Monitoreo de temperatura en cojinetes: ¿cómo detectar fallas antes de la rotura?

El incremento anormal de la temperatura en los cojinetes suele activar una alerta inmediata en los equipos de mantenimiento. En muchos casos, el primer componente que se investiga es el rodamiento; sin embargo, este análisis aislado puede limitar el diagnóstico.

Esto ocurre debido a que el cojinete debe entenderse como un conjunto mecánico. El calentamiento puede estar relacionado con el rodamiento (o con el buje), pero también con la lubricación, la fijación, la desalineación o el desbalanceo del sistema.

Un valor puntual de temperatura, de forma aislada, no es suficiente para realizar esta evaluación: es fundamental considerar el tipo de cojinete y observar cómo evoluciona su comportamiento térmico a lo largo del tiempo.

En este artículo se detallan las diferencias entre cojinetes de rodamiento y de deslizamiento, se presentan las temperaturas de referencia y se analiza cómo el monitoreo de la tendencia térmica ayuda a identificar fallas antes de una parada no programada.

¿Cuál es la diferencia entre cojinetes de rodamiento y cojinetes de deslizamiento?

Los cojinetes pueden utilizar diferentes principios para soportar el eje, tolerar cargas axiales y radiales, y reducir la fricción. Esta diferencia constructiva influye en la lubricación, la tolerancia a la desalineación y el comportamiento térmico del conjunto.

• Cojinete de rodamiento: utiliza elementos rodantes, como esferas o rodillos, entre el eje y el alojamiento. Debido a su diseño constructivo, tolera menos desalineación y exige especial atención al montaje y al posicionamiento de los componentes.

• Cojinete de deslizamiento (buje): utiliza un buje, generalmente de bronce, cuya eficiencia depende de la formación de una película de aceite entre el eje y el cojinete. Esta película lubricante evita el contacto directo entre las superficies y soporta el eje durante la operación. Es más utilizado en equipos de gran tamaño y baja rotación, como turbinas.

Además, el cojinete de deslizamiento presenta un comportamiento térmico diferente, ya que el cizallamiento de la película de aceite genera calor durante la formación de la sustentación hidrodinámica.

Esto permite que estos cojinetes operen normalmente en rangos de temperatura más altos, lo que refuerza la necesidad de interpretar la temperatura del cojinete según el tipo de construcción, la aplicación y el comportamiento térmico habitual del equipo.

¿Cuál es la temperatura de referencia para cojinetes de rodamiento y de deslizamiento?

La temperatura del cojinete no debe evaluarse a partir de un único rango para todas las aplicaciones.

La siguiente tabla presenta referencias aproximadas para cada tipo de cojinete. No obstante, los límites definidos por el fabricante y las condiciones habituales de operación del equipo deben prevalecer en el análisis.

¿Qué causa el calentamiento de los cojinetes?

El incremento de la temperatura del cojinete puede deberse a diferentes factores. Por ello, el comportamiento térmico se debe analizar en conjunto con el análisis de vibración, la corriente, la carga y el historial operativo.

A continuación, se presentan las causas principales:

Lubricación insuficiente

La cantidad insuficiente de lubricante reduce la capacidad de separar las superficies en movimiento e incrementa la fricción. Como resultado, la temperatura puede aumentar de forma progresiva durante la operación.

No obstante, el exceso de aceite o grasa también puede elevar la temperatura debido a la agitación del propio lubricante, lo que refuerza la importancia de evaluar la cantidad aplicada, la viscosidad y las condiciones del sistema de lubricación.

Sobrecarga

Cuando el equipo opera por encima de la carga prevista, los esfuerzos sobre el eje y los cojinetes se incrementan. Mientras permanezca esta condición, el conjunto puede presentar una elevación continua de la temperatura.

En equipos accionados por motor eléctrico, el calentamiento también puede manifestarse acompañado de un aumento en la corriente. Su confirmación exige comparar la temperatura, la corriente y la carga del proceso con el patrón habitual del equipo.

Velocidad

Los cojinetes están diseñados para operar dentro de un rango determinado de velocidad (rpm, revoluciones por minuto); es decir, la velocidad de rotación del eje.

A mayor velocidad, ocurren más puntos de contacto entre las superficies, lo que incrementa la disipación de energía y eleva la temperatura.

Desalineación

La desalineación altera la distribución de los esfuerzos sobre el eje, el acoplamiento y los cojinetes. De este modo, el aumento de la temperatura puede manifestarse de forma conjunta con alteraciones en los niveles y en el espectro de vibración.

Los componentes relacionados con la frecuencia de rotación pueden aparecer en el espectro, pero no deben interpretarse de manera aislada, ya que el patrón varía según el tipo de desalineación y la configuración de la máquina.

Holgura inadecuada en el montaje

Las holguras incorrectas entre el eje, el rodamiento, el buje y el alojamiento pueden alterar la distribución de la carga e incrementar la fricción interna. Dependiendo de la gravedad de la condición y de las circunstancias de operación, la temperatura puede presentar variaciones o permanecer por encima del comportamiento habitual.

Además, los ajustes inadecuados pueden generar vibraciones, impactos y desgaste irregular; por lo tanto, la evaluación debe considerar las tolerancias de montaje y las especificaciones del fabricante.

Todas estas causas conducen al incremento de la temperatura, y esta variación se convierte en un indicador clave de la condición del componente. Al medir y realizar el seguimiento de la temperatura de un cojinete, es posible identificar problemas, defectos o fallas en etapa inicial, lo que convierte a la detección temprana de anomalías en uno de los principales objetivos del mantenimiento de cojinetes.

¿Cómo permite el monitoreo continuo la detección temprana de fallas?

Una verificación de temperatura realizada en una ruta de inspección, o una medición puntual en un mantenimiento predictivo offline, muestra únicamente el valor del cojinete en ese instante específico: una foto del pasado.

Por el contrario, con el mantenimiento predictivo online de Dynamox, el monitoreo de temperatura es continuo y permite observar cómo evoluciona dicho valor a lo largo de los días, identificar cambios graduales en el comportamiento del activo y trazar tendencias para anticipar acciones de mantenimiento.

Considere un ejemplo hipotético: bajo condiciones similares de carga y temperatura ambiente, un cojinete que suele operar cerca de los 58 °C comienza a registrar promedios semanales de 61 °C, 64 °C y 67 °C.

Estos valores, analizados de forma aislada, no confirman una falla por sí solos. No obstante, la elevación persistente indica un cambio en el comportamiento térmico que amerita investigación.

A continuación, se presenta un ejemplo de cómo funciona el monitoreo en la Dynamox Platform:

Una ronda manual realizada únicamente una vez al mes registraría solo el valor de 67 °C, sin mostrar cuándo comenzó el calentamiento o con qué velocidad evolucionó.

Con sensores instalados de forma permanente, el equipo de trabajo realiza el seguimiento de los datos hora a hora, analiza el historial, configura alertas e investiga la desviación antes de que la condición se agrave.

El monitoreo de cojinetes industriales no depende únicamente de un límite fijo: también considera la tasa de incremento, la duración de la desviación y la diferencia en relación con el comportamiento habitual del equipo.

¿Cómo correlacionar la temperatura de cojinetes y el análisis de vibración en el diagnóstico?

La temperatura indica que el comportamiento térmico del cojinete cambió, pero no revela por sí sola el origen de la desviación. Correlacionar esta información con el análisis de vibración reduce la ambigüedad del diagnóstico.

Mediante el análisis de vibración, es posible verificar el comportamiento vibratorio del cojinete y comparar la vibración teórica con la real, con base en parámetros de referencia como los previstos en la norma ISO 20816.

La información capturada a partir de la vibración de un cojinete mediante un sensor Dynamox revela qué está causando la anomalía, lo que permite al equipo de mantenimiento actuar de forma anticipada.

Algunos análisis se pueden realizar de manera conjunta, tales como:

• Temperatura en elevación sin un incremento relevante en los indicadores globales de vibración: puede orientar la investigación hacia la lubricación, la carga o la disipación térmica. Aun así, conviene verificar los rangos de alta frecuencia, los cuales pueden presentar alteraciones relacionadas con la fricción y la condición del lubricante.
• Temperatura y vibración en elevación: refuerzan la necesidad de investigar condiciones mecánicas, como desalineación, holgura o desgaste avanzado. En este caso, el espectro, la forma de onda y el historial operativo ayudan a diferenciar las hipótesis.

La correlación no confirma de forma aislada la causa de la falla, pero permite priorizar acciones y orientar un análisis más preciso del cojinete.

¿Cómo transformar señales térmicas en decisiones de mantenimiento?

La temperatura del cojinete ofrece un indicativo importante sobre la condición del activo, pero su valor radica en analizar el conjunto de forma completa —considerando el rodamiento, la lubricación, el montaje, la alineación, la carga y el historial operativo—, en lugar de atribuir el calentamiento a una sola causa.

De este modo, al combinar la tendencia térmica y el análisis de vibración, el equipo incrementa la confiabilidad del diagnóstico, identifica desviaciones con mayor anticipación y orienta las acciones hacia las hipótesis más probables.

Como resultado, el departamento de mantenimiento gana tiempo para planificar intervenciones, proteger activos críticos y reducir el riesgo de paradas no programadas.

Dynamox integra sensores inalámbricos de vibración y temperatura con recolección automatizada y remota, reuniendo en una sola plataforma el historial operativo, las alertas, la priorización por riesgo, las herramientas de análisis y la inteligencia artificial de DynaDetect, que detecta fallas y respalda análisis más profundos.

Con la Dynamox Platform, los equipos de confiabilidad y PCM realizan el seguimiento de grandes volúmenes de activos, priorizan riesgos y transforman datos continuos en decisiones de mantenimiento.

Póngase en contacto con los especialistas de Dynamox para conocer cómo estructurar el monitoreo continuo de cojinetes o de cualquier otro activo crítico de la operación.

Preguntas frecuentes sobre temperatura en cojinetes – FAQ.