Equilibrado de ventiladores axiales: hélices, palas orientables, ventiladores de refrigeración

Un ventilador axial vibra más de lo que pesa: una hélice ligera de gran diámetro hace oscilar la virola, el conducto y la cubierta incluso con un desequilibrio pequeño. Las máquinas axiales tienen además su propia trampa: una parte apreciable de los casos de «desequilibrio» resulta ser una dispersión del ángulo de montaje de las palas, que no se corrige con masas. Medimos, distinguimos una cosa de la otra y equilibramos la hélice directamente en sus apoyos, sin retirarla del eje. Base en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto, con desplazamiento a toda Portugal.

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

Síntomas: cómo se comporta un ventilador axial desequilibrado

Lo que delata a una máquina axial es que la vibración rara vez se queda en un solo punto. La hélice es ligera, la virola es fina, los apoyos son flexibles. Por eso tiembla toda la estructura: el módulo de conducto zumba por todo el conducto de aire, el ventilador de cubierta transmite la vibración al cuello y al forjado, y en un aerorrefrigerador tiemblan el difusor y el bastidor. La queja a menudo no llega del técnico de mantenimiento, sino de la gente en la planta de abajo.

• La vibración y el zumbido han aumentado después de sustituir una o varias palas
• Se desmontó la hélice para limpiarla, las palas se colocaron en posiciones distintas a las originales, y la máquina empezó a vibrar
• Se oye un chasquido o un silbido periódico: una pala roza el aro en parte de la vuelta
• La vibración cambia claramente al girar las palas o al cambiar el caudal de la red
• En la carcasa del motor se nota la vibración con la mano, y sus rodamientos han empezado a calentarse
• Del cubo se ha desplazado o se ha perdido una masa de equilibrado de fábrica
• En una hélice de plástico han aparecido grietas en la raíz de las palas, y el material se ha vuelto opaco
• El ventilador de cubierta se oye en las salas, aunque según su ficha técnica es silencioso

Un rodete axial es sensible a los detalles más pequeños. Con un diámetro de un metro, una masa de cinco gramos en la punta de una pala ya genera una vibración apreciable. Por eso una masa de fábrica perdida, suciedad adherida en una sola pala o una gota de pintura tras una reparación ya son motivo para medir, no para hacer conjeturas.

Fuentes: ISO 13373-5:2020

Construcción de la hélice y de dónde viene el desequilibrio

La hélice de un ventilador axial es un cubo y unas palas, casi siempre desmontables: aluminio fundido, plástico reforzado, con menos frecuencia acero soldado. Cada pala tiene su propia masa, y una diferencia de decenas de gramos dentro de un mismo juego es normal de fabricación. Mientras las palas estén colocadas como las dejó la fábrica tras el equilibrado, el juego está compensado. Cualquier cambio de posición, sustitución o pérdida de una pieza rompe esa disposición.

Dispersión del ángulo de las palas: se parece al desequilibrio, pero no lo es

Una pala montada con un ángulo distinto genera una fuerza aerodinámica distinta. Esa fuerza gira junto con el rodete y hace vibrar la máquina una vez por vuelta, a la misma frecuencia 1x que el desequilibrio de masa. Con una sola medición a las revoluciones de trabajo no se pueden distinguir. Nosotros los distinguimos por el comportamiento de la máquina, y esta es la razón principal por la que un ventilador axial no se puede equilibrar con la misma plantilla que uno centrífugo.

• Medimos los ángulos directamente. Con la máquina parada, comprobamos el ángulo de montaje de cada pala con una plantilla o un goniómetro respecto al plano del cubo. Una dispersión superior a uno o dos grados ya genera una irregularidad aerodinámica apreciable.
• Cambiamos el régimen. El desequilibrio de masa no depende del caudal: cierre la compuerta, y la amplitud de 1x apenas cambiará. La componente aerodinámica, al cambiar el caudal y el ángulo de ataque, cambia de forma apreciable.
• Observamos la repetibilidad de la fase. Una masa fija da una fase 1x estable de un arranque a otro. Una pala orientable con holgura da una fase que varía decenas de grados.
• Probamos con masa. Si una corrección correctamente calculada reduce la vibración solo hasta cierto nivel, y el resto depende del régimen, significa que con la masa estamos compensando la aerodinámica. Es un callejón sin salida: en otro régimen la vibración volverá.

De esto se deduce directamente el orden de trabajo: primero ajustar los ángulos de todas las palas de forma idéntica, con una plantilla o la escala de fábrica del mecanismo, y solo después equilibrar. El orden inverso significa trabajo doble, porque tras ajustar los ángulos habrá que calcular la corrección de nuevo.

Qué comprobamos antes de la primera masa

El algoritmo general para distinguir el desequilibrio de otras causas lo describimos en el artículo sobre cómo determinar la causa de la vibración. Aquí solo lo que revisamos específicamente en una máquina axial, con el equipo parado y bloqueado.

• Ángulos de montaje de todas las palas y su dispersión, holgura y fijación del mecanismo de paso variable
• Ajuste de las palas en el cubo: par de apriete de la fijación, señales de fretting (pequeños desgastes por microdesplazamientos en la unión) y de acritud en las superficies de asiento
• Holgura radial pala-aro en toda la circunferencia y señales de roce en los extremos de las palas y en la virola
• Grietas en la raíz de las palas, desconchados y degradación del plástico, erosión de los bordes de entrada de aluminio
• Masas de equilibrado de fábrica: si están todas en su sitio, si están apretadas, si no hay corrosión debajo
• Rodamientos del motor según el espectro: el motor, dentro del flujo, sostiene la hélice en voladizo, y sus rodamientos son precisamente los apoyos del rotor
• Fijación del motor sobre los soportes y soldaduras de los soportes en la virola: un soporte agrietado cambia tanto la rigidez como la holgura
• Flexibilidad de la estructura de apoyo: aisladores de vibración del módulo de conducto, cuello de cubierta, bastidor del aerorrefrigerador. Al parar por inercia, comprobamos si hay resonancia (aumento de la vibración cuando las revoluciones coinciden con la frecuencia propia de la estructura) cerca de las revoluciones de trabajo

Una regla aparte para las máquinas que trabajan dentro de un aro. Si la holgura pala-aro es en algún punto menor que la de ficha técnica, primero averiguamos la causa: amortiguadores hundidos, desplazamiento del motor sobre los soportes, deformación de la virola. No se puede colocar una masa de prueba en un rodete que ya casi roza el aro: una flexión modificada puede acabar en un roce a las revoluciones de trabajo.

Fuentes: ISO 13373-3:2015

Cómo se desarrolla el equilibrado del ventilador axial

1. Solicitud

   Análisis de la máquina a partir de fotos

   Usted nos envía fotos de la hélice por ambos lados, el diámetro, el número y el material de las palas, las revoluciones, la configuración: de conducto, de cubierta, de pared o aerorrefrigerador. Le respondemos dónde estará el plano de corrección (el lugar del rotor para las masas de corrección), con qué fijaremos las masas y qué acceso hace falta.

2. Mecánica

   Ángulos, ajustes, holguras

   Bloqueamos el arranque y repasamos la lista de comprobación anterior. Si la dispersión de los ángulos de las palas es grande, los ajustamos con una plantilla antes de cualquier arranque. Esto elimina la parte aerodinámica de la vibración y deja para el equilibrado solo la parte de masa.

3. Arranque 0

   Medición inicial

   Colocamos dos acelerómetros en los escudos portarrodamientos del motor, cerca del rodamiento delantero y del trasero, en dirección radial e idéntica en todos los arranques. Pegamos la marca reflectante en el cubo o en el cono aerodinámico, y orientamos el sensor láser de fase a través del colector de entrada o de una trampilla. Registramos las revoluciones, la vibración total (el nivel conjunto de las oscilaciones por todas las causas a la vez), 1x con su fase y el espectro, el desglose de la vibración por frecuencias.

4. Marcado

   Palas como posiciones fijas

   Numeramos las palas en el sentido de giro y las introducimos en el programa como posiciones fijas. A partir de ahí, el equipo responde no con un ángulo, sino con el número de pala y la masa, repartiendo la masa entre dos posiciones vecinas si hace falta. El error en el sentido de recuento queda descartado.

5. Masa de prueba

   Masa pequeña, fijación fiable

   Para una hélice ligera, la masa de prueba es pequeña, a menudo 5–15 gramos. La fijamos con un tornillo en el cubo o en un asiento de fábrica, nunca en el medio de la pala. Consideramos válido un arranque en el que la amplitud de 1x haya cambiado un 20–30 por ciento, o la fase, 20–30 grados.

6. Corrección

   Masas o reordenación de las palas

   El programa da la masa y la posición. Colocamos la masa definitiva en un lugar de fábrica del cubo, o bien, si el desequilibrio es grande, redistribuimos la masa seleccionando palas y compensamos el resto con una masa pequeña. Un arranque de ajuste (trim) elimina el resto de la vibración sin nuevos arranques de prueba.

7. Control

   Medición posterior e informe

   Medición de control en el mismo régimen y a las mismas revoluciones. En el informe van las cifras de antes y después en cada punto, los ángulos de las palas, las masas y posiciones de las masas, los espectros y los coeficientes de influencia guardados de su máquina.

Fuentes: Manual de operación Balanset-1A

Uno o dos planos, y dónde están

La hélice axial es un disco clásico: la anchura del cubo es mucho menor que el diámetro, y la relación longitud-diámetro L/D es claramente inferior a 0,5. Por eso, en la mayoría de los casos basta con un plano de corrección. Está en el cubo: la cara posterior, el aro para las masas de fábrica o el anillo de fijación de las palas. Un arranque de prueba, una instalación de masas, un trabajo corto.

Se necesitan dos planos con menos frecuencia, pero los casos son típicos. Un cubo largo de tipo tambor. Una máquina de dos etapas con dos hélices en un mismo eje. Y el caso más frecuente: el motor dentro del flujo, cuyo propio ventilador de refrigeración en el extremo trasero del eje aporta su propia contribución a la vibración. En ese caso, el segundo plano pasa a ser ese ventilador de refrigeración o la cara trasera del rotor, y el equipo calcula las dos correcciones en una sola serie de arranques por el método de los coeficientes de influencia, a partir de la reacción medida de la máquina ante la masa de prueba.

La regla L/D y el coste del segundo plano se explican en el artículo sobre el equilibrado en uno y dos planos. La señal práctica para una máquina axial es sencilla: si tras la corrección en un plano la vibración en el rodamiento trasero del motor sigue alta, en el sistema hay una componente de par (un par de fuerzas que hace oscilar el rotor por sus dos extremos), y pasamos a dos planos.

Fuentes: ISO 21940-11:2016

Fijación de masas sin soldadura y selección de palas por masa

En las hélices axiales no aplicamos soldadura en absoluto. El aluminio fundido se deforma con el calor, la estructura junto a la soldadura cambia, la pala fina se alabea, y el perfil de la pala es precisamente la aerodinámica de la máquina. El plástico no se puede soldar en principio. Por eso, aquí todo el arsenal de fijación es mecánico, y lo primero que buscamos es lo que previó el fabricante: grapas en el aro del cubo, masas segmentadas en una ranura, orificios roscados para placas. Un lugar de fábrica con un límite de masa del fabricante siempre es mejor que uno improvisado.

Si no hay lugares de fábrica, funciona la fijación con tornillo: un paquete de arandelas o una placa sobre un tornillo a través de un orificio en el cubo o en el anillo de fijación de las palas, con control del apriete y fijación de la rosca. La retirada de metal por taladrado solo se admite en la parte maciza del cubo y solo donde lo permite el fabricante; el programa del Balanset-1A calcula el diámetro y la profundidad del taladro. Lo que nunca hacemos: no pegamos ni colgamos masas de las palas. La fuerza centrífuga en la punta de la pala arranca una masa pegada, la masa desprendida sale disparada por el conducto, y cualquier saliente en el perfil hace ruido y estropea el flujo. Una masa magnética solo se admite como prueba sobre un cubo de acero, y se retira antes de entregar la máquina.

En un rodete de palas desmontables, a menudo es más rentable no añadir masa en absoluto, sino redistribuir la que ya hay. Las palas se desmontan y se pesan una a una, con precisión de un gramo y junto con su fijación. Después el juego se coloca por posiciones de forma que el vector de masas total sea mínimo: la más pesada frente a la siguiente en masa, y así sucesivamente en círculo. Esta disposición elimina la mayor parte del desequilibrio, y el resto se ajusta con una masa pequeña en el cubo mediante un equilibrado normal.

• En el flujo no aparece nada de más: ni salientes ni elementos de fijación, la aerodinámica se mantiene de fábrica
• No hay nada que se pueda desatornillar ni salir volando: el resultado no depende del apriete ni de la corrosión de masas añadidas
• La diferencia de masas entre las palas es precisamente la principal fuente de desequilibrio de un rodete de montaje, y la reordenación ataca la causa, no la consecuencia
• Sustituir una pala dañada deja de ser una lotería: la nueva se elige por masa igual a la retirada, o se recalcula la disposición de todo el juego

Al volver a montar, controlamos el par de apriete y el ángulo de montaje de cada pala. De lo contrario, junto con el orden correcto de las masas, es fácil introducir una dispersión de ángulos, y la vibración cambiaría de naturaleza, de masa a aerodinámica. Los métodos de fijación de masas de corrección, en el caso general, se explican en un artículo aparte sobre la fijación de masas.

Cuándo el equilibrado in situ no será posible o no hará falta

Una lista honesta de limitaciones le ahorra a usted una visita, y a nosotros, la reputación. Estos son los casos en los que nos detendremos y propondremos otra cosa.

• La vibración la genera una dispersión de ángulos, y no hay forma de regularlos: las palas están fundidas de una pieza con el cubo y están deformadas. Con masas no se puede corregir la aerodinámica; el rodete se repara o se sustituye
• Holgura del mecanismo de paso variable: la fase es inestable, el coeficiente de influencia no es fiable. Primero la reparación del mecanismo, después el equilibrado
• Una pala roza el aro. Primero restablecemos la holgura: ajustamos el motor sobre los soportes, comprobamos los amortiguadores y la geometría de la virola
• Grieta en la raíz de una pala o en el cubo. No se puede equilibrar: la vibración bajaría, desaparecería el único indicio externo, y una pala que se desprende a las revoluciones de trabajo perfora la virola
• El plástico de la hélice se ha delaminado o se ha degradado por la temperatura y los rayos ultravioleta. Añadir masa a un material así es peligroso; el rodete se sustituye por completo
• Resonancia del cuello de cubierta, del módulo de conducto o del bastidor: al parar por inercia se ve un pico cerca de las revoluciones de trabajo, la fase es inestable. Primero la rigidez de la estructura o el cambio de revoluciones; las señales de resonancia se explican en un artículo aparte
• La vibración total es varias veces mayor que 1x: rodamientos del motor, causas eléctricas, fijaciones flojas. Haremos el diagnóstico y le diremos qué reparar, pero no recetaremos masas
• Las revoluciones no se mantienen: el accionamiento se controla por temperatura y fluctúa constantemente. Solo equilibramos si el responsable del proceso puede fijar la frecuencia durante el tiempo de los trabajos

Si la vibración, tras un equilibrado correcto, no baja o vuelve enseguida, las causas normalmente no están en las masas. Siete escenarios de este tipo se explican en el artículo sobre por qué el equilibrado no ayuda.

Qué obtiene y cómo solicitar la visita

El resultado del trabajo no es solo una máquina silenciosa. Recibe un informe: la vibración inicial y residual en cada punto de medición en mm/s RMS (valor cuadrático medio, así miden todos los vibrómetros), la componente 1x por separado, los ángulos de montaje de las palas medidos y su dispersión, las masas y posiciones de todas las masas instaladas. Si se hizo una selección por masa, el informe incluye el esquema de disposición de las palas. Además, la evaluación por zonas de la parte aplicable de la ISO 20816, con la salvedad de la edición. Los coeficientes de influencia de su máquina se guardan: el siguiente equilibrado del mismo ventilador se hace sin arranques de prueba.

Equilibran los ingenieros que diseñan y fabrican los equipos Balanset, y que además trabajan con ellos en cada visita. El diagnóstico por vibraciones con informe cuesta 300 EUR por máquina, el equilibrado desde 250 EUR, el importe mínimo por visita es de 500 EUR, y el cálculo exacto para su máquina lo da la calculadora de la web. Varios ventiladores en la misma instalación conviene resolverlos en una sola visita.

• Fotos de la hélice por ambos lados y fotos del motor con su fijación
• Diámetro del rodete, número de palas, material: aluminio, plástico, acero
• Revoluciones de trabajo y tipo de regulación: compuerta, variador, paso variable de las palas
• Configuración: de conducto, de cubierta, de pared, aerorrefrigerador, extracción de humo
• Cómo se abre el acceso al cubo: colector, trampilla, sección desmontable del conducto
• Si hay masas de equilibrado de fábrica y asientos previstos para ellas
• Su ventana de parada y quién es responsable del bloqueo del arranque

Base en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto, con desplazamiento a toda Portugal. Envíe las respuestas de la lista, y le diremos con franqueza: si su máquina se puede equilibrar in situ, si primero hace falta ajustar los ángulos de las palas o si el rodete necesita reparación antes de cualquier masa.

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

Preguntas frecuentes

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