Cojinete de molino de bolas

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

I. Funciones y tipos de rodamientos de molinos de bolas

• Alta capacidad de carga:Capaz de soportar grandes cargas radiales (primarias) y cargas axiales (desde el cilindro);

• Resistencia al impacto:Adaptable a sobrecargas transitorias provocadas por alimentación desigual;

• Resistencia al desgaste: Bajo coeficiente de fricción con el muñón (≤0,001) y una vida útil ≥10.000 horas;

• Mantenibilidad:Fácil de instalar, lubricar y reemplazar.

1. Rodamientos de rodillos esféricos

• Estructura: Doble hilera de rodillos con pista esférica en el anillo exterior, lo que permite que el anillo interior se alinee con el anillo exterior (tolerancia de deflexión de ±2°);

• Características: Soporta principalmente cargas radiales y cargas axiales menores, adecuado para molinos de bolas pequeños a medianos (diámetro del cilindro ≤3 m).

2. Rodamientos de rodillos cónicos de doble hilera

• Estructura: Dos filas de rodillos cónicos, capaces de soportar cargas radiales y axiales (fuerte capacidad de carga axial);

• Características: Debe instalarse en pares (disposición simétrica), adecuado para molinos de bolas medianos a grandes (diámetro del cilindro 3-5 m).

3. Cojinetes deslizantes (cojinetes de metal Babbitt)

• Estructura: El metal Babbitt (a base de estaño o plomo) se funde en la superficie interior de la carcasa del cojinete, lubricado por una película de aceite;

• Características: Capacidad de carga extremadamente alta (adecuada para molinos de bolas extra grandes con diámetro de cilindro ≥5 m) pero requiere un sistema de lubricación forzada y un mantenimiento complejo.

II. Proceso de fabricación de rodamientos para molinos de bolas (tomando como ejemplo rodamientos de rodillos esféricos)

1. Fabricación de anillos interiores y exteriores (Material: Acero para cojinetes de cromo con alto contenido de carbono GCr15)

• Preparación del espacio en blanco:

• Forjado: El acero redondo se calienta a 850-900 °C y se forja en piezas en bruto anulares (con una tolerancia de 3-5 mm en el extremo mayor). Tras el forjado, se realiza un normalizado (860 °C durante 2 h, enfriamiento por aire) para eliminar los carburos reticulados.

• Inspección: Prueba ultrasónica (UT) para defectos internos (no se permiten inclusiones ≥φ2mm).

• Mecanizado en bruto:

• Torneado: Los tornos CNC mecanizan el agujero interior, el círculo exterior y las caras de los extremos, dejando un margen de rectificado de 1-2 mm;

• Perforación (anillo exterior): Se perforan orificios de lubricación (de 5 a 8 mm de diámetro) con una tolerancia de posición de ±0,5 mm.

• Tratamiento térmico:

• Temple: calentamiento a 830-860 ℃, enfriamiento con aceite a ≤200 ℃, lo que da como resultado una dureza de 61-65 HRC;

• Revenido: Mantener a 150-180 ℃ durante 2-3 horas para eliminar la tensión de temple y estabilizar la estructura.

• Mecanizado de acabado:

• Anillo interior: Las rectificadoras internas mecanizan el orificio interior (tolerancia IT5, rugosidad superficial Ra≤0,4 μm); las rectificadoras sin centro mecanizan la pista exterior (precisión esférica 0,005 mm);

• Anillo exterior: Las rectificadoras cilíndricas mecanizan el círculo exterior (tolerancia IT6); las rectificadoras especiales mecanizan la superficie esférica interior (desviación del radio de curvatura ±0,01 mm);

• Molienda:

• Superacabado: Superacabado de la superficie de la pista de rodadura (Ra≤0,1μm) para reducir el coeficiente de fricción.

2. Fabricación de rodillos (Material: GCr15SiMn, con mejor resistencia al desgaste que el GCr15)

• Blanco:Encabezado en frío para formar la cabeza esférica, eliminando la cascarilla de óxido;

• Tratamiento térmico: Temple + revenido a baja temperatura (igual que el anillo interior, dureza 60-64HRC);

• MoliendaLas rectificadoras sin centro mecanizan el círculo exterior (cilindricidad ≤0,002 mm); las rectificadoras esféricas mecanizan los extremos esféricos (ajuste ≥90 % con la pista de rodadura).

3. Fabricación de jaulas (Material: Acero bajo en carbono n.° 20 o Latón H62)

• Estampado: Las placas de acero se estampan en estructuras de bolsillos (para acero n.° 20), o se forja latón y luego se gira para formar bolsillos;

• Conformación: Tolerancia en el tamaño de los bolsillos ±0,1 mm para garantizar una rotación flexible de los rodillos en los bolsillos (espacio libre 0,1-0,3 mm).

4. Proceso de montaje

• Limpieza: Todas las piezas se limpian con queroseno (eliminando virutas de hierro y aceite);

• Coincidencia de grupos: los anillos internos, los anillos externos y los rodillos se agrupan por tolerancia dimensional (±0,001 mm por grupo) para garantizar el juego radial (0,1-0,3 mm);

• Remachado/Soldadura: Después de ensamblar la jaula y los rodillos, fíjelos mediante remachado (jaulas de acero) o soldadura (jaulas de latón);

• Inspección final: verificar la flexibilidad rotacional (sin atascos), aplicar aceite antioxidante y empacar.

III. Proceso de inspección de rodamientos de molinos de bolas

1. Inspección de materia prima y piezas en blanco

• Inspección de materiales:

• GCr15: Análisis espectral para verificar el contenido de Cr (1,4-1,65%) y C (0,95-1,05%);

• Metal Babbitt (cojinetes deslizantes): Análisis químico para verificar aleación a base de estaño (Sn≥83%) y aleación a base de plomo (Pb≥78%).

• Calidad de forja:

• Inspección de macroestructura (método de grabado): Sin cavidades por contracción ni grietas, grado de carburo de red ≤2.

2. Inspección en proceso (nodos clave)

• Después del tratamiento térmico:

• Dureza: El probador de dureza Rockwell mide anillos internos y externos (61-65HRC) y rodillos (60-64HRC);

• Estructura metalográfica: Grado de martensita ≤2, austenita retenida ≤15% (para evitar cambios dimensionales).

• Después del mecanizado de acabado:

• Precisión dimensional: CMM mide el diámetro interior del anillo interior (IT5) y el diámetro exterior del anillo exterior (IT6);

• Tolerancia geométrica: Descentramiento radial del anillo interior ≤0,003 mm, perpendicularidad de la cara del extremo del anillo exterior ≤0,002 mm/100 mm;

• Calidad de la superficie: Rugosidad de la pista de rodadura (Ra≤0,4 μm), sin rayones ni magulladuras (comprobado con una lupa de 10x).

3. Inspección del producto terminado

• Precisión rotacional:

• Descentramiento radial del anillo interior (Fr) ≤0,01 mm, descentramiento radial del anillo exterior (Fa) ≤0,015 mm;

• Juego radial:Medido con calibres o calibradores de holgura (0,1-0,3 mm, ajustado según el tamaño del rodamiento);

• Prueba de vida:Muestreo para pruebas de vida acelerada (1000 rpm, 1,2x carga nominal), con una vida útil ≥1000 horas (equivalente a ≥10 000 horas en uso real);

• Rendimiento de sellado (para cojinetes sellados): Prueba de inmersión en agua (50 mm de profundidad de agua, 500 rpm, sin entrada de agua durante 30 min).