Rolamento de rolos autocompensador de duas carreiras e baixo atrito 23130 para máquinas pesadas

Rolamento de rolos autocompensador 23130 para setores de máquinas pesadas e energia

No cenário dinâmico da engenharia mecânica, o rolamento de rolos autocompensador 23130 surge como um componente fundamental, projetado para se destacar em condições operacionais exigentes. Sua filosofia de design gira em torno de atender a cenários de alta carga e compensar desalinhamentos de eixo, tornando-o um elemento essencial em uma ampla gama de máquinas pesadas. Esta introdução abrangente do produto aprofunda-se nos detalhes intrincados de seu design, capacidades de desempenho, composição do material, aplicações e requisitos de manutenção.

I. Design e Estrutura

Anel Interno e Anel Externo

O anel interno do rolamento 23130 apresenta uma configuração de pista de rolamento de fileira dupla, usinada meticulosamente para corresponder ao diâmetro do eixo de 150 mm com a máxima precisão. Este ajuste preciso garante uma transmissão de força perfeita após a instalação, minimizando qualquer potencial de deslizamento e otimizando a eficiência mecânica. O anel externo, por outro lado, é caracterizado por sua pista de rolamento esférica, um elemento estrutural definidor que dota o rolamento com sua proeza de autocompensação. Este design exclusivo permite que o rolamento acomode efetivamente discrepâncias de instalação entre o eixo e o alojamento do rolamento, normalmente dentro de uma faixa angular de 1° - 2,5°. Ao mitigar as tensões induzidas por desalinhamento, a longevidade e a confiabilidade do rolamento são significativamente aprimoradas.

Com um diâmetro externo de 250 mm e uma largura de 80 mm, as dimensões gerais do rolamento encontram um equilíbrio entre a capacidade de suporte de carga e a compatibilidade espacial. A espessura da parede do anel externo foi estrategicamente aumentada, reforçando sua resistência a forças de impacto e fornecendo uma base mais estável para a pista de rolamento. Essa escolha de design torna o rolamento 23130 particularmente adequado para aplicações que envolvem exposição de longo prazo a carregamento cíclico.

Elementos Rolantes e Gaiola

No coração do rolamento 23130 estão seus rolos em forma de barril de fileira dupla. Esses rolos são projetados com um perfil curvo que interage sinergicamente com a pista de rolamento esférica do anel externo, permitindo que o rolamento lide habilmente com cargas radiais e axiais bidirecionais. Construídos em aço para rolamentos de alta qualidade, os rolos passam por um rigoroso processo de retificação de precisão, resultando em uma rugosidade superficial inferior a Ra0,1μm. Este acabamento ultra-suave é fundamental para reduzir o atrito durante o rolamento, aumentando assim a eficiência energética e a suavidade operacional do rolamento.

A gaiola, normalmente feita de latão, desempenha um papel crucial na manutenção do arranjo ordenado dos rolos. Por meio de um design segmentado, a gaiola garante que os rolos sejam espaçados uniformemente, proporcionando a cada um espaço suficiente para rotação livre. Durante a operação em alta velocidade, a gaiola também serve como um mecanismo de orientação, direcionando os rolos ao longo de seus caminhos pretendidos e evitando colisões que, de outra forma, poderiam levar ao desgaste prematuro. Para aplicações em ambientes extremos, como configurações de alta temperatura ou corrosivas, materiais de gaiola alternativos, como aço ou nylon, estão disponíveis, oferecendo desempenho e durabilidade aprimorados.

Estrutura de Vedação (Opcional)

Certos variantes do rolamento 23130 vêm equipadas com vedações de contato ou sem contato. A vedação de contato, feita de borracha nitrílica, forma uma vedação apertada com o anel interno, repelindo efetivamente poeira e umidade. Isso o torna uma escolha ideal para aplicações em ambientes empoeirados ou úmidos, onde a proteção contra contaminantes é fundamental. Em contraste, a vedação sem contato emprega um design de labirinto para minimizar o atrito, tornando-o mais adequado para aplicações de alta velocidade. Esta vedação pode acomodar velocidades de rotação de até 3000 rpm, garantindo uma operação suave mesmo em condições exigentes.

II. Parâmetros Chave

III. Vantagens de Desempenho

Excepcional Capacidade de Suporte de Carga

O design de rolos de fileira dupla do rolamento 23130, combinado com um ângulo de contato otimizado, o dota com uma impressionante capacidade de carga dinâmica básica de 725kN e uma capacidade de carga estática de 1180kN. Essa robusta capacidade de suporte de carga permite que o rolamento lide sem esforço com as cargas substanciais encontradas em aplicações de máquinas pesadas. Seja as intensas forças de impacto em britadores de mineração ou os rolos de alta pressão em moinhos metalúrgicos, o rolamento 23130 demonstra notável resiliência, suportando carregamento contínuo e pesado sem sucumbir à falha por fadiga.

Capacidade Superior de Autocompensação

A interação perfeita entre a pista de rolamento esférica do anel externo e os rolos em forma de barril equipa o rolamento 23130 com uma excelente capacidade de autocompensação. Este recurso é particularmente valioso em aplicações de eixo longo, como as encontradas em rolos de prensa de máquinas de papel e eixos principais de turbinas eólicas. Ao compensar automaticamente a deflexão do eixo ou desalinhamentos de instalação, o rolamento reduz efetivamente as tensões nas bordas, resultando em uma extensão da vida útil de mais de 30%. Isso não apenas aprimora a confiabilidade do equipamento, mas também minimiza os requisitos de manutenção e os custos associados.

Resistência ao Desgaste e Estabilidade de Temperatura Robustas

Construídos em aço para rolamentos de cromo-carbono de alta qualidade (SUJ2), os anéis e rolos do rolamento são tratados termicamente para atingir uma dureza de HRC60 - 65. Além disso, a superfície é fosfatada para aumentar ainda mais a resistência ao desgaste. O rolamento apresenta excelente estabilidade dimensional e integridade mecânica na faixa de temperatura de -40°C a 120°C. Para aplicações que exigem operação em temperaturas mais altas, variantes especialmente tratadas termicamente estão disponíveis, capazes de suportar temperaturas superiores a 200°C. Isso torna o rolamento 23130 adequado para uma ampla gama de aplicações industriais, incluindo aquelas em ambientes de alta temperatura, como fundições e usinas de energia.

Baixo Atrito e Amortecimento de Vibração

As pistas de rolamento e rolos usinados com precisão do rolamento 23130 contribuem para um coeficiente de atrito notavelmente baixo, tão baixo quanto 0,0015. Isso não apenas reduz o consumo de energia, mas também aumenta a eficiência geral do rolamento. Além disso, o design simétrico de fileira dupla garante uma distribuição uniforme da carga, resultando em um nível de velocidade de vibração que pode ser efetivamente controlado abaixo de 65dB durante a operação. Isso torna o rolamento uma escolha ideal para aplicações onde precisão e operação suave são críticas, como em fusos de máquinas-ferramenta e equipamentos de fabricação de alta precisão.

IV. Qualidade do Material

Material dos Anéis e Rolos

O material principal do rolamento 23130 é aço para rolamentos de alta pureza (GCr15SiMn), processado usando uma técnica de desgaseificação a vácuo para eliminar poros e inclusões internas. Isso resulta em um material com propriedades mecânicas e densidade excepcionais. Os rolos passam por uma série de processos de fabricação, incluindo conformação por cabeçalho a frio e revenimento em alta temperatura, que contribuem para uma estrutura interna uniforme. A tenacidade ao impacto do material excede 12J/cm², aumentando significativamente a resistência do rolamento à fadiga e garantindo a confiabilidade a longo prazo em condições operacionais exigentes.

Material da Gaiola

• Gaiola de Latão (H62): Renomada por sua excelente condutividade térmica e resistência mecânica, a gaiola de latão é adequada para aplicações de velocidade média a alta com cargas pesadas. Pode dissipar efetivamente o calor gerado durante a operação e manter a integridade estrutural em temperaturas de até 150°C.

• Gaiola de Aço (Aço nº 10): Após o tratamento de cementação superficial, a gaiola de aço atinge uma dureza de HRC55 - 60, tornando-a altamente resistente ao impacto. Isso o torna uma escolha ideal para aplicações caracterizadas por vibrações severas e cargas de choque, como em máquinas de construção e equipamentos de mineração.

• Gaiola de Nylon (PA66+GF30): Oferecendo as vantagens de baixo peso e baixo coeficiente de atrito, a gaiola de nylon também apresenta boa resistência à corrosão. No entanto, sua temperatura de operação é limitada a menos de 120°C. É comumente usado em aplicações onde a redução de peso e a resistência à corrosão são requisitos importantes, como em alguns tipos de máquinas de processamento de alimentos.

V. Campos de Aplicação

Máquinas Industriais Pesadas

No setor de mineração, o rolamento 23130 é implantado nos eixos excêntricos de britadores de mandíbulas, onde deve suportar as enormes forças de esmagamento e as frequentes cargas de impacto associadas ao processo de quebra de rochas. Na indústria metalúrgica, ele fornece suporte essencial para os rolos de trabalho em laminadores, resistindo aos desafios combinados de altas temperaturas e intensas pressões de laminação.

Máquinas de Construção

Os eixos de saída de caixas de engrenagens e componentes de rolamentos giratórios em carregadeiras e escavadeiras geralmente dependem do rolamento 23130. Sua capacidade de resistir a cargas excêntricas garante uma transmissão de potência estável, mesmo quando a máquina está operando em terrenos irregulares. Em guinchos de guindaste, a alta capacidade de suporte de carga do rolamento é crucial para garantir o levantamento seguro e confiável de cargas pesadas.

Equipamentos de Energia

Os sistemas de eixo principal de turbinas eólicas se beneficiam significativamente das capacidades de autocompensação do rolamento 23130. À medida que as pás giram, elas geram forças que podem causar deflexão do eixo, que o rolamento pode compensar efetivamente, suportando simultaneamente as cargas radiais e axiais convertidas da energia eólica. Em usinas hidrelétricas, a resistência ao desgaste do rolamento o torna adequado para uso em eixos principais de turbinas hidráulicas, onde deve operar em condições submersas ou úmidas por longos períodos.

Máquinas de Fabricação de Papel e Têxteis

Em grandes máquinas de papel, o rolamento 23130 é empregado em rolos de calandra e grupos de rolos de secagem. Suas características de baixa vibração são essenciais para garantir a prensagem e secagem uniformes do papel, mantendo assim a qualidade do produto. Na indústria têxtil, equipamentos de tingimento e acabamento utilizam a alta temperatura e a resistência à corrosão do rolamento para operar suavemente em ambientes úmidos e quentes, garantindo uma produção contínua e confiável.

VI. Instalação e Manutenção

Durante a instalação, é imperativo usar ferramentas especializadas, como porcas hidráulicas, para garantir que o anel interno seja submetido a uma força uniforme. Essa medida de precaução ajuda a evitar deformações causadas por métodos de instalação inadequados, como martelar. Para modelos com anéis internos cônicos, a folga pode ser ajustada com precisão usando uma porca de travamento, com a faixa de folga de trabalho recomendada normalmente entre 0,12 - 0,25 mm.

Em termos de lubrificação, para aplicações lubrificadas com graxa, recomenda-se graxa à base de lítio de extrema pressão (NLGI Grau 2). A quantidade de enchimento deve ser cuidadosamente controlada, normalmente variando de 1/3 a 1/2 do espaço interno do rolamento. Para aplicações de alta velocidade, a lubrificação a óleo é mais adequada, sendo comumente usado óleo lubrificante ISO VG 46 ou 68. Ao empregar lubrificação forçada, a pressão do óleo deve ser mantida na faixa de 0,1 - 0,3 MPa.

A manutenção regular é crucial para garantir o desempenho e a longevidade ideais do rolamento. Isso inclui monitorar a temperatura do rolamento, que geralmente deve permanecer abaixo de 70°C, bem como verificar vibrações e ruídos anormais. Quaisquer sinais de anormalidade devem ser prontamente resolvidos, muitas vezes exigindo a substituição do rolamento. Durante a desmontagem, um extrator deve ser usado para evitar causar danos ao munhão e ao furo do alojamento do rolamento, garantindo que os componentes circundantes permaneçam em boas condições para uso futuro.

VII. Conclusão

O rolamento de rolos autocompensador 23130 representa o auge do design de engenharia, oferecendo uma combinação de construção de alta resistência, capacidades de autocompensação excepcionais e ampla adaptabilidade a diversas condições operacionais. Seja confrontado com cargas extremas, desalinhamentos de eixo ou fatores ambientais desafiadores, este rolamento oferece consistentemente desempenho estável. Seu papel fundamental em possibilitar a operação eficiente de máquinas industriais ressalta sua importância como um componente indispensável na engenharia mecânica moderna, impulsionando o progresso em uma ampla gama de indústrias.