Equilibrado de ejes cardán y de transmisión in situ

Un eje cardán no se comporta como un rodete. Tiene dos juntas cardán, que por sí mismas generan vibración en el segundo armónico —al doble de la frecuencia de giro—, una unión estriada con marcas, un tubo de pared delgada y, a menudo, también un apoyo intermedio en el centro. Por eso en un cardán primero comprobamos el montaje y las holguras, y sacamos el equipo en segundo lugar. Si se confirma el desequilibrio, equilibramos en dos planos en los extremos del tubo y entregamos un informe con las cifras de antes y después del trabajo.

Actualizado el 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Síntomas: cómo vibra específicamente una transmisión cardán

Una transmisión cardán se delata porque la vibración está ligada a las revoluciones, no a la carga. El accionamiento funciona con tranquilidad, y luego, en un tramo determinado del rango, aparece un zumbido y una vibración fina por el bastidor, mientras que por encima y por debajo de esas revoluciones todo se calma. Un rango estrecho ya es una pista: o bien es resonancia de los apoyos y soportes, o el eje se ha acercado a su velocidad crítica de flexión, las revoluciones a las que empieza a flexionarse de forma apreciable.

El segundo escenario típico aparece después de una reparación. Se cambió la cruceta, se desmontó y se volvió a montar la sección telescópica, se soldó una horquilla nueva, se cambió el tubo. El eje volvió a la máquina, y la vibración quedó peor que antes de la intervención. En estos casos, lo que solemos encontrar no es un desequilibrio, sino un montaje que no siguió las marcas.

• El zumbido y la vibración por el bastidor o por la carcasa del accionamiento aparecen en un rango estrecho de revoluciones y desaparecen por encima y por debajo de él.
• La vibración aumentó justo después de cambiar las crucetas, desmontar la unión estriada o reparar el tubo.
• En el tubo se ve una mancha limpia sin pintura ni óxido: ahí estaba la placa de equilibrado de fábrica, que se ha desprendido.
• El soporte del apoyo intermedio cruje, los tornillos se aflojan repetidamente, la almohadilla de goma del rodamiento de suspensión está deteriorada.
• Las crucetas se calientan, la grasa rezuma bajo los retenes de los rodamientos de agujas.
• Se oye un golpeteo al arrancar, al invertir el sentido de marcha o al soltar la tracción, y en la marcha por inercia el eje presenta una excentricidad notable.
• El tubo del eje está cubierto de suciedad, betún, hielo o material enrollado, y la capa es irregular.
• El retén de la unión estriada está roto, y la grasa ha rezumado de la sección telescópica.

Qué es exactamente lo que reducen las masas se explica en el artículo sobre la vibración global, 1x y la fase. Para un cardán esta regla se aplica con más rigor que de costumbre: tiene su propia fuente de segundo armónico, y esta no tiene nada que ver con la distribución de masa.

Construcción: de dónde viene el desequilibrio en el eje cardán

El desequilibrio en un cardán casi siempre es inducido desde el exterior. La fábrica equilibró el eje y soldó las placas, y a partir de ahí entran en juego la reparación, los golpes, la corrosión y las capas adheridas. Lo analizamos por conjuntos, porque de cada uno depende cómo lo vamos a corregir.

Un eje equilibrado de origen no se desequilibra por sí solo. Por eso, en la inspección buscamos un evento: qué se hizo con el eje, qué se perdió de él, qué se le adhirió.

Ángulos, fasado de las horquillas y segundo armónico

Una junta cardán que trabaja en ángulo gira de forma no uniforme. La horquilla motriz avanza a velocidad constante, la conducida acelera y decelera dos veces por vuelta. Cuanto mayor es el ángulo de trabajo, más fuerte es el efecto. En el espectro no se ve la componente síncrona, sino el segundo armónico, y las masas no lo eliminan.

El diseño amortigua esta irregularidad con la segunda junta. Para ello, las horquillas de los extremos del eje deben estar en el mismo plano, y los ángulos de entrada y de salida deben ser iguales. Entonces la segunda junta devuelve lo que tomó la primera, y el eje sale girando de forma uniforme.

Un montaje sin seguir la marca rompe precisamente esta compensación. Al girar las mitades de la sección telescópica, las horquillas dejan de estar en fase. La irregularidad de las dos juntas ya no se compensa, sino que se suma. La vibración aparece sin desequilibrio alguno, crece con las revoluciones y se sitúa en el segundo armónico. Aquí solo hay una solución: desmontar y volver a montar siguiendo la marca.

Los ángulos también se comprueban por separado. Se hundieron los apoyos del motor, cambió el asiento del equipo, se desplazó el soporte del apoyo intermedio, y los ángulos dejaron de ser iguales. La compensación se vuelve incompleta. Esto es una cuestión de restaurar el asiento de los conjuntos, no una tarea para las masas.

• Domina 1x, y el segundo armónico es pequeño: es desequilibrio, el equilibrado es apropiado.
• Domina 2x y crece con las revoluciones: revise el fasado de las horquillas y los ángulos de trabajo.
• 2x junto con una vibración axial apreciable en los equipos conectados: es desalineación, hace falta alineación de ejes.
• Fondo de ruido elevado y picos de alta frecuencia: crucetas, rodamientos de agujas, rodamiento de suspensión del apoyo.
• Pico estrecho a unas revoluciones determinadas con un desplazamiento rápido de la fase: resonancia o proximidad a la velocidad crítica de flexión del eje.

El análisis del espectro y los indicios de resonancia están en artículos aparte. Para una transmisión cardán, tenga presente una cosa: el segundo armónico en un cardán suele ser geometría y montaje, no distribución de masa.

Fuentes: ISO 13373-3:2015

Qué comprobamos antes del equilibrado: primero las marcas y las holguras, después las masas

El orden aquí no es una formalidad, sino una condición para que el método funcione. El cálculo de la corrección se basa en que el sistema responde a la masa añadida de forma predecible y repetible. Una holgura en la cruceta o en las estrías hace que el sistema sea no lineal: en cada arranque el juego se distribuye de forma distinta, la fase varía, y dos arranques idénticos dan cifras diferentes. Con esos datos no se puede obtener el coeficiente de influencia —la respuesta del eje a la masa de prueba, sobre la que se basa todo el cálculo—.

Después, las marcas. Si el eje está mal montado, la vibración se sitúa en el segundo armónico, y se pasaría el día persiguiéndola con masas sin ningún resultado. Comprobar que las marcas coinciden lleva minutos, y salva la visita entera. Por eso empezamos con la llave y el reloj comparador, y la masa de prueba la sacamos al final.

Y la seguridad. Una masa en un cardán desgastado no restaura la vida útil, solo enmascara el nivel. Una cruceta deteriorada en un tubo que gira bajo la máquina es un riesgo de rotura del eje en marcha. Un eje así no lo equilibramos, y decimos con claridad que necesita reparación.

• Las marcas en ambas mitades de la unión estriada coinciden, las horquillas de los extremos del eje están en el mismo plano.
• Holgura radial y angular de cada cruceta, girando las horquillas a mano en ambos sentidos.
• Holgura circunferencial en las estrías de la sección telescópica, estado del retén, presencia de grasa.
• Apriete de los tornillos de la brida, estado de las placas de retención, señales de que la brida ha girado.
• Excentricidad del tubo y de las bridas con reloj comparador en varias secciones, girando lentamente.
• Rodamiento de suspensión del apoyo intermedio, su almohadilla de goma, apriete y grietas del soporte.
• Ángulos de trabajo de las juntas, hundimiento de los apoyos del motor y de los equipos, posición relativa de los conjuntos.
• Presencia de todas las placas de equilibrado de fábrica y señales de las que falten.
• Limpieza del tubo en toda su longitud, incluida la zona junto a las horquillas.
• Coaxialidad de los equipos conectados. La desalineación se corrige con la alineación de ejes, no con el equilibrado.

La holgura es una contraindicación, no un simple obstáculo. Mientras las holguras no se eliminen, cualquier corrección calculada será fruto del azar, y en el siguiente arranque el nivel volverá a subir.

Fuentes: ISO 281:2007

Cómo se desarrolla el trabajo in situ

1. 01

   Inspección y comprobación del montaje

   Revisamos las marcas de la unión estriada, comprobamos las holguras en las crucetas y en las estrías, la presencia de las placas de equilibrado, el apriete de las bridas, el estado del apoyo intermedio. Comprobamos la excentricidad del tubo y de las bridas con reloj comparador, girando lentamente. La decisión de continuar se toma aquí, antes de encender el equipo.

2. 02

   Instalación de los sensores

   El eje cardán no tiene apoyos de rodamiento propios, así que colocamos los acelerómetros en los conjuntos de rodamiento de los equipos en los extremos del eje, y en el soporte del apoyo intermedio, si lo hay. Limpiamos las superficies, fijamos con rigidez, medimos en radial, perpendicular al eje. Pegamos la marca reflectante en la brida o en el tubo, para el sensor láser de fase.

3. 03

   Medición previa al trabajo

   Llevamos el accionamiento a las revoluciones de trabajo y tomamos el nivel global, la componente síncrona, la fase, las revoluciones y el espectro. Calculamos la proporción de 1x en el nivel global y observamos aparte el segundo armónico: es lo que decide si se trata de equilibrado o de montaje.

4. 04

   Elección de los planos y del método de fijación

   Determinamos dónde se puede colocar físicamente la masa: el tubo cerca de los extremos, junto a las horquillas, la unión de brida, los puntos de las placas de fábrica. Acordamos con usted dónde está permitido soldar y dónde no, y confirmamos que no se taladrará el tubo.

5. 05

   Masa de prueba en el primer plano

   Colocamos una masa pesada a un radio conocido, la fijamos con la misma solidez que una masa definitiva, y hacemos un arranque. Consideramos válida una respuesta de al menos un 20–30 % en amplitud o de 20–30° en fase. Si la respuesta es débil, aumentamos la masa y repetimos, en lugar de calcular la corrección a partir de ruido.

6. 06

   Masa de prueba en el segundo plano

   Trasladamos la masa al otro extremo del tubo y hacemos otro arranque. El programa obtiene los coeficientes de influencia para ambos planos y calcula la masa y el ángulo de corrección para cada uno.

7. 07

   Corrección y arranque de control

   Fijamos las masas de corrección en las posiciones indicadas, retiramos la masa de prueba y hacemos un arranque de control. Si queda poco para alcanzar el objetivo, añadimos pequeñas masas en modo de ajuste fino, normalmente en un solo intento.

8. 08

   Medición posterior al trabajo e informe

   Repetimos la medición en los mismos puntos, en la misma dirección, en el mismo régimen. Registramos las cifras de antes y después, las masas instaladas, los radios y las posiciones. Guardamos los coeficientes de influencia para que el siguiente ajuste en esta máquina se haga sin arranques de prueba.

Trabajamos con el equipo Balanset-1A: dos canales de vibración, sensor láser de fase por marca reflectante, ordenador portátil con el programa, equilibrado en uno y dos planos, modo de posiciones fijas y cálculo de la tolerancia por grados G. En la unión de brida, el modo de posiciones fijas es especialmente cómodo: en lugar de un ángulo y un transportador, usted obtiene un número de orificio y una masa.

Fuentes: Manual de operación Balanset-1A

Cuántos planos hay y dónde están en el eje cardán

Un cardán es un rotor alargado. La relación entre la longitud y el diámetro del tubo suele superar diez, así que el problema no se resuelve con una sola masa: bajaría el nivel en un extremo y lo subiría en el otro. Equilibramos en dos planos, en los extremos del tubo junto a las horquillas. Ahí está el radio máximo, ahí mismo coloca la fábrica sus placas, y ahí es donde menos suele estorbar el acceso.

Un eje de dos secciones con apoyo intermedio no lo consideramos un solo rotor. Cada sección tiene sus propios extremos y su propio apoyo, así que trabajamos por secciones y observamos cómo repercute la corrección de una en el apoyo vecino. Un esquema de tres apoyos se comporta como un rotor multiapoyo, y sobre esa lógica hay un artículo aparte.

La longitud impone un límite a las revoluciones. La velocidad crítica de flexión baja al aumentar la longitud del tubo, así que en un eje largo el rango de trabajo choca con ella. Un eje así ya no se puede considerar rígido: se flexiona con las revoluciones, y la corrección hallada en un régimen funciona peor en otro. Equilibramos a las revoluciones de trabajo reales, y si el rango de regímenes es amplio, tomamos datos a varias velocidades.

La propia regla de elección del número de planos se explica en un artículo aparte. Para un cardán, la conclusión es breve: casi siempre dos planos, y los dos canales son necesarios precisamente para ver ambos extremos a la vez.

Fuentes: ISO 21940-12:2016 · ISO 21940-11:2016

Fijación de las masas en el tubo de pared delgada

El tubo de un cardán perdona menos que el disco frontal de un tambor. La pared es delgada, las revoluciones son altas, y cualquier concentrador de tensiones en el tubo tarde o temprano se convierte en una grieta. Por eso elegimos el método de fijación según la construcción, no según la comodidad del montaje.

El método habitual repite el de fábrica: una placa fina de acero, curvada al radio del tubo, apoyada en toda su superficie y fijada con puntos de soldadura cortos cerca del extremo del tubo, no lejos de la costura de la horquilla. Soldamos con poca corriente y pasadas cortas, para no perforar la pared ni recocer el metal circundante.

• Colocamos la masa en el tubo cerca de sus extremos, junto a las horquillas, a ser posible en el radio donde estaban las placas de fábrica.
• Curvamos la placa al tubo y la fijamos con puntos. No hacemos un cordón continuo alrededor de la circunferencia: es un concentrador de tensiones ya hecho.
• No soldamos sobre la costura de la horquilla ni en la zona afectada térmicamente junto a ella.
• No taladramos el tubo. Un orificio en una pared delgada, a las revoluciones de trabajo de un cardán, es inadmisible.
• No soldamos cerca de la unión estriada ni de los retenes: el calor estropea la grasa y el fuelle protector.
• Solo retiramos metal de la brida, y solo donde el espesor lo permite, con su acuerdo previo.
• El cable de retorno del equipo de soldadura lo conectamos a la misma pieza que el electrodo. La corriente a través de las crucetas, los rodamientos de agujas y los rodamientos de los equipos los deja fuera de servicio.
• Como alternativa a la soldadura: una abrazadera con masa en el tubo, arandelas de equilibrado y tornillos excéntricos en la unión de brida.
• Fijamos la masa de prueba con la misma solidez que una definitiva. A estas revoluciones, una masa desprendida se convierte en un proyectil, así que acotamos la zona de giro y alejamos al personal.

Acordamos el método de fijación antes de los arranques de prueba, no después. Si en su eje no se puede soldar en absoluto, y las bridas no dan el radio necesario, lo más honesto es desmontar el eje. Los métodos generales de fijación de las masas de corrección se explican en un artículo aparte; aquí solo las limitaciones de esta construcción.

Cuándo no funcionará in situ y cuándo es mejor desmontar el eje

Renunciar al equilibrado también es un resultado de la visita, y le ahorra un turno. A continuación, los casos más frecuentes en transmisiones cardán.

• Holgura en las crucetas o en las estrías. Primero la sustitución de las piezas desgastadas, después una nueva medición, y solo entonces la decisión sobre el equilibrado.
• El eje está montado sin seguir la marca. Lo desmontamos, lo montamos según la marca, comprobamos de nuevo. No es raro que la visita termine aquí.
• Domina el segundo armónico por los ángulos de trabajo. Se corrige restaurando el asiento de los conjuntos y la igualdad de los ángulos, no se elimina con masas.
• El rodamiento de suspensión del apoyo intermedio o su almohadilla están deteriorados. Cambiamos el apoyo, o el resultado será inestable.
• El tubo está deformado, hay una abolladura o excentricidad. El equilibrado va después de reparar o cambiar el tubo, no en su lugar.
• El eje no alcanza revoluciones de trabajo estables, o las revoluciones fluctúan en un rango amplio.
• No hay acceso seguro: el eje está en un túnel, bajo una cubierta no desmontable, o no se puede girar sin riesgo para las personas.
• La velocidad de trabajo está cerca de la crítica de flexión. Hace falta un eje más corto, un apoyo adicional o revisar el régimen.

• En conjunto sobre la máquina vemos el eje junto con las bridas, las horquillas, los ángulos reales y la rigidez de los apoyos, es decir, en el sistema en el que trabaja.
• En la máquina equilibradora, el eje se equilibra por separado, en sus propios muñones o en prismas. Es el camino correcto cuando el eje ya está desmontado o cuando no se puede girar en la máquina.
• La opción de la máquina equilibradora tiene una condición: hay que volver a montar el eje exactamente igual que cuando se equilibró.
• Antes de desmontar, marque la posición relativa de las bridas y de las mitades de la unión estriada, y al montar coloque los tornillos en los mismos orificios. De lo contrario, a la máquina volverá un rotor distinto.

La comparación entre la visita in situ y el trabajo en taller está en un artículo aparte. En un cardán, la elección suele decidirla el acceso y la posibilidad de girar el eje con seguridad, más que la precisión del propio método.

Qué obtiene, el precio y cómo solicitarlo

El resultado principal son cifras que se pueden presentar. Entregamos la medición de antes y después en los mismos puntos, en el mismo régimen, en la misma banda de frecuencias. Además, un dictamen sobre el montaje y las holguras: a menudo es precisamente eso lo que determina qué hacer con el eje a continuación.

el diagnóstico vibracional con informe cuesta 300 EUR por equipo, el equilibrado añade desde 250 EUR, la factura mínima por visita es de 500 EUR. El cálculo exacto lo da la calculadora de la web, que tiene en cuenta el número de rotores, el desplazamiento y el volumen de trabajo. El diagnóstico sin equilibrado también tiene sentido, porque sabrá exactamente qué reparar antes de pedir repuestos. Somos los ingenieros que diseñamos y fabricamos los equipos Balanset, y nosotros mismos realizamos el equilibrado in situ con ellos. Con base en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto, nos desplazamos por Portugal.

• Tipo de eje: cardán de accionamiento, eje intermedio, eje de toma de fuerza, de una sola sección o con apoyo intermedio.
• Revoluciones de trabajo y tipo de accionamiento, y si se puede girar el eje sin carga.
• Longitud aproximada del eje y diámetro del tubo, para evaluar de antemano los planos y el límite de revoluciones.
• Fotos del eje completo, de las uniones de brida, del conjunto estriado y del apoyo intermedio.
• Nivel de vibración medido, si ya se hizo una medición, y los puntos de medición.
• Restricciones: dónde no se puede soldar, requisitos de acceso a la instalación, ventana de parada.

• Informe con la vibración global y la componente síncrona por cada punto, antes y después del trabajo.
• Masas de corrección instaladas, radios, ángulos o números de posición fija, y método de fijación.
• Espectro con evaluación del segundo armónico, del estado de las crucetas, del rodamiento de suspensión y de indicios de desalineación.
• Dictamen sobre el montaje: coincidencia de las marcas, holguras en las crucetas y en las estrías, excentricidad del tubo y de las bridas.
• Evaluación según la parte aplicable de la ISO 20816 como referencia y, si hace falta, cálculo del desequilibrio residual por grado de calidad.
• Coeficientes de influencia guardados para este eje: el siguiente ajuste se hará sin arranques de prueba.
• Recomendaciones: qué sustituir antes de la próxima parada y qué vigilar en el monitoreo de vibraciones.

Aplicamos las zonas de la ISO 20816 y los grados de calidad G como referencia, e indicamos la parte aplicable y la edición de la norma, porque ahí hay excepciones según la potencia, las revoluciones y el tipo de apoyos. La preparación reduce la visita casi a la mitad: acceso a ambos extremos del eje y al apoyo intermedio, superficies limpias para los sensores, tubo limpio, posibilidad de alcanzar las revoluciones de trabajo y de parar el número de veces necesario. Más detalles en el artículo sobre la preparación del equipo para el equilibrado.

Fuentes: ISO 20816-1:2016 · Especificaciones del fabricante Balanset-1A

Preguntas frecuentes

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