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Un montacargas de construcción es una de las pocas máquinas en las que la rotura de un diente del engranaje provoca muertes. Ese único hecho modifica radicalmente cómo debe especificarse, inspeccionarse y reemplazarse la cremallera y el piñón, y explica por qué los valores de mantenimiento indicados en este artículo son dimensiones absolutas, no límites de desgaste expresados en porcentaje, como se usa en otros ámbitos de transmisión de potencia.
Suministramos cremalleras y piñones a este sector, y las preguntas que recibimos de los fabricantes de montacargas y de los equipos de mantenimiento en obra siempre son las mismas tres: ¿cuándo está desgastada una cremallera?, ¿qué juego axial es el correcto? y ¿cómo comparten la carga el dispositivo de seguridad y el piñón motriz? A continuación figuran las respuestas, con los valores numéricos reales.
EN 12159 es la norma europea para montacargas de obra destinados al transporte de personas y materiales con jaulas guiadas verticalmente. Cubre montacargas instalados de forma permanente o temporal que sirven niveles de aterrizaje definidos, con conductor o control automático, y se aplica a montacargas utilizados en obras de construcción para personas y mercancías.
Esta norma tiene relevancia comercial porque todo montacargas vendido en el Espacio Económico Europeo debe cumplirla. Esto repercute directamente en los proveedores de componentes: la calidad del material de la cremallera, la calidad de los dientes y su trazabilidad pasan a formar parte del expediente técnico de la máquina.
En Norteamérica, la norma equivalente es ANSI/ASSE A10.4, «Montacargas para personal y ascensores para empleados en obras de construcción y demolición». Se trata de un documento distinto, con una estructura diferente; cabe destacar que la norma ISO 16368, citada a veces en este contexto, se refiere en realidad a plataformas elevadoras móviles de trabajo, no a montacargas de mástil. Dichas normas no son intercambiables.
Los montacargas estándar de clase SC funcionan módulo 8 engranajes. Esto es coherente en toda la documentación del fabricante de equipo original (OEM) con la que trabajamos, tanto para los piñones de accionamiento como para el piñón del dispositivo de seguridad.
La velocidad de disparo del dispositivo de seguridad se sitúa aproximadamente un 30 al 40 por ciento por encima de la velocidad nominal de elevación.
Un accionamiento típico SC200/200 está compuesto por dos o tres conjuntos de motor, acoplamiento, reductor y piñón, todos engranando con el mismo engranaje, mientras que el dispositivo de seguridad lleva su propio piñón montado sobre un eje independiente. La potencia del motor figura en las tablas del fabricante de equipo original (OEM) como «16,5 kW × 2» o «24 kW × 3», lo que indica directamente cuántas unidades de accionamiento están instaladas. El piñón del dispositivo de seguridad tiene 15 dientes en la configuración habitual SAJ30/SAJ40, aunque existen versiones de 12 dientes.
Los engranajes se montan en tramos atornillados a cada tramo de mástil, de modo que un mástil de 100 metros consiste en una pila de engranajes empalmados. La calidad del empalme determina si el piñón asciende de forma suave o golpea en cada unión.
Aquí es donde comienzan la mayoría de los problemas en obra.
La instrucción del fabricante original es explícita acerca de la consecuencia de cometer un error:
Si el juego es demasiado pequeño o demasiado grande, se producirá interferencia de engrane, vibración y ruido anormales, e incluso podrá dañarse el dispositivo de seguridad.
Demasiado apretado y los dientes interfieren, se calientan y se desgastan. Demasiado flojo y el piñón impacta contra cada flanco del diente en lugar de rodar suavemente hacia el engrane, lo que genera el ruido martilleante que se escucha en polipastos mal mantenidos y lo que acelera el desgaste de la cremallera.
La geometría de engrane la establecen los rodillos guía, no los tornillos de la cremallera. Si los rodillos están desgastados, el piñón queda a una distancia entre centros incorrecta, y ningún ajuste de la cremallera lo corrige. Por eso los límites de desgaste indicados a continuación incluyen los rodillos.
Los equipos de obra suelen solicitar un porcentaje. Los datos de servicio del fabricante original no funcionan así; especifican dimensiones absolutas y un método de medición para cada caso.
Límite de desgaste del piñón motriz, medido como longitud normal común sobre dos dientes.
Piñón de tracción , medido sobre dos dientes con un micrómetro de normal común:
| Condición | Longitud de la normal común sobre dos dientes |
| Diente nuevo | 37,1 mm |
| Diente más desgastado, límite de sustitución | 35,8 mm |
Eso es 1,3 mm de desgaste admisible, aproximadamente el 3,5 % de la dimensión nueva. Este porcentaje se calcula aritméticamente a partir de las dos cifras publicadas; sin embargo, el manual indica únicamente los valores en milímetros, y son estos valores en milímetros los que deben compararse con la medición real.
Las demás : medido con un calibrador cilíndrico redondo estándar de 18 mm de diámetro y un calibre deslizante. El pasador de verificación se coloca dentro del espacio entre dientes y se mide hasta una referencia. Obsérvese que esta comprobación es del tipo «pasa/no pasa», comparando con un valor especificado en el plano original del fabricante para su polipasto específico; por tanto, consulte la documentación técnica de su propia máquina para determinar dicho límite, y no asuma un valor genérico.
Gusano (en la caja de cambios de accionamiento):
| Condición | Valor |
| Diente nuevo | 70 mm |
| Diente más desgastado | 67,9 mm |
| Desgaste máximo admisible | 1.0 mm |
Rodillos guía, columnas de sección de 76 mm:
| Medición | Nuevo | Límite de desgaste |
| A | diámetro de 74 mm | Diámetro mínimo de 69 mm |
| B | 75,5 mm | Mín. 73 mm |
| C | R38,5 | Mín. R38, máx. R42 |
Para polipastos de alta velocidad y controlados por frecuencia, la dimensión A es de 80 mm nueva con un límite de 75 mm, y B es de 78,5 mm nueva con un límite de 76 mm. Para columnas de sección de 89 mm, A es de 78 mm nueva con un límite de 73 mm.
Juego radial del eje del dispositivo de seguridad tiene su propio gatillo de sustitución, y es el que más a menudo se omite porque requiere una fijación. Sujete un soporte de medición aproximadamente a 1,0 mm por encima del engranaje, mida el juego hasta la cresta del diente, levante el engranaje con una palanca sin girarlo y vuelva a medir. La diferencia corresponde al juego radial.
Si el juego supera los 0,6 mm, sustituya el dispositivo anticaídas.
No ajustar. Sustituir.
El dispositivo de seguridad progresivo SAJ es el componente que detiene una jaula en caída. Fue desarrollado por el Instituto de Investigación de Ciencias de la Construcción de Shanghái y obtuvo la certificación del Ministerio de Construcción en 1989, y su diseño se ha convertido desde entonces en la norma del sector.
Mecánicamente, consiste en un piñón que acciona un mecanismo centrífugo: masas excéntricas, un resorte de mariposa, un cono exterior y un tambor cónico interior. Por encima de una velocidad determinada, las masas se desplazan hacia afuera, el cono se acopla y el dispositivo frena la jaula contra la cremallera con la que ya está engranado.
Cargas de frenado nominales por modelo:
| Modelo | Carga de frenado nominal | Velocidad de frenado nominal |
| SAJ30 | 30 kN | 0,5 a 1,6 m/s según la variante |
| SAJ40 | 40 kN | 1,2 a 2,0 m/s |
| SAJ50 | 50 kN | 1,2 a 2,0 m/s |
| SAJ60 | 60 KN | 1,2 a 2,0 m/s |
| SAJ70 | 70 kN | 1,4 m/s |
La relación técnica útil es entre la velocidad nominal del polipasto y la velocidad a la que el dispositivo se activa realmente. Según las tablas de especificaciones del fabricante original del polipasto:
| Velocidad nominal de elevación | Dispositivo de seguridad | Velocidad de activación | Proporción |
| 40 m/min (0,667 m/s) | SAJ40-1,2A / SAJ30-1,2 | 0,95 m/s | 1,42x |
| 60 m/min (1,0 m/s) | SAJ40-1.4 | 1,4 m/s | 1,40x |
| 80 m/min (1,333 m/s) | SAJ50-2,0 | 1,73 m/s | 1,30x |
Por lo tanto, el punto de activación se sitúa aproximadamente un 30 % a un 40 % por encima de la velocidad nominal. Una fuente industrial independiente indica que, en general, este intervalo oscila entre 1,2 y 1,4 veces la velocidad nominal, lo cual coincide.
La distancia de detención, es decir, la distancia desde el momento en que el dispositivo responde hasta que la cabina se detiene, se especifica como 0,15 a 1,0 m en el manual del fabricante. Un proveedor de dispositivos de seguridad indica un valor de 0,3 a 1,2 m, excluyendo la caída libre. En cualquier caso, una cabina que se detenga dentro de un metro funciona correctamente.
Los dispositivos gemelos deben coincidir. Cuando se instalan dos dispositivos de seguridad, el requisito del fabricante original (OEM) es que la diferencia de velocidad de disparo no supere 0,05 m/s, tanto al reiniciar como al reemplazar. Reemplácelos siempre en pares.
Esta es la obligación legal que con mayor frecuencia se omite en el sitio.
Cada polipasto utilizado por primera vez, o recién construido tras su traslado a otro lugar, debe someterse a una prueba de caída con carga nominal antes de su uso normal. Tras iniciarse el uso normal, esta prueba debe realizarse cada tres meses para garantizar la seguridad del polipasto.
Tres fuentes independientes coinciden en el intervalo de tres meses; una de ellas añade «o cada 1000 horas de funcionamiento, lo que ocurra primero».
La prueba se ejecuta con carga nominal , con todo el personal fuera de la jaula, utilizando una caja de botones especial para pruebas de caída conectada a un enchufe en la parte inferior de la caja de control de la jaula. Dos limitaciones prácticas que vale la pena conocer:
· No se permiten dos pruebas de caída dentro de 15 minutos . El dispositivo se sobrecalienta.
· El dispositivo de seguridad tiene una vida útil efectiva de 5 años y requiere inspección anual independientemente del uso. Los planes de mantenimiento del fabricante original exigen su reemplazo al menos una vez cada 3 años, según su estado.
La lubricación se realiza cada 120 horas de trabajo con grasa base de litio n.º 2.
Los elementos de fijación del engranaje y del mástil son clase de resistencia 8.8 como estándar. Los valores de par se publican por junta en el manual del polipasto y varían según el tamaño del tornillo y si la superficie es galvanizada y seca. No utilice una tabla genérica de pares; en particular, los pares de las juntas del mástil son específicos del diseño de la sección.
Lo que importa más que la cifra absoluta es la verificación repetida. Los tornillos del mástil se aflojan durante las primeras semanas de servicio a medida que la estructura se asienta, y una unión floja en la cremallera se manifiesta como un error de paso en la junta, lo cual provoca que el piñón golpee repetidamente.
Tres aspectos distinguen una cremallera funcional de una que causa problemas:
1. Geometría constante de las uniones. Cada junta representa un posible error de paso. Las cremalleras cortadas y acabadas como un juego emparejado funcionan mejor que las cremalleras extraídas de existencias aleatorias.
2. Consistencia de dureza a lo largo de su longitud. Las zonas blandas se desgastan prematuramente y de forma localizada, y ese desgaste localizado es lo que hace que una cremallera supere el límite de la plantilla mientras que el resto de la barra permanece en buen estado.
3. Documentación detallada del material y del tratamiento térmico. Para una máquina cubierta por la norma EN 12159, esto va en el expediente técnico; un proveedor que no pueda proporcionarlo genera un problema de conformidad para el fabricante del polipasto.
Fabricamos en nuestra propia planta bastidores de módulo 8 para esta aplicación, cortados y tratados térmicamente internamente, lo que nos permite mantener la geometría de empalme en todo un lote.
¿Puedo sustituir únicamente las secciones desgastadas del bastidor?
Sí, y es una práctica habitual, siempre que la pieza de repuesto coincida con el bastidor existente en cuanto a módulo, calidad de los dientes y geometría de montaje. Los errores de paso en las uniones surgen precisamente al mezclar bastidores de distintos orígenes en un mismo mástil.
El piñón mide 36,2 mm sobre dos dientes. ¿Debe desecharse?
No. El límite es de 35,8 mm, por lo tanto 36,2 mm sigue siendo utilizable, aunque dista 0,4 mm del momento de sustitución. Planifique el cambio en lugar de esperar a la próxima inspección.
¿Por qué el dispositivo de seguridad dispone de su propio piñón en vez de utilizar el piñón de accionamiento?
Porque debe funcionar incluso cuando el sistema de accionamiento falla, incluidos los casos en que el piñón de accionamiento se rompe o el reductor falla. La independencia es precisamente su finalidad.
¿Es negociable el intervalo de prueba de caída de 3 meses si el polipasto se utiliza poco?
El fabricante original indica 3 meses después de que comience el uso normal. Algunas directrices del sector añaden una alternativa de 1000 horas, lo que ocurra primero. La normativa local puede ser más estricta. Considere 3 meses como valor predeterminado y verifique la normativa aplicable en su jurisdicción.
¿Cuánto juego debe establecerse?
Consulte el manual del polipasto para el modelo específico. La regla general es que no debe estar ni tan apretado que interfiera ni tan flojo que permita impactos. Si escucha golpeteos bajo carga, está demasiado flojo o los rodillos guía están desgastados.
¿Puede un piñón desgastado dañar el dispositivo de seguridad?
Sí, puede hacerlo. El piñón del dispositivo de seguridad engrana con el mismo piñón. Un juego excesivo debido al desgaste del piñón significa que el piñón del dispositivo de seguridad también funciona con un engrane deficiente, y el fabricante original advierte expresamente que un juego incorrecto puede dañar el dispositivo.
Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. fabrica cremalleras, piñones y componentes de transmisión desde 2008. Suministramos cremalleras de módulo 8 y piñones compatibles para aplicaciones en ascensores de obra, cortados y tratados térmicamente en nuestra propia planta, lo que garantiza una geometría de empalme constante en todo el lote. Envíenos el plano de su sección de mástil y su carga nominal, y le cotizaremos un juego compatible.