Solución de problemas en equipos de perforación electrohidráulicos: Cuando un sistema hidráulico falla después de cambiar la fuente de alimentación.
Solución de problemas en equipos de perforación electrohidráulicos: Cuando un sistema hidráulico falla después de cambiar la fuente de alimentación.
Una plataforma de perforación puede presentar una falla hidráulica aparente cuando la causa real se encuentra en el sistema eléctrico. Esto es especialmente cierto en el caso de las plataformas electrohidráulicas que utilizan más de una fuente de energía, como un motor eléctrico para el funcionamiento normal y un motor diésel para el funcionamiento móvil o de respaldo.
Cuando una plataforma funciona correctamente con energía eléctrica pero no logra generar la presión hidráulica necesaria con un motor diésel, los técnicos pueden sospechar, lógicamente, de la bomba hidráulica diésel. Sin embargo, es fundamental un proceso de diagnóstico estructurado. La falla podría estar relacionada con la regulación de la presión, el estado de la bomba, una válvula de control, el circuito de alimentación o un fusible de protección.
Este artículo explica un enfoque práctico para la resolución de problemas en equipos de perforación electrohidráulicos, basado en un caso práctico con un equipo de perforación totalmente hidráulico tipo Boomer282. La lección principal es sencilla: los sistemas hidráulicos y eléctricos deben diagnosticarse como un sistema de control integrado.
Comience con los síntomas de falla
En el caso reportado, la perforadora había funcionado con normalidad durante más de seis meses. Al conectarse a una fuente de alimentación de 380 V, la perforadora operaba correctamente. Sin embargo, el indicador de carga de la batería mostraba una anomalía durante la carga. Al utilizar el motor diésel como fuente de energía, el sistema hidráulico no funcionaba.
Estos síntomas sugerían dos posibles áreas de falla:
Fallo del sistema hidráulico
Fallo en un circuito eléctrico
El primer paso fue evitar asumir que la bomba hidráulica diésel estaba defectuosa. Dado que la plataforma utilizaba dos fuentes de energía diferentes, comparar su comportamiento con cada una de ellas proporcionó información diagnóstica importante.
Compruebe las causas comunes de fallos hidráulicos.
Cuando se produce una falla en una plataforma de perforación hidráulica, se deben considerar varias causas comunes:
La presión de trabajo está ajustada demasiado baja.
El muelle de la válvula reguladora de presión está debilitado o roto.
Grave fuga de aceite externa
Fugas internas en cilindros hidráulicos
Fugas excesivas en válvulas de control direccional
Fugas internas causadas por el desgaste del engranaje de la bomba o de la tapa final
En este caso, el sistema ya había funcionado con normalidad durante meses. Por lo tanto, era improbable que se tratara de una configuración de presión inicial incorrecta. Tras la inspección, también se descartó la posibilidad de fugas en las mangueras externas.
La máquina contaba con dos bombas hidráulicas independientes: una accionada por un motor eléctrico y la otra por un motor diésel. Sin embargo, otros componentes hidráulicos, como los cilindros hidráulicos y las válvulas de control direccional, eran compartidos por ambos sistemas de propulsión.
Dado que la plataforma funcionaba con normalidad con el motor eléctrico, los técnicos pudieron concluir razonablemente que los cilindros hidráulicos y las válvulas direccionales compartidas no eran la causa principal. Esto redujo la investigación a la bomba diésel o al sistema de control asociado al funcionamiento del motor diésel.
Inspeccione cuidadosamente la bomba hidráulica.
La bomba hidráulica diésel se probó con un manómetro. Su presión de salida resultó ser normal. Posteriormente, se desmontó la bomba y se inspeccionó. Se midieron la holgura de los engranajes y la holgura de los extremos, y se comprobó que eran ligeramente mayores, pero aún dentro del rango permitido.
Se rectificó la tapa del extremo de la bomba para que la holgura volviera a la configuración estándar. Tras el reensamblaje, la falla persistió.
Esta es una lección importante sobre el diagnóstico de fallas en bombas hidráulicas. Un componente puede mostrar cierto desgaste sin ser la causa principal de la falla actual. Reemplazar o reparar una pieza simplemente porque se ve desgastada puede resultar en una pérdida de tiempo y recursos. Los técnicos deben verificar si cada defecto sospechado explica realmente el patrón completo de síntomas.
Examine el sistema eléctrico.
La indicación de carga anormal de la batería proporcionó una pista crucial. La perforadora utilizaba control electrohidráulico, y una electroválvula de retardo identificada como Y172 se alimentaba de la batería o del circuito de carga de la batería.
El circuito de carga incluía un fusible de 16 A. Al inspeccionar el fusible, los técnicos descubrieron que se había fundido. Tras reemplazarlo, se volvió a probar la perforadora y se eliminó la falla.
A primera vista, un fusible fundido en el circuito de carga puede parecer ajeno a un sistema hidráulico que no funciona con diésel. La conexión se hace evidente al comprender el funcionamiento de la electroválvula de retardo.
El papel de la válvula solenoide retardada
La válvula Y172 se diseñó para proporcionar un arranque retardado en vacío al sistema hidráulico. Al arrancar el motor diésel o eléctrico, la válvula permanece en su posición inicial. En esta condición, el aceite hidráulico regresa directamente al depósito a través de un conducto de descarga. La bomba hidráulica arranca con una carga mínima, lo que facilita el arranque del motor.
Tras aproximadamente tres segundos de activación, la electroválvula de retardo se activa. Esto cierra el circuito de descarga y permite que el sistema hidráulico vuelva a funcionar con normalidad. La bomba de caudal variable puede entonces suministrar presión y caudal según las necesidades de la carga externa.
Si la electroválvula no recibe energía eléctrica, permanece en la posición de descarga. La bomba aún puede girar y generar flujo de aceite, pero el sistema no puede alcanzar la presión necesaria para las operaciones normales de perforación.
En el caso reportado, el fusible de 16 A quemado impidió que la batería suministrara energía a la electroválvula retardada Y172 durante el funcionamiento del motor diésel. Como resultado, el sistema hidráulico permaneció sin carga y no pudo funcionar.
Un método mejor para solucionar problemas
Este caso demuestra por qué la resolución de problemas en las perforadoras electrohidráulicas debe seguir un método a nivel de sistema:
Registre todos los síntomas bajo cada fuente de alimentación.
Compare las condiciones de funcionamiento normales y anormales.
Separe los componentes compartidos de los componentes específicos de la fuente de alimentación.
Compruebe la presión, las fugas de aceite, el estado de la bomba y el funcionamiento de las válvulas.
Inspeccione el suministro eléctrico, los fusibles, las tomas de tierra, los conectores y las señales de control.
Compruebe si las electroválvulas reciben el voltaje necesario para cambiar de marcha.
Pruebe la máquina después de cada reparación verificada.
Una falla hidráulica puede originarse en un cable, fusible, batería, relé o circuito solenoide. Del mismo modo, un problema eléctrico aparente puede deberse a una carga hidráulica o un componente mecánico. Un mantenimiento eficaz depende de comprender cómo interactúan los sistemas.
Para las perforadoras modernas, los técnicos deben desarrollar habilidades de diagnóstico tanto hidráulico como eléctrico. Este enfoque integral reduce la sustitución innecesaria de piezas, disminuye el tiempo de inactividad y mejora la fiabilidad del equipo.
