Bombas de pistón axial

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Las bombas de pistón axial son bombas de desplazamiento positivo utilizadas, generalmente, en aplicaciones oleohidráulicas debido a su alta presión de descarga que supera, normalmente los 200 bar.

 

piston axial

Estas bombas cuentan con una serie de pistones dispuestos sobre un plato que, a modo de leva, gira alimentado, generalmente, por un motor eléctrico. Los pistones están situados en el interior de un tambor estático y están en contacto con el plato rotativo, e inclinados respecto a él. Al rotar el eje, el plato solidario, transmite el movimiento circular a los pistones que, por estar inclinados respecto a él, inician su carrera ascendente o descendente por el interior de las camisas. La unión del pistón al plato está realizada mediante una articulación que permite el movimiento libre de éste siendo la camisa la que rectifica el movimiento. Ésta configuración se conoce como bomba de pistones axiales en ángulo. 

bomba-piston-axila


Otra configuración del mismo tipo de bomba, tal y como se apunta en el artículo bombas hidrostáticas (Parte 2) consiste en conseguir la inclinación relativa haciendo que sea el propio plato el que esté cortado formando un plano inclinado. Al estar en contacto con los pistones el movimiento rotativo del plano inclinado se transmite a los pistones como movimiento alternativo merced a una articulación. Estas bombas de pistón axial se conocen como bombas en línea. Dada esta configuración puede ser el tambor el que gire impulsado por el eje o el propio plato. 


La aspiración y descarga de estas bombas se da a través de una válvula que se encuentra tras el tambor que encierra a los pistones. Estas válvulas consisten en una placa circular dividida en dos semicírculos, el de aspiración y el de descarga. La válvula de aspiración está formada por una placa que solamente es capaz de abrir en dirección a los pistones, la válvula de descarga abre de manera inversa. La válvula de aspiración, por tanto, se sitúa en el punto más bajo del plano inclinado, cuando el pistón entra en carrea descendente, mientras que la válvula de descarga se sitúa en el punto más alto. De esta manera la aspiración y descarga de la bomba se da cada media revolución del plato.

bomba-pistones

La modificación del caudal de descarga de estas bombas se realiza variando la inclinación del plato respecto a los pistones. A mayor inclinación mayor carrera mayor será la cilindrada de la bomba aumentado automáticamente el caudal bombeado. Cuando la inclinación del plato sea nula los pistones no crearán ningún incremento de presión. La variación del ángulo del plato se realiza mediante unos émbolos situados fuera del tambor que empujan a la placa inclinándola respecto a los pistones. También se puede conseguir mediante una articulación y un engranaje que obligue a la placa a girar. 

Bomba de pistón axial en línea con variación de caudal realizada por engranaje

Bomba de pistón axial en línea con variación de caudal realizada por engranaje

Bomba de pistón axial con variación de caudal realizada por émbolo.

Bomba de pistón axial con variación de caudal realizada por émbolo.

 

Como se ha comentado antes, este tipo de bombas son capaces de mover altos caudales a altas presiones pero encuentran su mayor inconveniente en la dificultad de fabricación. Las tolerancias y la precisión que requiere la inclinación del plato respecto a los pistones, impone un costo elevado de este tipo de máquinas. Sin embargo, su mayor ventaja, además de la alta capacidad de trabajo en un reducido tamaño, es la sencillez que presenta el mecanismo de variación de caudal. Dado que estas bombas se emplean, en la gran mayoría de los casos, para impulsar aceites; la lubricación de los elementos mecánicos se realiza con el propio fluido de trabajo.

 Artículo escrito por: Francisco Soler Preciado

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Bibliografía

 U.S. NAVY. NAVEDTRA 14105. “Fluid Power”. Julio 1990.  

A.S.Nicolás. ”Oleohidráulica”. 2002. ISBN:84-481-3527-X

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