1. Función y características de carga
Los rieles guía cumplen tres funciones principales en un sistema de ascensor. En primer lugar, proporcionan la superficie de rodadura para las zapatas guía o los rodillos fijados al vagón y a los bastidores de contrapeso, asegurando un desplazamiento vertical suave con un movimiento lateral mínimo. En segundo lugar, sirven como superficie de reacción para el paracaídas durante una parada de emergencia, lo que requiere suficiente resistencia para soportar las enormes fuerzas generadas por un automóvil completamente cargado que se detiene en caída libre. En tercer lugar, transfieren cargas operativas -, incluido el desequilibrio de los automóviles, la presión del viento en aplicaciones de gran altura-y las fuerzas dinámicas de aceleración - a la estructura del edificio.
Las fuerzas impuestas sobre los rieles guía varían dramáticamente según la aplicación. Un ascensor de carga de baja-velocidad en un almacén puede imponer cargas laterales mínimas, mientras que un ascensor de pasajeros de gran-altura que viaja a 6 m/s en un edificio expuesto a cargas de viento de 200 km/h genera una importante deflexión y desgaste del riel guía. Comprender estas características de carga es esencial para la especificación adecuada del riel.
2. Tipos de rieles guía y secciones-transversales
2.1 Rieles guía mecanizados (rieles sólidos tipo T-)
El tipo de riel guía más común en todo el mundo es el riel T-mecanizado, llamado así por su forma de sección transversal-que se asemeja a una "T" invertida. La superficie de guía está mecanizada a partir de acero sólido, lo que proporciona una excelente resistencia al desgaste y capacidad de carga-. Los tamaños estándar varían desde T45/A (ancho de cabeza de 45 mm) para aplicaciones-de trabajo liviano hasta T140/B (ancho de cabeza de 140 mm) para elevadores de carga pesada y de alta-velocidad.
| Tamaño del riel | Ancho de la cabeza (mm) | Ancho de base (mm) | Altura (mm) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|
| T45/A | 45 | 45 | 45 | Pasajeros residenciales y de servicio ligero- |
| T50/A | 50 | 50 | 50 | Pasajero comercial estándar |
| T70-1/B | 70 | 65 | 65 | Servicio pesado-comercial y hospitalario |
| T90/B | 90 | 75 | 78 | Aplicaciones de carga y alta-velocidad |
| T114/B | 114 | 89 | 89 | Elevadores de carga pesada y minas |
| T140-1/B | 140 | 114 | 114 | Aplicaciones especiales y de servicio ultra-resistente |
Los rieles T-se fabrican a partir de acero-estirado en frío o-laminado en caliente, y la superficie de guía se mecaniza posteriormente para lograr el acabado superficial y las tolerancias dimensionales requeridas. Según EN 81-20, la rugosidad de la superficie de guía no debe exceder Ra 6,3 μm y la tolerancia de rectitud suele ser de 0,5 mm por 5 metros de longitud del riel.
2.2 Rieles guía huecos
Los rieles guía huecos ofrecen una alternativa-rentable para aplicaciones donde los requisitos de carga son moderados. Estos carriles están formados a partir de chapa de acero en una sección hueca rectangular con una superficie guía mecanizada. Los tamaños comunes incluyen TK3A, TK5A y TK5, donde "T" indica "delgado" y "K" indica "formado en frío-.
Si bien los rieles huecos ofrecen un ahorro de peso del 30-40% en comparación con los rieles T-sólidos de tamaño equivalente, tienen menor rigidez y no son adecuados para aplicaciones de equipo de seguridad sin una placa de respaldo adicional. Su principal ventaja radica en aplicaciones de guías de contrapeso y guías de automóviles livianos donde la sensibilidad al costo es alta.
2.3 Rieles trefilados en frío-
Los rieles guía estirados en frío-se producen tirando acero a través de una matriz, lo que da como resultado una mayor dureza de la superficie y precisión dimensional en comparación con los productos laminados en caliente-. El proceso de trabajo en frío-aumenta el límite elástico en un 15-25 % y logra una rugosidad superficial tan fina como Ra 1,6 μm, lo que reduce el desgaste de la zapata guía y mejora la calidad de la marcha. Los rieles trefilados en frío-se especifican cada vez más para ascensores de alta velocidad donde se deben minimizar la vibración y el ruido.
2.4 Eclisas y soportes
Las secciones de rieles individuales se unen mediante eclisas - placas de acero mecanizadas atornilladas a través de las juntas de rieles. Las eclisas deben mantener una alineación de 0,05 mm a lo largo de la junta para evitar el impacto y el ruido de la zapata guía. Los soportes de riel fijan los rieles a la pared del pozo a intervalos de 2,0-2,5 metros, con diseños ajustables que permiten ajustar la posición de los rieles durante la instalación.
3. Estándares de fabricación y control de calidad
La calidad del riel guía se rige por múltiples estándares internacionales:
EN 81-20/50 (Europa):Especifica tolerancias dimensionales, acabado superficial, propiedades de materiales y requisitos de seguridad para rieles guía de ascensores.
Norma ISO 7465:Define dimensiones y tolerancias para rieles guía tipo T-y sus eclisas.
JIS A 4306 (Japón):Estándar industrial japonés para rieles guía de ascensores con requisitos específicos para aplicaciones de alta-velocidad.
GB/T 22562 (China):Estándar nacional chino equivalente a ISO 7465, ampliamente utilizado por proveedores globales de componentes de ascensores.
Los parámetros clave de calidad incluyen:
| Parámetro | Requisito | Método de inspección |
|---|---|---|
| Fuerza de producción | Mayor o igual a 370 MPa (para rieles estándar) | Prueba de tracción según ISO 6892 |
| Dureza superficial | HB 140-220 | Prueba de dureza Brinell |
| Rectitud | Menor o igual a 0,5 mm / 5 m | Regla óptica o láser. |
| Rugosidad de la superficie (Ra) | Menor o igual a 6,3 μm (menor o igual a 3,2 μm para estirado en frío-) | Perfilómetro |
| Planitud de la superficie guía | Menor o igual a 0,05 mm/m | Regla de precisión + galga de espesores |
4. Mejores prácticas de instalación
4.1 Preparación del eje
Antes de la instalación del riel, verifique las dimensiones del eje con los dibujos arquitectónicos. La plomada del eje debe estar dentro de los 20 mm en todo el recorrido para aplicaciones estándar, o 10 mm para instalaciones de alta-velocidad. Marque las posiciones de los soportes en el espacio vertical especificado, teniendo en cuenta cualquier desplazamiento estructural o irregularidades del eje.
4.2 Procedimiento de alineación de rieles
La instalación ferroviaria moderna utiliza sistemas de alineación láser para lograr la precisión requerida. El proceso se desarrolla de la siguiente manera:
Establecer líneas de referencia:Monte un transmisor láser en la parte superior e inferior del eje, proyectando un plano de referencia vertical para los rieles del carro y del contrapeso.
Instale primero los soportes inferiores:Asegure el soporte más bajo para cada riel, colocándolo en el desplazamiento exacto de la pared del eje especificado en el plano de diseño.
Construya hacia arriba sección por sección:Instale las secciones del riel secuencialmente, verificando la alineación en cada soporte. Utilice soportes ajustables para corregir cualquier desviación de la referencia del láser.
Verifique la alineación de las juntas:En cada unión de la eclisa, verifique que la superficie de guía sea continua dentro de 0,05 mm. Utilice una regla de precisión que abarque la junta.
Encuesta final:Después de completar la instalación, inspeccione toda la longitud del riel con el sistema láser y documente los datos de alineación para el paquete de entrega.
Tolerancia crítica:Para ascensores que funcionan a más de 2,5 m/s, EN 81-20 requiere una alineación del riel guía dentro de 1,5 mm en cualquier sección de 5 metros. Las desviaciones más allá de este umbral provocan que la zapata guía se atasque, ruido excesivo y desgaste acelerado.
4.3 Lubricación y protección contra la corrosión
Los rieles guía llegan de fábrica con una capa protectora de aceite que evita la corrosión durante el transporte y almacenamiento. Este recubrimiento no debe retirarse por completo antes de la instalación, ya que proporciona lubricación inicial para el asentamiento de la zapata guía. Después de la instalación, aplique una fina película de lubricante para rieles (normalmente grasa a base de litio-o aceite sintético) a las superficies de guía.
Para ascensores al aire libre, instalaciones costeras o aplicaciones con alta humedad, especifique rieles galvanizados o de acero inoxidable. Como alternativa, aplique un revestimiento-resistente a la corrosión después de la instalación y establezca un programa de inspección trimestral para comprobar la integridad del revestimiento.
5. Criterios de desgaste y reemplazo
Los rieles guía se desgastan principalmente por la abrasión de las zapatas guía. La tasa de desgaste depende de:
Distancia y frecuencia de viaje (ciclos diarios)
Material de la zapata guía (nylon, poliuretano o hierro fundido)
Calidad y frecuencia de la lubricación.
Precisión de alineación (la desalineación concentra el desgaste)
Carga de vagones (los vagones sobrecargados aumentan las fuerzas laterales)
Los criterios de reemplazo varían según la aplicación, pero las pautas generales son:
| Indicador de desgaste | Límite | Acción |
|---|---|---|
| Reducción del ancho de la superficie de guía | >10% del ancho nominal | Reemplazar la sección del riel |
| Profundidad de picadura o puntuación local | >0,5 milímetros | Moler y pulir, o reemplazar |
| Deformación del borde por activación del paracaídas | Cualquier deformación visible | Reemplazar inmediatamente |
| Picaduras de corrosión en la superficie guía. | >0,2 mm de profundidad o > 5 % de área | Reemplazar o volver a-mecanizar |
6. Tendencias emergentes
La industria de los carriles guía está evolucionando en varias direcciones. Se están desarrollando rieles guía compuestos que incorporan refuerzo de fibra de carbono para aplicaciones de altura ultra-alta-donde el peso del acero se vuelve prohibitivo. Los sistemas-de amortiguación de vibraciones integrados en rieles - donde se unen capas elastoméricas entre el riel y el soporte - están ganando adopción para instalaciones de alta-velocidad donde la calidad del recorrido es crítica. Además, están entrando en producción comercial superficies guía-endurecidas con láser que aumentan la resistencia al desgaste en un 300 % sin material adicional.
