Sello de molino de bolas

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

I. Funciones y características estructurales de los anillos de sellado del molino de bolas

• Por principio de sellado:

• Anillos de sellado de contacto: Consiguen el sellado mediante el contacto estrecho entre materiales elásticos (p. ej., caucho, poliuretano) y la superficie hueca del eje. Adecuados para baja velocidad (≤30 r/min) y condiciones con baja concentración de polvo.

• Anillos de sellado sin contacto: Utilizan estructuras laberínticas (espacios tortuosos entre los anillos metálicos y los ejes huecos) para bloquear las fugas mediante la resistencia a los fluidos. Ideales para entornos de alta velocidad y alta temperatura, o para situaciones donde los medios de molienda desgastan fácilmente los sellos (p. ej., grandes molinos de bolas para minería).

• Anillos de sellado combinados: Integran características de contacto y sin contacto (p. ej., estructura de laberinto + borde de goma), equilibrando la eficacia del sellado y la resistencia al desgaste. Son los más utilizados.

• Por material:

• Anillos de sellado metálicos: generalmente fabricados en hierro fundido gris (HT250), hierro dúctil (QT500-7) o acero inoxidable (304), utilizados en estructuras laberínticas.

• Anillos de sellado no metálicos: Caucho (caucho de nitrilo, caucho fluorado), poliuretano o grafito, utilizados para el sellado por contacto. Deben resistir el aceite y la temperatura (-20 °C a 120 °C).

• Requisitos clave de rendimiento:

• Confiabilidad del sellado: Sin fugas significativas (≤5 ml en 24 horas);

• Resistencia al desgaste: Desgaste en las piezas en contacto con el eje hueco ≤0,1 mm/1000 horas;

• Adaptabilidad: Juego de ajuste con el eje hueco (interferencia de 0,1-0,3 mm para tipos con contacto, juego de 0,5-1,5 mm para tipos sin contacto).

II. Proceso de fabricación de anillos de sellado para molinos de bolas

1. Fabricación de esqueleto metálico (fundición gris HT250)

• Fundición de piezas en bruto:

• Diseño de moldes: Moldes de fundición en arena con un margen de mecanizado de 3-5 mm y elevadores para evitar cavidades por contracción;

• Fusión y vertido: Control de la composición del hierro fundido (C 3,1-3,4%, Si 1,8-2,2%, Mn 0,8-1,0%) y temperatura de vertido (1350-1400℃);

• Tratamiento de envejecimiento: envejecimiento natural durante 3 semanas (o envejecimiento artificial a 200 ℃ durante 8 h) para eliminar el estrés de la fundición.

• Mecanizado:

• Torneado de desbaste: mecanizado en torno del círculo exterior y de las caras finales, dejando 1-2 mm para el torneado de acabado;

• Torneado de acabado: mecanizado en torno CNC de superficies de contacto de sellado (ranuras para unión de caucho, espacios laberínticos) con rugosidad superficial Ra≤3,2μm y tolerancia de diámetro interior H8;

• Perforación: Mecanizado de orificios para pernos de montaje (distribuidos uniformemente circunferencialmente, tolerancia de posición ±0,1 mm).

2. Fabricación de labio de sellado de caucho (caucho de nitrilo NBR)

• Compuestos y mezclas:Mezclar caucho de nitrilo (70-80 partes) + negro de humo (20-30 partes) + agente vulcanizante (azufre 2-3 partes) en un mezclador interno a 120-140 ℃ durante 10-15 minutos para garantizar una dispersión uniforme;

• Moldeo por vulcanización:

• Precalentar el molde a 160-170℃ y colocar el esqueleto de metal en el molde;

• Inyectar compuesto de caucho, vulcanizar bajo presión (10-15 MPa) durante 15-20 minutos y unir el caucho al esqueleto metálico firmemente con un adhesivo (por ejemplo, Chemlok 205);

• Guarnición:Eliminación de rebabas y rebabas para garantizar un labio de sellado plano (desviación de espesor ≤0,1 mm).

3. Montaje y tratamiento de superficies

• Piezas metálicas: chorro de arena de las superficies que no coinciden para eliminar el óxido y luego aplicar pintura antioxidante (espesor ≥60 μm);

• Montaje combinado: Comprobación de la resistencia de unión entre el labio de goma y el esqueleto metálico (resistencia al pelado ≥5 N/cm) e instalación de un anillo de resorte (para mejorar la presión del labio);

• Recorte final: prueba de ajuste del labio de sellado con un eje ficticio para garantizar un contacto uniforme (verificado con polvo de plomo rojo, área de contacto ≥90%).

III. Proceso de inspección de los anillos de sellado del molino de bolas

1. Inspección de la materia prima

• Materiales metálicos:

• Piezas de hierro fundido: análisis espectral para verificación de composición, pruebas de tracción para resistencia a la tracción ≥250 MPa y dureza 180-240 HBW;

• Caucho: Espectroscopia infrarroja para confirmar la pureza del caucho de nitrilo (contenido de acrilonitrilo 30-40%), prueba de resistencia al aceite (inmersión en aceite de turbina L-TSA46 durante 24 h, tasa de cambio de volumen ≤10%).

• Inspección de defectos en blanco:

• Piezas de fundición: Ensayo de partículas magnéticas (MT) para grietas superficiales (no se permiten defectos ≥0,5 mm), ensayo de líquidos penetrantes (PT) para poros (profundidad ≤1 mm).

2. Inspección en proceso

• Mecanizado de esqueletos metálicos:

• Precisión dimensional: medición CMM del diámetro interior (tolerancia H8) y profundidad de la ranura de sellado (±0,05 mm);

• Tolerancia geométrica: Excentricidad final ≤0,05 mm, excentricidad circular radial ≤0,03 mm (medida con un medidor de redondez).

• Labio de sellado de goma:

• Dureza: Dureza Shore A 65±5 grados (garantizando una elasticidad moderada);

• Calidad de vulcanización: inspección de sección para verificar que no haya burbujas ni goma faltante, ni delaminación en la interfaz de unión caucho-metal.

3. Inspección del producto terminado

• Prueba de rendimiento de sellado:

• Prueba de presión estática: instalación en un eje ficticio, introducción de aire comprimido de 0,3 MPa (o aceite lubricante) y mantenimiento de la presión durante 30 minutos sin fugas;

• Prueba dinámica: Funcionamiento en banco de pruebas a 30 r/min durante 100 h, medición de fugas (≤5 mL) y desgaste del labio de sellado (≤0,05 mm).

• Dimensiones de montaje:

• Ajuste entre el diámetro interior y el eje hueco: interferencia de 0,1-0,3 mm para tipos de contacto (comprobada con galgas de espesores), espacio laberíntico de 0,5-1,5 mm para tipos sin contacto (medido con un indicador de cuadrante);

• Precisión de posición de los orificios de montaje: Comprobación de la coaxialidad entre los orificios de los pernos y ubicación de las espigas con un calibre (≤0,1 mm).

• Apariencia y empaque:

• Superficies de goma libres de rayones y burbujas, partes metálicas libres de óxido;

• Aplicar aceite antioxidante antes de embalar y fijar con cajas de madera (para evitar deformaciones durante el transporte).