Ascensor Hidráulico

Tanto si está pensando en instalar un nuevo sistema como si tiene curiosidad por saber cómo funciona su máquina actual, esto es lo que necesita saber sobre los ascensores hidráulicos.

¿Qué es un ascensor hidráulico?

Hay dos tipos principales de sistemas de ascensor: el ascensor de poleas de tracción y el ascensor hidráulico.

Un ascensor de poleas de tracción utiliza un cable de acero o una correa unida a un sistema de poleas. Los ascensores hidráulicos utilizan gatos hidráulicos, que son pistones accionados por fluidos que se mueven en cilindros.

¿Cómo funciona un ascensor hidráulico?

A diferencia de los ascensores de tracción, los ascensores hidráulicos no utilizan una máquina de elevación aérea. En cambio, utiliza la compresión de un fluido para crear movimiento.

La cabina del ascensor sube y baja gracias a un motor eléctrico que bombea aceite en un cilindro y mueve un pistón. El elevador hidráulico también cuenta con una válvula eléctrica que controla la liberación del aceite, lo que permite una conducción suave.

El fluido que acciona los ascensores hidráulicos debe ser a base de aceite. Por razones medioambientales, se puede utilizar aceite vegetal o biodegradable.

¿En qué tipos de edificios se utilizan los ascensores hidráulicos?

Los ascensores hidráulicos están instalados en casi todos los edificios. Sin embargo, hay dos factores que limitan la altura a la que pueden viajar.

Los ascensores hidráulicos no suelen instalarse en edificios de gran altura porque requieren mucha energía para elevar la cabina. También son más lentos que otros tipos de ascensores, con velocidades de menos 0,63 m/s.

Por estas razones, los ascensores hidráulicos sólo son adecuados para edificios de hasta siete pisos de altura.

¿Cuáles son los diferentes tipos de ascensores hidráulicos?

No todos los ascensores hidráulicos son iguales. Existen diversas variaciones que hacen que cada sistema sea único.

Hidráulico con foso

En este tipo de elevador, un cilindro hidráulico sobresale en el suelo y se instala en un agujero en el foso. La cabina del ascensor está unida a un pistón que se mueve dentro del cilindro, lo que le permite desplazarse hasta unos 20 metros.

Sistema hidráulico sin foso

Al no tener que perforar agujeros, los ascensores hidráulicos sin foso funcionan bien en edificios existentes o donde no se pueden perforar el suelo. Sin embargo, no son adecuados para distancias de viaje de más de 12 metros

Hidráulico de cable

Los ascensores hidráulicos de cable utilizan una sierga y un pistón unidos a una polea para aumentar la altura de un ascensor hidráulico sin foso. Dado que el cable soporta la plataforma del ascensor, se necesita un limitador. Estos modelos están diseñados para 20 metros de recorrido.

Sistema hidráulico sin sala de máquinas (MRL)

En los ascensores sin cuarto de máquinas, el polipasto hidráulico se instala en el hueco del ascensor y no en el cuarto de máquinas. Así se aprovecha al máximo el espacio del edificio.

¿Cuáles son las ventajas de los ascensores hidráulicos?

En muchos edificios, los ascensores hidráulicos ofrecen las siguientes ventajas

• Pueden instalarse en menos tiempo que otros tipos de ascensores
• Son adecuados para el transporte de cargas pesadas.
• No ocupan mucho espacio en el edificio
• Se puede configurar sin sala de máquinas

¿Cuáles son las desventajas de los ascensores hidráulicos?

A pesar de las ventajas, el sistema hidráulico puede no ser adecuado para todas las aplicaciones.

• Sólo son adecuados para edificios de baja y media altura
• Sólo puede viajar hasta 0.63 m/s
• Requiere más energía que los elevadores de poleas de tracción
• Puede ser más ruidoso que otros sistemas

Funcionamiento del ascensor hidráulico

• Los ascensores hidráulicos funcionan en base a la presión ejercida en un pistón, que se desplaza verticalmente por el interior de un cilindro, que acciona directa o indirectamente la cabina.
• El pistón se desplaza en la dirección de subida, por la presión que le proporciona el caudal del aceite impulsado por la bomba. En bajada se desplaza por el peso de la cabina.

Caudal necesario para mover un pistón

El caudal de una bomba es la cantidad de líquido desplazado en la unidad de tiempo (normalmente se mide en litros/minuto)

Q = 6 x V x S

Q = Caudal de la bomba en litros/minuto.

V = Velocidad del pistón en m/seg (recorrido del pistón en metros/tiempo empleado en realizar el recorrido en segundos).

S = Sección del pistón en cm2.

Velocidad de circulación del aceite

La velocidad de desplazamiento del pistón depende del caudal de la bomba y de la sección del pistón:

V = Q / 6·S

V =Velocidad del pistón en m/seg.

S =Sección del pistón en cm².

Q = Caudal de la bomba en litros/minuto.

Cuanto mayor sea la sección del pistón, necesitaremos una bomba de mayor caudal para conseguir la misma velocidad de desplazamiento; con un pistón de menor sección, necesitaremos una bomba de menor caudal para conseguir el mismo valor de la velocidad.

La presión ejercida por la bomba se transmite a todos los puntos y en todas las direcciones de la instalación.

La unidad de presión que se emplea normalmente es el BAR.

1 bar ≅ 1 atmósfera ≅ 1 kg/cm2.

Potencia necesaria en una instalación de ascensor hidráulico

Para mantener la velocidad constante de circulación del aceite, es necesario hablar de la potencia de la instalación, nos estamos refiriendo a la potencia del motor.

N = Q·P / 450·R

N = Potencia necesaria en C.V (1 C.V. = 736 W)

Q = Caudal de la bomba en litros / minuto

P = Presión estática máxima  en Kg. / cm2

R = Rendimiento de la instalación entre 0,80 y  0,95

Los motores más utilizados son del tipo asíncronos y alimentación trifásica, y se pueden conectar en triángulo o estrella, dependiendo de la tensión nominal de cada motor (trifásica de 230, 400 y 690Vac), de la tensión de alimentación, y del tipo de arranque (directo, estrella-triángulo o con arrancador electrónico)

Se utiliza el arranque estrella triángulo cuando la potencia es superior a 15Kw.

También se utiliza el arrancador electrónico por medio de tiristores, que limita la corriente de arranque a 1,5 veces la corriente nominal.

Tipos de accionamiento más usuales en ascensores oleodinámicos

De acción directa relación de suspensión 1:1

Empuje directo centrado inferior

Son ascensores en los que la cabina se apoya directamente sobre el pistón.

El cilindro puede estar enterrado o en superficie y el eje de guías coincide con el eje transversal de la cabina.

Para cilindros enterrados se necesitará un pozo, de profuncidad igual al recorrido, si es de pistón simple, o de menor profundidad si fuera telescópico

Empuje directo lateral

Son ascensores en los que la cabina está sobre un estribo en forma de «L» y apoyada sobre la cabeza del pistón.

El cilindro está situado en el lateral o fondo del hueco y apoyado en el fondo del foso.

Se utiliza para cargas moderadas y pequeños recorridos.

De acción indirecta relación de suspensión 1:2.

Empuje indirecto lateral

Son ascensores en los que la cabina está sobre un estribo en forma de «L» y suspendida por cables.

Sobre la cabeza del pistón está colocada una polea por la que pasan los cables, que por un extremo van anclados al foso, y por el otro al puente inferior del estribo en forma de «L»

Esta disposición nos permite alcanzar recorridos de algo más de 20 metros, debido a que el pistón actúa sobre la polea y el recorrido de la cabina es doble que el del pistón.

Se utiliza para mayores velocidades y recorridos con cargas moderadas.

El cilindro está situado en el lateral o fondo del hueco y apoyado en el fondo del foso.

Se utiliza para cargas moderadas y pequeños recorridos.

Acción directa o indirecta con doble cilindro

Doble empuje directo o indirecto lateral

Las características y descripción de estos ascensores son las mismas descritas para los tipos de empuje directo e indirecto.

La aplicación de este doble sistema es para elevar mayores cargas.

Componentes del circuito hidráulico

Cilindro

Tubo metálico, cerrado en su base inferior, de diámetro y longitud determinados según el recorrido, por el que circula el pistón impulsado por el aceite que manda la bomba desde la central hidráulica.

Pistón

Tubo metálico hueco, cerrado por ambas bases, de diámetro y espesor de pared en función de la carga del ascensor y del recorrido.

Sube debido a la energía que suministra la bomba; el descenso de la cabina es por la energía potencial de la carga junto con la fuerza de la gravedad.

Pistón telescópico

Para recorridos largos se usan pistones telescópicos de 2 ó 3 etapas, de sincronización hidráulica.

A cada etapa le corresponde un diámetro determinado; el menor corresponde a la etapa superior y el mayor a la etapa inferior.

Deben salir y entrar a la vez, para que la velocidad de cabina sea constante.

La principal diferencia con los pistones simples está en que tienen una o dos cámaras estancas, según sean de 2 ó 3 etapas respectivamente, más una cámara inferior abierta, como la de los pistones de una sola etapa.

Funcionamiento del pistón hidráulico

La central hidráulica intercambia aceite sólo con la cámara abierta, la inferior; la fuerza que ésta imprime se transmite a la etapa superior y ésta a la siguiente, obligando al desplazamiento del aceite, de estas dos cámaras estancas, entre dos espacios de diferente capacidad que hay dentro de cada una.

Cada cámara estanca está cerrada por una válvula de sincronismo; ésta solo se abre para llenar de aceite dichas cámaras (sincronizado de pistón).