Dos bombas con el mismo desplazamiento pueden entregar un flujo muy diferente a la misma presión, y la razón suele estar en un detalle de diseño sobre el que pocos compradores preguntan. La compensación de presión es la característica que permite a una bomba utilizar su propia salida para mantener sus holguras ajustadas, y comprenderla explica por qué algunas bombas mantienen la eficiencia bajo carga mientras que otras la pierden.

El problema que resuelve la compensación

Una bomba de engranajes debe tener holgura entre sus partes móviles o no podría girar. Esas holguras son un camino por el cual el aceite presurizado se desliza de regreso de la salida a la entrada, y la cantidad de deslizamiento aumenta con la diferencia de presión a través de ellas. Las holguras fijas establecidas para baja presión son demasiado abiertas a alta presión, por lo que sin ninguna compensación, la eficiencia volumétrica caería constantemente a medida que aumentara la presión. La compensación es el mecanismo que cierra la brecha a medida que aumenta la presión.

Compensación Axial - Cerrando la Holgura Lateral

La mayor ruta de fuga suele ser la estrecha holgura entre las caras de los engranajes y las placas de los extremos. Detrás de esas placas se encuentra una cavidad alimentada con aceite del lado de descarga. A medida que aumenta la presión del sistema, el aceite en la cavidad presiona la placa contra los engranajes con una fuerza creciente, por lo que la holgura lateral se estrecha precisamente cuando la fuga de lo contrario crecería. La bomba, en efecto, utiliza su propia presión para sellarse.

Compensación Radial - Cerrando la Holgura de Punta

La segunda ruta importante recorre las puntas de los engranajes contra el anillo exterior. La compensación radial presiona el anillo exterior o un elemento flexible hacia adentro, hacia las puntas de los engranajes a medida que aumenta la presión, reduciendo la holgura de punta. Esto cierra la fuga que de lo contrario pasaría por encima de los dientes.

Por qué los Dos Funcionan como un Par

Si se cierra un camino y se deja el otro abierto, una bomba todavía tiene fugas. La compensación axial y radial juntas abordan las dos rutas dominantes, razón por la cual generalmente se encuentran como un par en bombas destinadas a presiones más altas.

Beneficios más allá del flujo bruto

Mantener las holguras ajustadas bajo presión hace más que preservar el flujo. Reduce el calentamiento interno causado por el aceite forzado a través de las holguras, por lo que la bomba funciona más fría. Soporta la presión que la bomba puede mantener, lo que es importante en circuitos exigentes. Y mantiene el flujo entregado cerca del valor de diseño, lo que hace que todo el sistema sea más fácil de controlar.

Qué preguntar a un proveedor

Cuando la presión es alta, el diseño de compensación importa tanto como el desplazamiento:

1. Si la bomba utiliza compensación axial, radial o ambas.
2. La eficiencia volumétrica a presión de trabajo, no solo a baja presión.
3. Si la compensación se adapta al rango de presión que utiliza la máquina.
4. Si los materiales son adecuados para el aceite y la temperatura de operación.

Aquí es donde se esconde gran parte de la calidad real de una bomba. Dos unidades que parecen iguales en una hoja de datos, con desplazamiento y presión máxima similares, pueden diferir drásticamente en el flujo que mantienen a la presión que la máquina realmente utiliza, y esa diferencia se manifiesta como tiempo de ciclo y calor durante la vida útil de la máquina.