Existen tres tipos de trituradoras con filosofías de lubricación completamente distintas. La trituradora de mandíbula usa grasa EP en rodamientos bajo impacto severo y aceite CLP en el reductor. La trituradora de cono usa un sistema de circulación forzada de aceite que lubrifica simultáneamente la excéntrica, el engranaje cónico y el buje esférico. La trituradora de impacto combina grasa EP en los rodamientos del rotor con aceite CLP en el reductor de accionamiento. Cada sistema falla de forma diferente y necesita una estrategia de lubricación específica.
Trituradora de mandíbula (Jaw Crusher)
La trituradora de mandíbula es el equipo de trituración primaria más extendido en canteras, plantas de áridos y plantas de reciclaje de demolición. El mecanismo de trituración es la compresión entre una mandíbula fija y una mandíbula móvil accionada por un eje excéntrico. La característica de lubricación más exigente es la carga de impacto sobre los rodamientos del eje excéntrico durante la trituración de roca de alta resistencia (granito, basalto, cuarcita con resistencia a compresión de 150-300 MPa).
Reductor del eje excéntrico: CLP EP VG 220-320 con aditivos EP de alto rendimiento
El eje excéntrico (eccentric shaft) de una trituradora de mandíbula (Metso C120, Sandvik JM1208, Terex Finlay J-1175) gira a 200-350 rpm y genera el movimiento de apertura y cierre de la mandíbula móvil. El reductor que transmite la potencia al eje excéntrico es un engranaje de corona y piñón o un reductor de correa trapezoidal con polea maciza. La caja de engranajes del eje excéntrico requiere aceite CLP EP VG 220 o VG 320 según la temperatura ambiente: VG 220 para zonas templadas (temperatura de trabajo 50-70 °C) y VG 320 para zonas cálidas (temperatura de trabajo 70-85 °C). Los aditivos EP de azufre-fósforo deben cumplir FZG ≥ 12 (ISO 14635-1).
Rodamientos principales bajo carga de impacto: grasa EP NLGI 2-3
Los rodamientos de rodillo esférico o cónico de los extremos del eje excéntrico de la mandíbula trabajan bajo las condiciones más extremas de impacto dinámico de toda la maquinaria de trituración. Cada impacto de la mandíbula al romper un bloque de roca genera un pico de carga que puede superar 5 veces la carga estática de diseño. La grasa debe ser EP NLGI 2 o NLGI 3 (según la temperatura de trabajo y la velocidad del rodamiento) con aditivos EP que respondan a los picos de carga de impacto (ensayo Timken OK Load mínimo 35 lb para NLGI 2, mínimo 45 lb para NLGI 3).
Temperatura de rodamiento: limite 80 °C — por encima se requiere grasa de litio-complejo
Los rodamientos de la trituradora de mandíbula en trabajo continuo alcanzan temperaturas de 60-90 °C dependiendo de la carga de trituración, el tamaño del material y las condiciones ambientales. La grasa de litio NLGI 2-3 estándar tiene una temperatura de goteo de 185-200 °C y es adecuada para temperatura de rodamiento hasta 80 °C con seguridad. Por encima de 80 °C continuos, se requiere grasa de litio-complejo con temperatura de goteo superior a 260 °C o grasa de Ca-sulfonato con temperatura de goteo superior a 300 °C.
Placas de mandíbula de acero al manganeso: entorno altamente abrasivo para sellos
Las placas de trituración (jaw plates) de las trituradoras de mandíbula son de acero al manganeso austenítico (Hadfield, 12-14% Mn) o de cromo-molibdeno para mayor dureza. Durante la trituración, el polvo de roca y las partículas finas de acero al manganeso (generadas por el desgaste de las placas) contaminan el ambiente alrededor de los rodamientos y los sellos. Los sellos laberínticos de los rodamientos deben retener la grasa hacia adentro y bloquear el polvo abrasivo hacia afuera. La grasa EP NLGI 3 (de mayor consistencia que NLGI 2) es preferida en mandíbulas por su menor tendencia a fluir hacia los sellos por efecto de la vibración.
NLGI 2 vs NLGI 3: criterio de selección para mandíbulas
La selección entre NLGI 2 y NLGI 3 para los rodamientos de la trituradora de mandíbula depende de la velocidad del eje excéntrico y la temperatura de trabajo. Para mandíbulas de alta velocidad (250-350 rpm) con temperatura de rodamiento inferior a 70 °C, NLGI 2 es adecuado por su menor resistencia al flujo (menor calentamiento por churning). Para mandíbulas de baja velocidad (150-200 rpm) con temperatura de rodamiento de 70-90 °C y alta carga de impacto, NLGI 3 proporciona mayor resistencia al ablandamiento térmico bajo impacto y mejor sellado dinámico frente al polvo. En climas cálidos (temperatura ambiente superior a 35 °C), NLGI 3 es preferible independientemente de la velocidad.
Trituradora de cono (Cone Crusher)
La trituradora de cono es el equipo de trituración secundaria y terciaria estándar en plantas de áridos de alta producción. A diferencia de la mandíbula, el cono utiliza un sistema de lubricación por circulación forzada de aceite que es el componente más complejo y el más frecuentemente causa de paradas no planificadas. La temperatura de trabajo del aceite en el sump (depósito) y la limpieza del circuito de lubricación son los dos parámetros más críticos para la vida del equipo.
Sistema de lubricación por circulación forzada: ISO VG 220 a 40-55 °C de sump
Las trituradoras de cono (Metso HP300, Sandvik CH430, Terex Pegson Automax 1300, Kleemann MC 110i) utilizan un sistema de lubricación por circulación forzada con bomba de aceite independiente, enfriador por agua o aire y filtros de alta eficiencia. El aceite ISO VG 220 circula desde el sump (depósito bajo la trituradora) a través de la bomba, el enfriador y el filtro hasta los puntos de lubricación (excéntrica, engranaje cónico, buje esférico del manto). La temperatura de trabajo correcta del aceite en el sump es de 40-55 °C: por debajo de 40 °C el aceite es demasiado viscoso para penetrar en los espacios estrechos del excéntrico; por encima de 55 °C se acelera la oxidación y se reduce la película mínima.
Filtración inferior a 10 µm absoluto: obligatorio para la excéntrica del cono
La excéntrica (eccentric bushing) de una trituradora de cono tiene tolerancias de mecanizado de 50-100 micras. A primera vista puede parecer que la filtración fina no es crítica en una pieza de baja precisión. Sin embargo, el aceite que lubrica la excéntrica también lubrica el engranaje cónico (bevel gear) y el piñón (pinion shaft bearing) con tolerancias mucho más estrechas. Las partículas de 10-20 micras que pasan un filtro estándar se acumulan en los espacios de lubricación del engranaje cónico y generan desgaste abrasivo (fatiga superficial, pitting). La especificación de filtración correcta para el circuito de lubricación de la trituradora de cono es Beta₁₀(c) ≥ 200 (filtro absoluto de 10 micras de clase C).
Buje esférico del manto (bowl liner bushing): lubricación por película hidrodinámica
El buje esférico (spherical bushing) del manto superior de la trituradora de cono es un cojinete deslizante que trabaja bajo carga radial y axial combinada con movimiento de precesión del eje del cono. El régimen de lubricación es hidrodinámico (la película de aceite se genera por el movimiento relativo entre el eje y el buje). Para mantener el régimen hidrodinámico, la viscosidad del aceite en el punto de trabajo (temperatura de sump 40-55 °C) debe ser suficiente para mantener el número de Sommerfeld (So) superior a 3. Con ISO VG 220 a 50 °C (viscosidad ≈ 50-60 mm²/s), el número de Sommerfeld es adecuado para bujes de 200-400 mm de diámetro a 250-400 rpm.
Temperatura de aceite de retorno: alarma a 60 °C, parada automática a 70 °C
El PLC de control de la trituradora de cono monitoriza continuamente la temperatura del aceite de retorno (aceite que regresa del punto de lubricación al sump). La temperatura de retorno es normalmente 5-10 °C superior a la temperatura del sump. Los umbrales estándar de control son: alarma visual a 60 °C de retorno (advertir al operario que la carga de trituración es elevada o el enfriador está sucio), alarma sonora a 65 °C y parada automática de la alimentación a 70 °C. Si el enfriador de aceite está obstruido con polvo de roca (situación frecuente en canteras de piedra caliza), la temperatura sube de forma lenta y progresiva durante horas hasta alcanzar el umbral de parada.
Límites de análisis de aceite en trituradora de cono: ppm por elemento
| Elemento | Normal | Alerta | Crítico | Origen del desgaste |
|---|---|---|---|---|
| Fe | < 30 ppm | 30–50 ppm | > 50 ppm | Desgaste de excéntrica, engranaje cónico, eje piñón |
| Cu | < 15 ppm | 15–25 ppm | > 25 ppm | Desgaste de buje esférico de bronce del manto |
| Pb | < 5 ppm | 5–10 ppm | > 10 ppm | Desgaste de buje de bronce al plomo (modelos antiguos) |
| Si | < 10 ppm | 10–20 ppm | > 20 ppm | Contaminación por polvo de roca — fallo del sello o del filtro de retorno |
| Al | < 10 ppm | 10–15 ppm | > 15 ppm | Desgaste de carcasa de bomba de aceite de aluminio |
| Agua | < 0,05% | 0,05–0,15% | > 0,15% | Enfriador de aceite por agua con fuga interna o condensación |
La fuga del enfriador de agua: el fallo más destructivo en trituradoras de cono
El enfriador de aceite de la trituradora de cono usa agua a presión para enfriar el aceite de lubricación. Una microfisura en el intercambiador de calor permite que el agua entre al circuito de aceite. Con 0,1% de agua en el aceite ISO VG 220, la viscosidad se reduce y la película hidrodinámica en el buje esférico puede colapsar. Con 0,5% de agua, comienza la corrosión del eje excéntrico de acero. El análisis de agua en el aceite (método Karl Fischer o craqueo por calor) debe realizarse cada 500 horas. Un nivel de agua superior al 0,05% exige investigación inmediata del enfriador, aunque no se haya llegado al umbral de alarma de temperatura.
Trituradora de impacto (Impact Crusher)
Las trituradoras de impacto de eje horizontal son preferidas para material de baja abrasividad (piedra caliza, yeso, hormigón de demolición) donde la forma cúbica del árido triturado es prioritaria. Los martillos de alto cromo giran a alta velocidad y crean un entorno de alta vibración y polvo fino que es el principal reto de lubricación.
Ejes de martillos (hammer shafts): grasa EP NLGI 2-3 resistente a agua y polvo
Las trituradoras de impacto (impactores) de eje horizontal (Kleemann MR 130i, Metso NP1315, Sandvik QI441) utilizan martillos (blow bars) montados sobre rotores que giran a 600-900 rpm y golpean el material a velocidades de impacto de 40-70 m/s. Los ejes de los martillos son pines de acero de alta resistencia montados en el rotor con ajustes de interferencia o con chavetas. Los rodamientos de los ejes del rotor trabajan en condiciones de alta vibración, polvo de roca y temperatura moderada (50-70 °C). La grasa EP NLGI 2-3 con aceite base mineral o PAO y aditivos EP debe resistir el lavado por agua (canteras con procesado húmedo) y retener su consistencia bajo vibración continua.
Rodamientos del rotor: sellado mejorado contra polvo de roca abrasivo
Los rodamientos de soporte del rotor de las trituradoras de impacto (rodamientos de rodillo cilíndrico o cónico de gran diámetro, 150-400 mm DI) están equipados con sistemas de sellado reforzado: sellos laberínticos con cámara de grasa de purga, sellos de labio PTFE y en algunos diseños, presurización con aire comprimido para evitar la entrada de polvo. La grasa de purga debe ser compatible con la grasa principal del rodamiento y tener la suficiente consistencia para actuar como barrera física contra las partículas. La compatibilidad entre jabones (litio + litio, o Ca-sulfonato + Ca-sulfonato) es obligatoria: la mezcla de grasas incompatibles (litio + calcio convencional) genera degradación de la consistencia.
Reductor de accionamiento: CLP EP VG 220 con monitorización de temperatura
El reductor que transmite la potencia del motor al rotor de la trituradora de impacto es normalmente un reductor de correas trapezoidales o un acoplamiento hidráulico (fluid coupling), seguido en algunos casos por un reductor planetario. El aceite del reductor es CLP EP VG 220 con intervalo de cambio de 4.000-6.000 horas en condiciones normales y 2.000-3.000 horas en condiciones de alta carga (trituración de rocas de alta resistencia a la compresión, por encima de 200 MPa). El análisis periódico (cada 1.000 horas) permite detectar el incremento de Fe ppm antes de que el desgaste sea catastrófico.
Tabla comparativa: lubricación en trituradora de mandíbula, cono e impacto
| Parámetro | Mandíbula | Cono | Impacto |
|---|---|---|---|
| Tipo de lubricación | Grasa EP (rodamientos) + aceite CLP (reductor) | Circulación forzada de aceite ISO VG 220 | Grasa EP (rodamientos) + aceite CLP (reductor) |
| Viscosidad aceite principal | CLP EP VG 220-320 (reductor eje excéntrico) | ISO VG 220 (todo el circuito) | CLP EP VG 220 (reductor rotor) |
| Grasa rodamientos | EP NLGI 2-3 (litio-complejo o Ca-sulfonato) | No aplicable (aceite circulación forzada) | EP NLGI 2-3 resistente agua y polvo |
| Temperatura sump / rodamiento | Rodamiento 60-90 °C | Sump 40-55 °C (aceite retorno 50-65 °C) | Rodamiento 50-70 °C |
| Filtración aceite | Reductor: filtro estándar β₁₀ ≥ 75 | Circuito forzado: β₁₀(c) ≥ 200 (< 10 µm abs.) | Reductor: filtro estándar β₁₀ ≥ 75 |
| Intervalo cambio aceite | 2.000-4.000 h (reductor) | 2.000-4.000 h o análisis de aceite | 2.000-3.000 h (carga alta) / 4.000-6.000 h |
| Riesgo principal de fallo | Desgaste EP rodamiento bajo impacto | Temperatura alta aceite por enfriador obstruido | Contaminación polvo abrasivo en rodamientos |
| Material placas de trituración | Acero al manganeso 12-14% Mn (Hadfield) | Acero al manganeso, acero al Cr-Mo de alta dureza | Acero de alto cromo (martillos Cr 27-30%) |
| Análisis aceite: Fe ppm alerta | Fe > 80 ppm en aceite de reductor | Fe > 50 ppm en aceite de circulación forzada | Fe > 80 ppm en aceite de reductor |
Lo que FILLCORE envasa para plantas de trituración
Aceite CLP EP VG 220 para reductor de eje excéntrico de mandíbula — bidón 208 L / garrafa 20 L
Aceite CLP EP VG 320 para reductor en climas cálidos — bidón 208 L
Aceite ISO VG 220 para sistema de circulación forzada de trituradora de cono — IBC 1.000 L / bidón 208 L
Grasa EP Ca-sulfonato NLGI 2 para rodamientos de mandíbula — cartucho 400 g / cubo 18 kg
Grasa EP litio-complejo NLGI 3 para alta temperatura en mandíbulas — cartucho 400 g / cubo 18 kg
Grasa EP NLGI 2-3 resistente agua para rodamientos de impactora — cartucho 400 g / cubo 18 kg
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