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Acumuladores hidráulicos

Acumuladores hidráulicos: funcionamiento, tipos y selección

Cómo funcionan los acumuladores de membrana, vejiga y pistón, qué aportan al circuito y qué comprobar para seleccionar volumen y precarga.

Un acumulador hidráulico almacena energía para devolver aceite al circuito cuando las condiciones de presión lo requieren. Además de aportar una reserva de energía, puede ayudar a compensar pequeñas pérdidas y variaciones de presión o a reducir determinados golpes y vibraciones. Su utilidad depende de que el tipo, volumen y precarga estén bien adaptados a la aplicación.

Acumuladores hidráulicos: funcionamiento, tipos y selección

Cómo funciona un acumulador hidroneumático

En los acumuladores hidroneumáticos, un gas comprimido, habitualmente nitrógeno, está separado del aceite por una membrana, vejiga o pistón. Al entrar aceite, el gas se comprime y almacena energía. Cuando la presión del circuito disminuye, el gas se expande y desplaza de nuevo parte del aceite hacia la instalación.

La energía disponible no depende solo del volumen nominal del recipiente. También intervienen la precarga de gas, las presiones mínima y máxima de servicio y las condiciones de trabajo. Un acumulador más grande no sustituye una selección correcta de la precarga.

Qué funciones puede aportar al circuito

  • Reserva de energía: suministrar un caudal adicional al de la bomba durante una demanda puntual. En una instalación bien dimensionada puede permitir un grupo motor-bomba menor.
  • Compensación de fugas internas: reponer pequeñas pérdidas de componentes, como válvulas de corredera, y reducir arranques continuos del grupo para recuperar presión.
  • Compensación de variaciones de presión: amortiguar determinados cambios asociados a variaciones térmicas y de volumen, especialmente en equipos expuestos al ambiente.
  • Atenuación de impulsos y ruido: reducir determinados transitorios, choques o vibraciones cuando se elige un acumulador con respuesta adecuada.
  • Suspensión en maquinaria móvil: absorber parte de los golpes que aparecen al desplazarse sobre irregularidades y mejorar el comportamiento de la carga.

Estas ventajas dependen del circuito y del dimensionamiento. No deben interpretarse como una garantía de ahorro energético o de eliminación de vibraciones en cualquier máquina.

Tipos de acumulador hidráulico

Acumuladores de membrana o diafragma

Son compactos y ligeros y se utilizan con frecuencia para volúmenes y caudales reducidos, así como en absorción de impulsos en maquinaria móvil. Una relación de presiones orientativa es de 8:1; el límite real depende del diseño y algunos modelos admiten relaciones distintas. La posición de montaje también debe confirmarse en catálogo.

Las versiones soldadas generalmente no se reparan sustituyendo la membrana; en determinadas versiones roscadas esta puede reemplazarse. No deben abrirse ni desmontarse sin el procedimiento y la cualificación adecuados.

Acumuladores de membrana o diafragma

Acumuladores de vejiga

Se emplean en aplicaciones móviles e industriales. Como referencia habitual se considera una relación de presiones de 4:1 y una posición preferentemente vertical; ambas condiciones deben verificarse para el modelo concreto. Su coste relativo suele situarse entre las soluciones de membrana y de pistón comparables.

Acumuladores de vejiga

Acumuladores de pistón

Permiten abordar necesidades de volumen elevado y grandes caudales. En términos generales presentan mayor peso y coste relativo, con montaje preferentemente vertical según diseño. Su comportamiento dinámico depende de las características del pistón y del modelo; para amortiguar pulsaciones rápidas debe estudiarse su respuesta, no solo el volumen almacenado.

Acumuladores de pistón

Aplicación en carretillas elevadoras

Un acumulador seleccionado para el circuito de elevación puede disminuir las vibraciones transmitidas a la horquilla y a la carga. Sin amortiguación, las vibraciones pueden dificultar el control, aumentar la fatiga del conductor y provocar daños en la carga y los componentes. Una instalación adecuada puede mejorar el control y el confort y reducir las necesidades de mantenimiento.

Aplicación en carretillas elevadoras

La tabla propone volúmenes orientativos según capacidad de carga. La masa transportada por sí sola no dimensiona el acumulador: deben confirmarse las presiones, el cilindro, la precarga y las condiciones de la máquina con su fabricante.

Capacidad de carga de referenciaVolumen orientativo
500–1.000 kg0,5 l
1.000–3.000 kg0,75 l
3.000–5.000 kg1 l
5.000–12.000 kg2,5–3,0 l

En una aplicación de elevación típica, el acumulador se conecta a la línea entre el cilindro de elevación y el distribuidor de mando. La conexión y los dispositivos de aislamiento y descarga deben corresponder al diseño de seguridad de la carretilla; esta indicación no autoriza una modificación sin validación.

Datos de selección, precarga y seguridad

Indica la función requerida, rango de presión, volumen útil o caudal demandado, fluido, temperatura y posición de montaje. Para un recambio, identifica marca y referencia: pueden encontrarse equipos de Hydro Leduc, Fox, Bosch Rexroth, Olaer, Parker, Hydac, Integral Hydraulics, Roth Hydraulics o Saip, entre otros, con especificaciones diferentes.

Los acumuladores pueden suministrarse con o sin precarga. La precarga debe corresponder a la aplicación y comprobarse mediante el procedimiento del fabricante por personal cualificado. Utiliza el gas indicado, normalmente nitrógeno; nunca sustituirlo por oxígeno o aire comprimido. Antes de intervenir hay que aislar el acumulador y descargar correctamente el lado hidráulico: detener la bomba no elimina la energía almacenada.

La presencia de gas presurizado condiciona el transporte, especialmente por vía aérea. Confirma las condiciones de suministro, embalaje y admisión con el fabricante y el transportista antes de organizar el envío. Las restricciones no deben deducirse únicamente del tamaño del acumulador.