22318CA Produttori di cuscinetti a rulli orientabili a due corone con gabbia in ottone

Nel complesso panorama dell'ingegneria meccanica, il cuscinetto 22318CA rappresenta una testimonianza di ingegneria di precisione e prestazioni robuste. Progettata per soddisfare le esigenze specifiche di una vasta gamma di applicazioni industriali, questa completa introduzione al prodotto approfondirà le complessità progettuali, le capacità prestazionali, la composizione dei materiali, gli scenari applicativi e i requisiti di manutenzione del cuscinetto 22318CA, fornendo una comprensione olistica del suo ruolo fondamentale nei macchinari moderni.

L'anello interno del cuscinetto 22318CA presenta una pista a due file di rulli lavorata con precisione, realizzata meticolosamente per interfacciarsi perfettamente con un diametro dell'albero di 90 mm. Questa vestibilità precisa non solo garantisce un efficiente trasferimento della forza dopo l'installazione, ma riduce al minimo il rischio di slittamento, ottimizzando le prestazioni meccaniche. L'anello esterno, caratterizzato dalla sua pista sferica, conferisce al cuscinetto la sua abilità di autoallineamento. Questo elemento di design unico consente al cuscinetto di adattarsi abilmente ai disallineamenti tra l'albero e l'alloggiamento del cuscinetto, tipicamente entro un intervallo angolare di 1° - 2,5°. Mitigando le sollecitazioni indotte dal disallineamento, la durata operativa e l'affidabilità del cuscinetto sono significativamente migliorate.

Con un diametro esterno di 190 mm e una larghezza di 64 mm, il cuscinetto 22318CA raggiunge un armonioso equilibrio tra capacità di carico e vincoli spaziali. Lo spessore della parete dell'anello esterno è stato strategicamente aumentato, rafforzando la sua resistenza alle forze d'impatto e fornendo una base più stabile per la pista. Questa scelta progettuale rende il cuscinetto 22318CA particolarmente adatto per applicazioni che comportano un'esposizione prolungata a carichi ciclici.

Al centro del cuscinetto 22318CA si trova una serie a due file di rulli a forma di botte. Questi rulli, caratterizzati dal loro profilo curvo, interagiscono sinergicamente con la pista sferica dell'anello esterno, consentendo al cuscinetto di gestire abilmente sia i carichi radiali che quelli assiali bidirezionali. Costruiti in acciaio per cuscinetti di alta qualità, i rulli sono sottoposti a un rigoroso processo di rettifica di precisione, che culmina in una rugosità superficiale inferiore a Ra0,1μm. Questa finitura ultra-liscia è fondamentale per ridurre l'attrito durante il rotolamento, migliorando così l'efficienza energetica e la scorrevolezza operativa del cuscinetto.

Il suffisso "CA" nella designazione del cuscinetto indica una gabbia in ottone con nervature. Questo design della gabbia svolge un ruolo fondamentale nel mantenere la disposizione ordinata dei rulli. Utilizzando un design segmentato, la gabbia assicura che i rulli siano distanziati uniformemente, fornendo a ciascuno spazio sufficiente per una rotazione senza restrizioni. Durante il funzionamento ad alta velocità, la gabbia funge anche da meccanismo di guida, guidando i rulli lungo i loro percorsi previsti e prevenendo collisioni che potrebbero altrimenti precipitare un'usura prematura. Il materiale in ottone della gabbia offre un'eccellente conducibilità termica e resistenza meccanica, rendendolo adatto per applicazioni a media e alta velocità con carichi pesanti. Può dissipare efficacemente il calore generato durante il funzionamento e mantenere l'integrità strutturale fino a temperature di 150°C.

Alcune varianti del cuscinetto 22318CA sono dotate di tenute a contatto o senza contatto. La tenuta a contatto, realizzata in gomma nitrilica, forma una tenuta ermetica con l'anello interno, respingendo efficacemente polvere e umidità. Questo lo rende la scelta ideale per applicazioni in ambienti polverosi o umidi, dove la protezione contro i contaminanti è di fondamentale importanza. Al contrario, la tenuta senza contatto, caratterizzata da un design a labirinto, riduce al minimo l'attrito, rendendola più adatta per applicazioni ad alta velocità. Questa tenuta può supportare velocità di rotazione fino a 3000 giri/min, garantendo un funzionamento regolare anche in condizioni difficili.

Il design a rulli a due file del cuscinetto 22318CA, combinato con un angolo di contatto ottimizzato, lo dota di un'impressionante capacità di carico dinamico di base di 450 kN e una capacità di carico statico di 610 kN. Questa robusta capacità di carico consente al cuscinetto di sopportare senza sforzo i carichi sostanziali incontrati nelle applicazioni di macchinari pesanti. Che si tratti delle intense forze d'impatto nei frantoi o dei rulli ad alta pressione nei laminatoi metallurgici, il cuscinetto 22318CA dimostra una notevole resilienza, resistendo a carichi pesanti continui senza soccombere al cedimento per fatica.

L'interazione senza soluzione di continuità tra la pista sferica dell'anello esterno e i rulli a forma di botte equipaggia il cuscinetto 22318CA con un'eccezionale capacità di autoallineamento. Questa caratteristica è particolarmente preziosa nelle applicazioni con alberi lunghi, come quelle presenti nei rulli pressori delle macchine per la carta e negli alberi principali delle turbine eoliche. Compensando automaticamente la flessione dell'albero o i disallineamenti di installazione, il cuscinetto riduce efficacemente le sollecitazioni sui bordi, con conseguente estensione della durata utile di oltre il 30%. Ciò non solo migliora l'affidabilità dell'apparecchiatura, ma riduce al minimo i requisiti di manutenzione e i costi associati.

Costituiti in acciaio per cuscinetti al cromo ad alto tenore di carbonio (SUJ2), gli anelli e i rulli dei cuscinetti sono trattati termicamente per raggiungere una durezza di HRC60 - 65. Inoltre, la superficie è fosfatata per migliorare ulteriormente la resistenza all'usura. Il cuscinetto presenta un'eccellente stabilità dimensionale e integrità meccanica nell'intervallo di temperatura da -40°C a 120°C. Per le applicazioni che richiedono il funzionamento a temperature più elevate, sono disponibili varianti appositamente trattate termicamente, in grado di resistere a temperature superiori a 200°C. Ciò rende il cuscinetto 22318CA adatto a un'ampia gamma di applicazioni industriali, comprese quelle in ambienti ad alta temperatura come fonderie e centrali elettriche.

Le piste e i rulli lavorati con precisione del cuscinetto 22318CA contribuiscono a un coefficiente di attrito notevolmente basso, fino a 0,0015. Ciò non solo riduce il consumo di energia, ma migliora anche l'efficienza complessiva del cuscinetto. Inoltre, il design simmetrico a due file garantisce una distribuzione uniforme del carico, con conseguente livello di velocità di vibrazione che può essere efficacemente controllato al di sotto di 65 dB durante il funzionamento. Ciò rende il cuscinetto una scelta ideale per applicazioni in cui la precisione e il funzionamento regolare sono fondamentali, come nei mandrini delle macchine utensili e nelle apparecchiature di produzione di alta precisione.

Il materiale principale del cuscinetto 22318CA è l'acciaio per cuscinetti ad alta purezza (GCr15SiMn), lavorato utilizzando una tecnica di degasaggio sottovuoto per eliminare pori e inclusioni interne. Ciò si traduce in un materiale con eccezionali proprietà di densità e meccaniche. I rulli sono sottoposti a una serie di processi di produzione, tra cui la formatura a freddo e la tempra ad alta temperatura, che contribuiscono a una struttura interna uniforme. La tenacità all'urto del materiale supera i 12 J/cm², migliorando significativamente la resistenza alla fatica del cuscinetto e garantendo un'affidabilità a lungo termine in condizioni operative difficili.

Come accennato in precedenza, il suffisso "CA" indica una gabbia in ottone con nervature. L'ottone (H62) è rinomato per la sua eccellente conducibilità termica e resistenza meccanica. Può dissipare efficacemente il calore generato durante il funzionamento del cuscinetto, il che è fondamentale per mantenere prestazioni stabili, soprattutto nelle applicazioni in cui alte velocità e carichi pesanti generano calore sostanziale. La resistenza meccanica della gabbia in ottone le consente di resistere alle forze esercitate su di essa durante il funzionamento del cuscinetto, garantendo il corretto allineamento e movimento dei rulli. Questo rende la gabbia in ottone una scelta affidabile per applicazioni a media e alta velocità con carichi pesanti.

Nel settore minerario, il cuscinetto 22318CA è impiegato negli alberi eccentrici dei frantoi a mascelle, dove deve sopportare le massicce forze di frantumazione e i frequenti carichi d'impatto associati al processo di rottura della roccia. Nell'industria metallurgica, fornisce un supporto essenziale per i rulli di lavoro nei laminatoi, resistendo alle sfide combinate di alte temperature e intense pressioni di laminazione.

Gli alberi di uscita dei riduttori e i componenti dei cuscinetti di rotazione nei caricatori e negli escavatori si basano spesso sul cuscinetto 22318CA. La sua capacità di resistere ai carichi eccentrici garantisce una trasmissione di potenza stabile, anche quando i macchinari operano su terreni irregolari. Nei verricelli delle gru, l'elevata capacità di carico del cuscinetto è fondamentale per garantire il sollevamento sicuro e affidabile di carichi pesanti.

I sistemi degli alberi principali delle turbine eoliche beneficiano in modo significativo delle capacità di autoallineamento del cuscinetto 22318CA. Mentre le pale ruotano, generano forze che possono causare la flessione dell'albero, che il cuscinetto può compensare efficacemente, sopportando contemporaneamente i carichi radiali e assiali convertiti dall'energia eolica. Nelle centrali idroelettriche, la resistenza all'usura del cuscinetto lo rende adatto all'uso negli alberi principali delle turbine idrauliche, dove deve operare in condizioni sommerse o umide per periodi prolungati.

Nelle grandi macchine per la carta, il cuscinetto 22318CA è impiegato nei rulli calandra e nei gruppi di rulli di essiccazione. Le sue basse caratteristiche di vibrazione sono essenziali per garantire una pressatura e un'essiccazione uniformi della carta, mantenendo così la qualità del prodotto. Nell'industria tessile, le apparecchiature di tintura e finitura utilizzano l'elevata temperatura e la resistenza alla corrosione del cuscinetto per operare senza problemi in ambienti umidi e caldi, garantendo una produzione continua e affidabile.

Durante l'installazione, è imperativo utilizzare strumenti specializzati, come i dadi idraulici, per garantire che l'anello interno sia sottoposto a una forza uniforme. Questa misura precauzionale aiuta a prevenire deformazioni causate da metodi di installazione impropri, come la martellatura. Per i modelli con anelli interni conici, il gioco può essere regolato con precisione utilizzando un dado di bloccaggio, con l'intervallo di gioco di lavoro consigliato che in genere rientra tra 0,12 e 0,25 mm.

In termini di lubrificazione, per le applicazioni lubrificate con grasso, si consiglia grasso al litio per pressioni estreme (NLGI Grado 2). La quantità di riempimento deve essere attentamente controllata, in genere compresa tra 1/3 e 1/2 dello spazio interno del cuscinetto. Per le applicazioni ad alta velocità, la lubrificazione a olio è più adatta, con olio lubrificante ISO VG 46 o 68 comunemente utilizzato. Quando si utilizza la lubrificazione forzata, la pressione dell'olio deve essere mantenuta nell'intervallo di 0,1 - 0,3 MPa.

La manutenzione regolare è fondamentale per garantire prestazioni e longevità ottimali del cuscinetto. Ciò include il monitoraggio della temperatura del cuscinetto, che dovrebbe generalmente rimanere al di sotto di 70°C, nonché il controllo di vibrazioni e rumori anomali. Eventuali segni di anomalia devono essere affrontati tempestivamente, spesso richiedendo la sostituzione del cuscinetto. Durante lo smontaggio, è necessario utilizzare un estrattore per evitare di danneggiare il perno e il foro dell'alloggiamento del cuscinetto, assicurando che i componenti circostanti rimangano in buone condizioni per un uso futuro.

Il cuscinetto 22318CA rappresenta un modello di progettazione ingegneristica, offrendo una miscela armoniosa di costruzione ad alta resistenza, eccezionali capacità di autoallineamento e ampia adattabilità a diverse condizioni operative. Sia che si tratti di carichi estremi, disallineamenti dell'albero o fattori ambientali difficili, questo cuscinetto offre costantemente prestazioni stabili. Il suo ruolo fondamentale nel consentire il funzionamento efficiente dei macchinari industriali sottolinea la sua importanza come componente indispensabile nell'ingegneria meccanica moderna, guidando il progresso in un ampio spettro di settori.