Equilibrado de rotores de bombas multietapa: posibilidades y límites del trabajo in situ

Una bomba seccional acumuló horas de servicio, y la vibración aumentó sin una sola reparación. Una bomba de alimentación, tras una revisión general, vibra más que antes del desmontaje. El rotor de bomba multietapa es el objeto más incómodo del equilibrado in situ entre todas las bombas: eje largo, varios rodetes, desequilibrio repartido por las etapas, y los planos de corrección disponibles concentrados en los extremos. Llegamos con un equipo de dos canales, medimos y dividimos honestamente los casos en «se equilibra in situ» y «hace falta taller». En ambos casos usted obtiene cifras e informe.

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

Síntomas: de qué se queja una bomba multietapa

En una bomba monoetapa, el desequilibrio suele venir de fuera: acumulación de residuos, erosión del rodete. En una bomba multietapa se acumula por dentro y se manifiesta lentamente. El rotor es largo, los rodetes están ocultos en la carcasa, y los primeros en avisar del problema no son los propios rodetes, sino lo que los rodea: los anillos de desgaste, el cojinete de empuje, el dispositivo de equilibrado axial.

• La vibración aumenta de forma gradual con las horas de servicio, durante meses, sin reparaciones ni eventos concretos. Es el cuadro clásico del desgaste de los anillos de desgaste —las holguras estrechas entre el rodete y la carcasa—: las holguras aumentan, el rotor pierde el apoyo hidrostático (el agua en las holguras deja de centrar el eje), y el mismo desequilibrio produce un nivel cada vez mayor.
• Tras una revisión general, la bomba vibra más que antes de ella. Un rastro frecuente del reensamblaje: los rodetes se han montado en el eje con excentricidades distintas, y la distribución del desequilibrio a lo largo de la longitud ha cambiado.
• La vibración axial y la temperatura del cojinete de empuje aumentan junto con la radial. Es motivo para revisar el tambor de equilibrado o el disco de equilibrado hidráulico y el desgaste de los sellos: la fuerza axial se ha desviado de la calculada.
• En un accionamiento de velocidad variable hay una banda de revoluciones donde el nivel sube bruscamente y la fase se desvía. Es indicio de una velocidad crítica cercana, y cambia toda la táctica de trabajo.
• El apoyo del lado del extremo libre vibra de forma notablemente distinta al apoyo del lado del acoplamiento. Una asimetría marcada indica una componente de par del desequilibrio de los rodetes separados entre sí.
• En el espectro aparecen componentes subsíncronas por debajo de la frecuencia de giro. Así se manifiesta la pérdida de estabilidad del rotor en sellos desgastados y en el tambor de equilibrado.
• La bomba funciona durante largos periodos con un caudal inferior al mínimo admisible. La recirculación hace vibrar la máquina por sí sola y acelera el desgaste de las primeras etapas.

Ninguno de estos puntos por sí solo es una sentencia de desequilibrio. Pero cada uno significa que es hora de medir, y no de apretar tuercas al azar.

Fuentes: ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007

Construcción: el rotor largo y dónde se acumula el desequilibrio

El rotor multietapa es un eje en el que se montan sucesivamente los rodetes, los casquillos distanciadores y el tambor de equilibrado, todo apretado con tuercas. Cada ajuste se realiza con una holgura o un apriete pequeños y tiene su propia excentricidad —un pequeño desplazamiento del centro de la pieza respecto al eje de rotación— dentro de la tolerancia. Por separado, estas micras son inofensivas. Sumadas a lo largo del rotor en ángulos aleatorios, dan lugar a un desequilibrio distribuido que no se reduce a un solo punto.

La segunda particularidad: el rotor no se apoya solo en dos rodamientos. Los anillos de desgaste de las etapas y la holgura del tambor de equilibrado actúan como apoyos hidrostáticos adicionales y centran el eje en el agua. Mientras las holguras se mantienen dentro de lo especificado, el sistema es rígido. A medida que se desgastan, este apoyo desaparece, la primera velocidad crítica desciende, y la máquina, con las mismas masas, vibra más.

Rígido o flexible: la pregunta principal antes de cualquier equilibrado

Para un rotor corto, el equilibrado en dos planos basta a cualquier régimen de revoluciones. Un rotor multietapa largo, al acercarse a la primera velocidad crítica, empieza a flexarse, y su desequilibrio deja de poder describirse con dos números. Los contrapesos ajustados a las revoluciones de trabajo aumentan la vibración en otras revoluciones, y viceversa. La teoría la explicamos en el artículo sobre la velocidad crítica y los rotores flexibles; aquí solo los indicios prácticos.

Lo comprobamos directamente en la instalación. Con accionamiento de velocidad variable, registramos la amplitud y la fase de 1x en todo el rango de revoluciones; con revoluciones constantes, registramos la deceleración libre. Una hora de trabajo que evita, según el caso, un equilibrado inútil o un desmontaje innecesario.

• Las revoluciones de trabajo son aproximadamente el 70 % de la primera velocidad crítica o más. En las bombas de alimentación esto es casi siempre así.
• Durante el arranque y la deceleración libre, la amplitud de 1x pasa por un pico, y la fase gira casi 180 grados.
• El nivel y la fase en el régimen de trabajo cambian de forma notable ante una pequeña variación de las revoluciones.
• Tras el desgaste de los anillos de desgaste, la velocidad crítica disminuye, y una máquina que llevaba años funcionando con tranquilidad entra en una zona de amplificación sin que haya cambiado ni un gramo de masa.

La distinción formal entre rotores rígidos y flexibles y los métodos de equilibrado de cada uno se describen en la ISO 21940, con la salvedad de la parte aplicable y la edición. En el informe indicamos por qué indicio hemos clasificado su rotor en una u otra categoría.

Fuentes: ISO 21940-12:2016

Qué comprobamos antes de hablar de contrapesos

Colocamos los acelerómetros en ambos apoyos de rodamiento de la bomba, en dirección radial, con imán sobre una superficie limpia, más una medición axial junto al cojinete de empuje. Pegamos la marca reflectante en el semiacoplamiento, hacia donde apunta el sensor láser de fase. A continuación vienen las comprobaciones específicas de una máquina multietapa.

• La posición axial del rotor y el juego axial. Un disco de equilibrado hidráulico o un tambor desgastados dejan que el rotor se desplace a lo largo del eje, y el cojinete de empuje trabaja sobrecargado.
• La temperatura y los indicios espectrales del cojinete de empuje: con una fuerza axial elevada, es el primer candidato al fallo.
• El régimen: caudal no inferior al mínimo admisible, válvula y revoluciones fijadas. En recirculación, los arranques de prueba no son comparables entre sí.
• La desalineación y el pie blando —el apoyo imperfecto de una de las patas sobre el bastidor—. En las bombas calientes evaluamos la alineación de ejes teniendo en cuenta las dilataciones térmicas: una alineación en frío «a cero» aquí es un error.
• La proporción de la componente de giro 1x en el nivel total y la repetibilidad de su fase de un arranque a otro.
• El espectro completo: las frecuencias de paso de álabes de las etapas, las componentes subsíncronas, la zona de alta frecuencia de los rodamientos.
• El historial de la máquina: qué se cambió en la última reparación, si se instalaron anillos de desgaste nuevos, si existe un informe de equilibrado de fábrica del rotor.

Fuentes: ISO 13373-3:2015

Cómo se desarrolla la visita a una bomba multietapa

1. 01

   Datos antes de la visita

   Usted nos envía el tipo de bomba, el número de etapas, las revoluciones y el rango de regulación, el historial de reparaciones, y fotografías del conjunto de acoplamiento y de ambos apoyos. Con esos datos evaluamos de antemano las posibilidades de equilibrado in situ. Qué preparar en el lugar de trabajo se describe en nuestro artículo sobre la preparación para el equilibrado in situ.

2. 02

   Medición base

   Dos acelerómetros en los apoyos de rodamiento, medición axial junto al cojinete de empuje, sensor de fase sobre la marca. Registramos el nivel total, 1x con fase, revoluciones, espectro y señal temporal en un régimen de trabajo estable, con el caudal y la presión anotados.

3. 03

   Comprobación de flexibilidad

   Amplitud y fase de 1x en todo el rango de revoluciones con accionamiento de velocidad variable, o bien registro de la deceleración libre. Buscamos la velocidad crítica y observamos lo cerca que está de las revoluciones de trabajo.

4. 04

   Bifurcación

   El rotor es rígido, 1x predomina, la fase es estable: equilibramos en dos planos. El rotor es flexible o el desequilibrio está repartido por las etapas: nos detenemos en el diagnóstico y preparamos un informe para el taller. La decisión la tomamos por las cifras y se las mostramos a usted.

5. 05

   Equilibrado, si es posible

   Contrapeso de prueba sucesivamente en cada plano, cálculo por el método de los coeficientes de influencia —según la relación medida «se colocó un contrapeso y la vibración cambió así»—, instalación de las masas en los pernos del semiacoplamiento y en el extremo libre del eje, arranque de control. Normalmente cuatro arranques con paradas de 15 a 30 minutos.

6. 06

   Ajuste (trim) y coeficientes

   Guardamos los coeficientes de influencia de la máquina. La siguiente corrección, por ejemplo tras una temporada con agua abrasiva o después de una reparación con máquina equilibradora, se realiza en un solo arranque, sin contrapesos de prueba.

7. 07

   Informe

   Cifras de antes y después, espectros, curvas de arranque, masas y posiciones de los contrapesos. O bien un informe con el encargo para el taller, si no tiene sentido instalar contrapesos in situ.

Fuentes: Manual de operación Balanset-1A

Planos de corrección: qué está disponible in situ y por qué puede no ser suficiente

La corrección en un solo plano no tiene sentido en un rotor multietapa, y esto no es precaución, sino geometría. Los rodetes están separados a lo largo del eje, sus excentricidades se suman en una componente estática y una de par. Una sola masa elimina solo la parte estática. El par de fuerzas permanece, sigue haciendo bascular el rotor alrededor de su centro de masas, y la vibración simplemente se redistribuye entre los apoyos.

El problema del trabajo in situ es otro: los dos planos disponibles están en los extremos del rotor, mientras que el desequilibrio se encuentra en el medio, en las etapas.

• Los pernos del semiacoplamiento. Plano de trabajo del lado del accionamiento: la masa se ajusta con arandelas bajo los pernos de fábrica, el equipo calcula posiciones fijas, no se suelda ni se taladra nada.
• El extremo libre del eje: el testero, la tuerca o un elemento desmontable de fábrica, si el diseño da acceso a él. El radio es pequeño, por lo que las masas resultan considerables.
• El tambor de equilibrado y los discos de cubierta de los rodetes. Los planos de corrección de fábrica de este rotor, sobre los que trabaja la máquina equilibradora en el taller. Solo quedan accesibles al desmontar la carcasa; in situ no están disponibles.
• La soldadura en el eje y cualquier contrapeso dentro de la zona hidráulica están excluidos: la presión y el flujo arrancarían un contrapeso superpuesto, y la soldadura dañaría el eje y los sellos.

El límite honesto del método: mientras el rotor sea rígido, la corrección en los dos planos extremos reduce la vibración en los apoyos, y esto a menudo es suficiente. Pero no elimina el momento flector dentro del rotor. En un rotor flexible, los contrapesos en los extremos pueden mejorar una velocidad y empeorar otra, por lo que en ese caso no los proponemos.

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

Cuándo no funcionará in situ y qué hacemos en su lugar

En las bombas multietapa renunciamos al equilibrado in situ con más frecuencia que en cualquier otro equipo, y consideramos que esa renuncia es una parte honesta del trabajo. Estos son los casos típicos.

• El rotor es flexible: las revoluciones de trabajo están cerca de la primera velocidad crítica o por encima. Los dos planos extremos no reproducen una corrección distribuida por etapas.
• El desequilibrio está repartido a lo largo de la longitud tras el desgaste o el reensamblaje: la corrección en los extremos desplaza la vibración entre los apoyos en lugar de reducirla.
• El desgaste de los anillos de desgaste ha consumido la rigidez del rotor. Primero la restauración de las holguras, después la conversación sobre el equilibrado: los contrapesos no devuelven el apoyo hidrostático.
• Problemas axiales: disco de equilibrado hidráulico desgastado, cojinete de empuje sobrecargado o dañado. Esto es una reparación, no un equilibrado.
• Bomba de pozo en la columna: no hay ningún acceso al rotor, y equilibrar el motor en el cabezal solo soluciona el motor.
• El régimen no se mantiene: caudal por debajo del mínimo, funcionamiento cíclico. Los arranques de prueba no se pueden comparar entre sí.

En lugar de contrapesos inútiles, usted obtiene un trabajo que hace avanzar las cosas. Diagnóstico vibratorio completo: cuánto aporta 1x al nivel, qué aportan los sellos, dónde está la velocidad crítica. Informe para la reparación: qué holguras y excentricidades comprobar, qué sustituir. Encargo para el taller: equilibrado del rotor completo en la máquina equilibradora, con equilibrado individual de los rodetes durante el montaje, corrección final en conjunto y tolerancia según el grado G —el grado de calidad de equilibrado de la ISO 21940—. Después del montaje volvemos, tomamos una medición de control en el régimen de trabajo y confirmamos el resultado con un informe. El pequeño desequilibrio residual tras la máquina equilibradora lo corregimos con equilibrado de ajuste (trim) in situ: esa es precisamente la zona legítima del trabajo in situ.

Fuentes: ISO 21940-11:2016 · ISO 20816-1:2016

Qué obtiene y cómo solicitarlo

El resultado de la visita son cifras, no impresiones, y tienen el mismo valor tanto si se realiza el equilibrado como si la conclusión es «hace falta taller».

• Vibración total y 1x con fase en ambos apoyos y en dirección axial, antes y después, en mm/s RMS (valor eficaz).
• Curva de arranque o de deceleración libre con la velocidad crítica señalada, si se registró.
• Espectros con su interpretación: componentes de giro, de paso de álabes, subsíncronas, y la zona de alta frecuencia.
• Masas, radios y posiciones de los contrapesos instalados, coeficientes de influencia guardados para futuras correcciones de ajuste (trim).
• Evaluación del estado por zonas, indicando la parte aplicable y la edición de la ISO 20816, y, en caso de renunciar al equilibrado in situ, un informe con el encargo para el taller.

• Tipo de bomba y número de etapas, revoluciones, potencia, si el accionamiento es de velocidad variable.
• Horas de servicio desde la última revisión general y qué se cambió en ella: rodetes, anillos de desgaste, tambor, rodamientos.
• Cómo ha cambiado la vibración: de forma gradual con el uso, de forma brusca, tras una reparación.
• Fotografías del conjunto de acoplamiento, de ambos apoyos de rodamiento y del extremo libre del eje.
• Si se pueden variar las revoluciones o registrar la deceleración libre, el número admisible de arranques y la duración de las paradas.
• Dirección de la instalación y una franja horaria conveniente.

Los paquetes empiezan desde 550 EUR por máquina (diagnóstico 300 EUR + equilibrado desde 250 EUR), la factura mínima por visita es de 500 EUR: el desplazamiento, la instalación de sensores y el diagnóstico llevan tiempo independientemente del resultado. La visita de diagnóstico con informe se calcula con las mismas reglas. El cálculo exacto lo ofrece la calculadora del sitio web. Nosotros diseñamos y fabricamos los equipos Balanset y equilibramos con ellos en las visitas. Base en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto, trabajamos por toda Portugal.

Fuentes: Manual de operación Balanset-1A · Especificaciones del fabricante Balanset-1A

Preguntas frecuentes

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