemplace las juntas del pistón; tras el reensamblaje, el mástil sube y baja sin inclinación perceptible: la falla está solucionada. Lecciones aprendidas: al diagnosticar la inclinación del mástil, revise en este orden: 1) sistema eléctrico (control de la válvula proporcional), 2) circuito hidráulico (presión y caudal), 3) válvula de equilibrio y cilindro (fuga en la válvula de equilibrio o falla en la junta del cilindro que causa fuga interna).
Vibración/temblor rotatorio (de giro). Síntomas de la falla: En una perforadora rotatoria SR220 con un tiempo total de funcionamiento de 8793 horas: con el motor en la posición 1, la perforadora presenta una vibración rotatoria severa durante la rotación; en la posición 10, la vibración es leve. La presión de la bomba principal 1 fluctúa considerablemente. Durante las pruebas en vacío de otras funciones: cuando la bomba 1 suministra aceite hidráulico, su presión oscila; cuando solo la bomba principal 2 suministra aceite, el funcionamiento es normal. Análisis de la falla: La vibración rotatoria durante la rotación generalmente se debe a la fluctuación en la presión rotatoria principal, lo que produce una salida rotatoria intermitente y la consiguiente vibración. Posibles causas:
Fallo en el circuito de aceite del piloto rotativo (control);
Funcionamiento inestable del relé/solenoide rotativo;
Daños en el motor rotativo;
Fallo de la bomba principal. Solución de problemas:
Se comprobó la presión del circuito de aceite piloto; las presiones eran anormales. En la posición 1, la presión piloto es de 19 bar; en la posición 10, la presión piloto alcanza los 38 bar y se mantiene relativamente estable, por lo que se descartaron fallos en el circuito piloto y en el relé rotativo.
Si el motor rotativo resultara dañado, las demás funciones no se verían afectadas de la misma manera. Otras acciones provocan cambios importantes en la presión, por lo que se descartó un fallo del motor rotativo.
Según los síntomas y las mediciones, se concluyó que la bomba principal y la bomba piloto estaban dañadas. Se reemplazaron ambas bombas y la plataforma funcionó con normalidad. Lecciones aprendidas: El reemplazo de la bomba principal y la bomba piloto restableció el funcionamiento normal.
