¿Qué es un acoplamiento de brida?

Un acoplamiento de brida fija dos ejes giratorios mediante placas de metal llamadas bridas. Los ingenieros suelen utilizarlas para conectar los ejes de los motores a los accionamientos de las bombas. La rigidez y la concentricidad hacen que los acoplamientos de brida sean ideales para la transferencia directa de potencia.

¿Recuerdas aquel lunes por la mañana cuando tu sistema de bombeo se paró de repente? Seguro que encontraste un problema de acoplamiento en el centro del problema.

O tal vez esté planeando actualizar un equipo y se pregunte cómo conectar ese nuevo motor a su unidad existente.

Acoplamientos de brida: estos conectores mantienen los sistemas seguros, alineados y en movimiento sin problemas.

Veamos con más detalle por qué los acoplamientos de brida son vitales, incluida su estructura, tipos y los beneficios únicos que aportan a las configuraciones industriales.

Cómo funcionan los acoplamientos de brida

Piense en cada acoplamiento de brida como un equipo de potencia de dos partes. Un lado recibe, el otro conecta: ambos trabajan juntos para mantener los ejes perfectamente alineados.

El secreto está en su diseño simple pero efectivo: extremos macho y hembra que se acoplan sin crear resistencia. Cuando estas superficies se acoplan, se forma una unión de brida adecuada, lo que garantiza un flujo de energía uniforme entre los equipos conectados.

En entornos industriales donde cada conexión es importante, estos acopladores demuestran su valor a diario. Sus superficies mecanizadas con precisión y su construcción robusta soportan pares importantes y mantienen una alineación perfecta del eje.

Llaves y montaje

Las chavetas son elementos de la máquina que fijan los ejes giratorios y las piezas que los sujetan. Encontrará ranuras especiales, llamadas chaveteros, cortadas tanto en la superficie del eje como en el cubo del componente.

Durante la instalación, la chaveta encaja de forma segura en el chavetero del eje antes de que el componente se deslice hasta su posición. Los talleres de mecanizado cortan cada chavetero con tolerancias ajustadas para lograr un ajuste perfecto.

El sistema ensamblado forma una conexión mecánica sólida que evita cualquier movimiento no deseado entre el eje y el componente.

Los operadores de máquinas suelen montar varias chavetas alrededor del perímetro del eje. Esto ayuda a distribuir el par de torsión de manera uniforme a través del acoplamiento.

Componentes clave de los acoplamientos de brida

 Un acoplamiento de brida típico se reduce a estas partes críticas:

• Dos placas de brida circulares (una por eje)
• Pernos de alta resistencia hechos de acero inoxidable o aleación (generalmente entre 4 y 12 según el tamaño)
• Superficies de contacto mecanizadas con precisión con revestimientos resistentes a la corrosión.
• Lados de recepción con chavetas para un montaje seguro del eje

Estos componentes principales establecen la base para varios tipos de acoplamiento.

Los fabricantes de componentes diseñan cada acoplamiento para lograr un contacto preciso del metal y prevenir fugas bajo presión.

Cuando los tamaños de los ejes difieren, los operadores utilizan adaptadores de acoplamiento con bridas. Estos mantienen los mismos materiales de alta calidad y estándares de mecanizado.

Tipos de acoplamientos de brida

La bomba y el motor necesitan la conexión adecuada para funcionar. Exploremos estos tres tipos de acoplamiento que hacen posible esta conexión.

Acoplamiento de brida protegida

Los pernos y las tuercas de conexión están protegidos por protectores metálicos en ambos lados de este acoplamiento. Este diseño protege a los trabajadores de las piezas móviles y evita accidentes. Estos acoplamientos son excelentes en espacios industriales concurridos donde la seguridad exige una atención especial.

Acoplamiento de brida marina

Las bridas incorporadas se fusionan directamente con los ejes, lo que crea una conexión excepcionalmente resistente. De cuatro a doce pernos (según el tamaño del eje) unen el conjunto. Estos acoplamientos resisten las duras condiciones marinas y el estrés constante de las operaciones en el mar.

Acoplamiento de brida sin protección

Este diseño conecta los ejes directamente a través de una brida central mediante la colocación estratégica de chavetas. De tres a seis pernos aseguran la conexión. La colocación estratégica de las chavetas alrededor del eje fortalece la estructura general y mantiene una transferencia de potencia confiable.

Factores que influyen en su elección

A la hora de elegir un acoplamiento de brida, el éxito radica en encontrar el diseño adecuado para sus necesidades operativas específicas. Estos son algunos de los factores que influirán en su decisión:  

Exigencias del entorno laboral

Las condiciones en las que opera su equipo determinan la elección del acoplamiento. Desde entornos marinos corrosivos hasta plantas de fabricación con mucho tráfico, cada entorno presenta desafíos únicos que afectan la durabilidad y el rendimiento del acoplamiento.

Requisitos de seguridad

Las normas de protección de los trabajadores y de seguridad de los equipos varían según la industria. Las áreas de alto riesgo exigen bridas protegidas, mientras que los entornos controlados pueden permitir soluciones más sencillas.

Especificaciones del equipo

Adapte el acoplamiento a sus necesidades de potencia y a la intensidad operativa. Tenga en cuenta factores como los requisitos de par, las variaciones de velocidad y los patrones de carga que maneja su equipo a diario.

Programas de mantenimiento

La frecuencia de mantenimiento y los requisitos de acceso influyen en la selección del acoplamiento. Algunos entornos exigen inspecciones semanales, mientras que otros funcionan de manera eficaz con controles trimestrales.

Aplicaciones industriales

Los acoplamientos de brida desempeñan un papel fundamental en los sistemas de tuberías presurizadas. Los operadores de plantas confían en ellos siempre que las tuberías necesitan conexiones seguras.

La configuración estándar incluye:

• Clasificaciones de presión desde sistemas de bajo a alto estrés
• Compatibilidad del material con gases y líquidos.
• Características de seguridad para sustancias peligrosas
• Prevención de fugas en todos los puntos de conexión

El diseño funciona especialmente bien en entornos industriales exigentes. Los patrones de pernos resistentes garantizan que no haya fugas incluso bajo alta presión.

Los equipos de mantenimiento a menudo encuentran estos acoplamientos en:

• Plantas de procesamiento químico
• Refinerías de petróleo
• Instalaciones de tratamiento de agua
• Líneas de fabricación

Si realiza el mantenimiento de estos sistemas, recuerde comprobar periódicamente si hay señales de desgaste. La mayoría de los sitios necesitan inspecciones mensuales para que las operaciones funcionen de manera segura.

Instalación y mantenimiento

Una buena instalación hace que el acoplamiento de brida dure años. Comience por verificar cuidadosamente la alineación radial y angular. Asegúrese de que sus herramientas estén calibradas y listas. También necesitará un espacio de trabajo limpio para lograr la precisión que requiere este trabajo.

Los pasos incluyen:

• Limpiar a fondo las superficies de contacto para evitar problemas de residuos.
• Medición de tamaños de ejes en varios puntos para un ajuste adecuado
• Cómo apretar tornillos con un patrón de estrella usando una llave dinamométrica
• Colocación de las llaves en los chaveteros con un ajuste firme pero suave
• Probar la rotación del eje con la mano para comprobar la suavidad

En lo que respecta al mantenimiento, es importante detectar los problemas a tiempo. Las comprobaciones periódicas pueden evitarle averías costosas y prolongar la vida útil de su acoplamiento.

Preste atención a los ruidos inusuales durante las operaciones diarias. Busque manchas de óxido alrededor de los orificios de los tornillos y verifique si hay fugas en los puntos de conexión. Estas señales de advertencia tempranas le indican cuándo algo necesita atención.

También conviene programar controles exhaustivos a lo largo del año. A continuación, se incluye una tabla que le ayudará a planificar:

Sellado para el éxito: cómo elegir el acoplamiento de brida adecuado

Los acoplamientos de brida son esenciales para el rendimiento confiable del equipo.

Cada tipo (protegido, marino o desprotegido) ofrece resistencias únicas para diferentes necesidades industriales.

Utilice el conocimiento que ha adquirido para seleccionar el acoplamiento adecuado para su configuración.

Con el ajuste correcto y un mantenimiento regular, mantendrá su equipo funcionando sin problemas y reducirá los costosos tiempos de inactividad.

Referencia

1. https://rathicouplings.com/blog/flange-couplings/