Bloques de cojinetes para molinos de bolas

Introducción detallada a los bloques de cojinetes de molinos de bolas y sus procesos de fabricación e inspección

I. Descripción general y características estructurales de los bloques de cojinetes del molino de bolas

• Capacidad de carga: Sostiene el peso total del cilindro, los medios de molienda y los materiales (hasta decenas o cientos de toneladas) y absorbe las cargas de impacto durante la rotación;

• Posicionamiento: Garantiza la coaxialidad y la precisión rotacional del eje hueco mediante la cooperación con el rodamiento;

• Sellado y lubricación: Integra canales de lubricación y estructuras de sellado para proporcionar lubricación a los rodamientos y evitar la entrada de polvo y refrigerante.

• Material: Los molinos de bolas de tamaño pequeño y mediano suelen utilizar fundición gris (HT300) (excelente capacidad de colada y absorción de impactos); los molinos grandes o de servicio pesado adoptan hierro dúctil (QT450-10) o acero estructural soldado (Q355B) (mayor resistencia).

• Tipos estructurales: Integrales (de tamaño pequeño a mediano) y bipartidas (de gran tamaño, para facilitar la instalación y el mantenimiento). Suelen incluir orificios de montaje de rodamientos (ajuste a presión con los anillos exteriores), espigas de posicionamiento, orificios para pernos, orificios de lubricación y aletas de refrigeración.

II. Proceso de fabricación de bloques de rodamientos para molinos de bolas

(A) Bloques de cojinetes fundidos (HT300 como ejemplo)

1. Diseño de moldes y fabricación de machos

• Los moldes de arena (de madera o resina) se fabrican a partir de modelos 3D, con un margen de mecanizado de 3 a 5 mm. Las contrahuellas están diseñadas para evitar cavidades por contracción.

• Las áreas críticas (por ejemplo, los orificios de los cojinetes) utilizan la fabricación de núcleos en caja fría para garantizar la precisión dimensional.

2. Derretimiento y vertido

• Control de la composición del hierro fundido: C 3,2-3,6%, Si 1,8-2,2%, Mn 0,8-1,2%, S≤0,12%, P≤0,15%;

• Vertido a 1380-1450 ℃ mediante vertido escalonado para reducir la concentración de tensiones y garantizar la densidad de fundición.

3. Tratamiento del envejecimiento

• Las piezas fundidas se someten a un envejecimiento natural durante 2 a 4 semanas (o envejecimiento artificial: 200-250 ℃ durante 8 h) para eliminar la tensión de la fundición y evitar la deformación posterior del mecanizado.

4. Mecanizado en bruto

• Los tornos o mandrinadoras CNC procesan orificios de apoyo (dejando un margen de acabado de 2-3 mm), caras de extremos y espigas de ubicación, asegurando una planitud de las superficies de referencia ≤0,1 mm/100 mm.

5. Semiacabado y envejecimiento secundario

• Termine de tornear los círculos exteriores y las caras de los extremos, dejando un margen de pulido de 1 a 1,5 mm;

• Envejecimiento secundario (180-220 ℃ durante 4 h) para estabilizar aún más las dimensiones.

6. Mecanizado de acabado

• Máquinas mandrinadoras CNC para acabado de agujeros de cojinetes: grado de tolerancia IT6, rugosidad superficial Ra≤1,6μm, redondez ≤0,01 mm, cilindricidad ≤0,015 mm/100 mm;

• Las rectificadoras de superficies mecanizan la ubicación de las caras de los extremos de las espigas: planitud ≤0,03 mm/100 mm, perpendicularidad al eje del orificio del cojinete ≤0,02 mm/100 mm;

• Perforación y roscado de orificios de lubricación y orificios de conexión: precisión de rosca 6H, tolerancia de posición del orificio ±0,1 mm.

(B) Bloques de cojinetes soldados (Q355B como ejemplo)

1. Troquelado y conformado

• Corte CNC para troquelado (espesor de placa ≥20 mm). Las zonas de los orificios de apoyo se empalman con bridas de acero forjado (acero n.° 20) para aumentar la resistencia a la carga.

2. Proceso de soldadura

• Método de soldadura: Soldadura por arco sumergido o soldadura por arco metálico con gas, con ranuras de soldadura en forma de V (ángulo de 60°);

• Secuencia de soldadura: Primero soldar las zonas de baja tensión, luego las soldaduras principales, mediante soldadura por capas (cada capa ≤ 5 mm de espesor). Martillado posterior a la soldadura para aliviar la tensión.

• Tratamiento post-soldadura: recocido de alivio de tensión a 300 ℃ durante 6 h para eliminar la tensión de soldadura (evitando el agrietamiento).

3. Mecanizado

• Sigue los mismos pasos de mecanizado basto, envejecimiento secundario y mecanizado de acabado que los bloques de cojinetes fundidos, pero las superficies soldadas primero deben fresarse hasta quedar planas (rugosidad de la superficie Ra≤12,5 μm).

III. Proceso de inspección de bloques de rodamientos de molinos de bolas

(A) Inspección de materia prima y piezas en blanco

1. Inspección de materiales:

• Piezas de hierro fundido: análisis espectral para verificar la composición química (por ejemplo, contenido de C y Si en HT300) y pruebas de tracción para verificar la resistencia a la tracción ≥300 MPa;

• Piezas soldadas: Verificar certificados de placas de acero; las bridas forjadas se someten a inspección UT (cumple con JB/T 5000.15 Clase II).

2. Inspección de defectos en blanco:

• Piezas fundidas: inspección MT (sin grietas superficiales ni contracción), con especial atención a los orificios de los cojinetes (sin poros ≥φ3 mm);

• Piezas soldadas: Inspección UT 100% para soldaduras (sin fusión incompleta o inclusiones de escoria) e inspección MT (sin grietas superficiales).

(B) Inspección en proceso (nodos clave)

1. Después del mecanizado en bruto:

• Compruebe el diámetro del orificio del cojinete (tolerancia uniforme) y el diámetro del espiga (tolerancia ±0,5 mm) utilizando calibradores vernier o CMM.

2. Después del tratamiento térmico:

• Ensayo de dureza: Probador de dureza Brinell para fundición (180-240HBW) y piezas soldadas recocidas (≤220HBW).

3. Después del mecanizado de acabado:

• Precisión dimensional: CMM mide el diámetro del orificio del cojinete (tolerancia IT6), la redondez (≤0,008 mm) y la cilindricidad (≤0,01 mm/100 mm);

• Tolerancia geométrica: el indicador de cuadrante verifica la perpendicularidad de la cara del extremo de la espiga con respecto al eje del orificio del cojinete (≤0,02 mm/100 mm);

• Calidad de la superficie: El perfilómetro verifica la rugosidad del orificio del cojinete (Ra≤1,6 μm); inspección visual para comprobar que no haya rayones ni rebabas.

(C) Inspección del producto final

1. Inspección de compatibilidad de conjuntos:

• Ajuste del orificio del cojinete: el calibre de espesores verifica la interferencia (normalmente entre 0,01 y 0,03 mm para garantizar la estabilidad del anillo exterior del cojinete);

• Posición del orificio del perno: el calibre verifica la coaxialidad de los orificios de conexión con la espiga de ubicación (≤0,1 mm).

2. Inspección de presión y sellado:

• Prueba de presión del orificio de lubricación: aire comprimido de 0,5 MPa durante 30 s, con solución jabonosa para comprobar que no haya fugas;

• Sellado general: simulación de montaje de cojinetes, llenado de aceite (hasta la mitad del orificio del cojinete), rotación de 10 minutos e inspección para comprobar que no haya fugas.

3. Inspección de apariencia:

• Pintura superficial (imprimación + capa de acabado, espesor total 60-80μm) sin desprendimientos ni desconchados; marcas claras (modelo, material).

IV. Resumen