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Motores orbitales
Los motores orbitales son motores hidráulicos de desplazamiento positivo que convierten la energía del fluido a presión en movimiento giratorio de baja velocidad y alto par. Su principio de funcionamiento gerotor (rotor-estator), de gran robustez y sencillez constructiva, los hace idóneos para accionamientos de tracción, mezcla, molienda y accionamientos agrícolas donde se requiere un par elevado directamente en el eje sin reductores adicionales. Cohimar suministra motores orbitales de las series y cilindradas más demandadas, con disponibilidad inmediata y soporte técnico.
Motores orbitales: alto par, baja velocidad, máxima robustez
Los motores hidráulicos orbitales, también denominados motores gerotor o Geroler, son motores de desplazamiento positivo cuyo principio de funcionamiento se basa en el movimiento excéntrico de un rotor dentado (gerotor) dentro de un estator con una diente más. Cada ciclo de presión desplaza el fluido a través de las cavidades formadas entre el rotor y el estator, generando un movimiento orbital del rotor que se convierte en giro continuo del eje de salida mediante una junta cardán o ejes articulados. El resultado es un motor capaz de entregar pares elevados a velocidades reducidas, sin necesidad de reductores externos en la mayoría de las aplicaciones.
Principio gerotor y diseño Geroler
En el diseño gerotor clásico, el contacto entre el rotor y el estator se produce a través de las superficies dentadas de ambas piezas. En el diseño Geroler (patentado originalmente por Sauer-Danfoss), el contacto entre rotor y estator se realiza a través de rodillos cilíndricos en lugar de superficies deslizantes, lo que reduce drásticamente la fricción interna, aumenta la eficiencia volumétrica y permite velocidades de arranque más bajas. Los motores Geroler son preferidos en aplicaciones de alta eficiencia y ciclos frecuentes de arranque-parada.
Características técnicas de los motores orbitales
- Cilindradas: desde 8 cc/rev hasta más de 800 cc/rev, determinando el par y la velocidad para una presión y caudal dados
- Presión de trabajo: hasta 250 bar continuo; picos de hasta 300 bar en modelos reforzados
- Velocidad de salida: típicamente 10–1.000 rpm (baja velocidad inherente al diseño)
- Par de salida: desde 50 Nm hasta más de 5.000 Nm en series de gran cilindrada
- Eficiencia total: 85–93 % en el punto de diseño
- Conexión de eje: estriado SAE, paralelo con chavetero o brida de salida
- Fluidos: aceites minerales ISO VG 32–68; aceites biodegradables HEES bajo consulta
- Temperatura: −20 °C a +80 °C en el fluido de entrada
Configuraciones y versiones especiales
Motores con freno de estacionamiento integrado
Muchas series de motores orbitales incorporan un freno de estacionamiento de discos multiples accionado por resorte y liberado hidráulicamente (fail-safe). Este freno bloquea el eje del motor cuando no hay presión piloto, siendo imprescindible en accionamientos de tracción de vehículos y en maquinaria que debe permanecer inmovilizada en pendiente sin carga hidráulica.
Motores con válvula de alivio integrada
Algunos modelos incorporan válvulas de alivio de sobrepresión integradas en la carcasa, que protegen el motor y el sistema hidráulico ante sobrecargas transitorias. Son especialmente útiles en aplicaciones de tracción donde el bloqueo repentino de la rueda motriz puede generar picos de presión destructivos.
Motores con velocidad variable (eje basculante)
Las versiones de cilindrada variable (aunque menos frecuentes en motores orbitales que en motores de pistones axiales) permiten ajustar el par y la velocidad de salida variando la cilindrada mediante un actuador externo. Se emplean en accionamientos que requieren diferentes rangos de velocidad con la misma presión de alimentación.
Aplicaciones por sector
| Sector | Aplicación | Cilindrada típica |
|---|---|---|
| Agricultura | Accionamiento de aperos (picadoras, sembradoras, cultivadores) | 50–200 cc/rev |
| Maquinaria forestal | Rotores de cabezal procesador, sierras de cadena | 80–315 cc/rev |
| Vehículos industriales | Tracción de carretillas, dumpers, compactadoras | 160–500 cc/rev |
| Minería y construcción | Accionamiento de cintas transportadoras y tornillos sinfín | 200–800 cc/rev |
| Industria alimentaria | Agitadores, bombas de pasta, mezcladoras | 50–160 cc/rev |
Instalación y puesta en marcha
Los motores orbitales deben instalarse con los puertos de entrada y salida correctamente identificados (la inversión de puertos invierte el sentido de giro). Es fundamental purgar el aire de la carcasa antes de arrancar, llenando la cavidad interna con aceite limpio a través del puerto de drenaje. En instalaciones verticales con eje apuntando hacia abajo, el drenaje debe retornar al depósito por una línea independiente para evitar que la carcasa quede sin lubricación.
Por qué elegir Cohimar para sus motores orbitales
Cohimar dispone de un amplio stock de motores orbitales en las cilindradas y configuraciones de eje más habituales. Nuestro equipo técnico le ayuda a seleccionar la cilindrada y la presión de trabajo adecuadas para su aplicación, calculando el par de salida y la velocidad de rotación en función del caudal y la presión disponibles en el circuito. Con más de 30 años suministrando hidráulica en el arco mediterráneo, somos su partner de confianza para el suministro de motores orbitales con entrega rápida y soporte posventa.
Preguntas Frecuentes sobre Motores orbitales
¿Cómo se calcula el par de salida de un motor orbital?
El par teórico de un motor orbital se calcula con la fórmula: Par (Nm) = Presión diferencial (bar) × Cilindrada (cc/rev) / (20π). En la práctica, el par real es inferior al teórico en un porcentaje igual a la eficiencia mecánica del motor (habitualmente entre el 88 % y el 94 %). Por ejemplo, un motor de 160 cc/rev a 200 bar de presión diferencial desarrolla un par teórico de aproximadamente 509 Nm y un par real de 450–480 Nm considerando las pérdidas mecánicas.
¿Cuál es la diferencia entre un motor orbital gerotor y un motor Geroler?
En el motor gerotor clásico, el contacto entre el rotor y el estator se produce por deslizamiento directo entre las superficies dentadas de ambas piezas. En el motor Geroler, ese contacto se realiza a través de rodillos cilíndricos que ruedan sobre el estator, eliminando el deslizamiento y reduciendo drásticamente la fricción interna. El resultado es mayor eficiencia volumétrica y mecánica, menor velocidad de arranque (útil en aplicaciones de tracción de baja velocidad) y mayor vida útil del conjunto rotor-estator. Los motores Geroler son la opción preferida en aplicaciones exigentes de baja velocidad y alto ciclo de uso.
¿Puede un motor orbital funcionar como bomba?
Sí, los motores orbitales pueden funcionar en modo bomba aplicando un par mecánico al eje de salida, lo que genera un caudal de fluido a presión. Sin embargo, no están optimizados para esta función: su eficiencia como bomba es inferior a la de una bomba de engranajes o de pistones equivalente, y la vida útil puede reducirse si se opera en modo bomba de forma continuada. Esta reversibilidad es útil en circuitos de recuperación de energía (frenado regenerativo) o en bancos de pruebas, pero no es la aplicación principal para la que están diseñados.
¿Es necesario un freno externo para inmovilizar una máquina accionada por motores orbitales?
Depende de la aplicación. Los motores orbitales sin freno de estacionamiento integrado no retienen la carga mecánicamente cuando se detiene el flujo hidráulico: las fugas internas del motor permiten un movimiento lento bajo carga estática. Para aplicaciones de tracción en pendiente o accionamientos que deben permanecer bloqueados sin presión hidráulica (como un giro de excavadora en rampa), es obligatorio instalar un freno de estacionamiento, ya sea integrado en el motor o externo. Los modelos con freno de discos integrado (fail-safe) son la solución más compacta y fiable para estas aplicaciones.
¿Qué viscosidad de aceite es recomendable para los motores orbitales?
La mayoría de los fabricantes de motores orbitales recomiendan aceites hidráulicos minerales ISO VG 32, 46 o 68 con un índice de viscosidad (VI) superior a 100. La viscosidad de trabajo en el motor debe mantenerse entre 25 y 200 cSt; por debajo de 25 cSt aumentan las fugas internas y el desgaste, y por encima de 200 cSt (fluido frío) las pérdidas de carga son excesivas. En climas fríos, los aceites multigrado o de bajo punto de fluidez permiten el arranque a temperaturas bajo cero sin riesgo de cavitación.