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La guía definitiva para la instalación y extracción de rodamientos
Instalación y extracción de rodamientos Es una habilidad importante que requiere el equipo, los procedimientos y la experiencia correctos. Para garantizar el funcionamiento estable del sistema de rodamientos y alcanzar la vida útil esperada, los rodamientos deben instalarse correctamente. Si la instalación es incorrecta, los rodamientos se dañarán prematuramente, lo que puede afectar la experiencia de la máquina, aumentar el ruido y el calor, o hacer que la máquina se apague y cause daños a la propiedad. , provocando riesgos para la salud de los usuarios. Este blog tiene como objetivo presentar algunos puntos y técnicas clave para la instalación y extracción de rodamientos.
Antes de instalar el rodamiento, existen procedimientos como limpieza, secado y operación de prueba (sellado con grasa). La operación debe realizarse tomando varias precauciones. Además, dado que los rodamientos sellados contienen grasa en su interior, no deben limpiarse ni secarse. Utilice un paño de algodón limpio para limpiar el aceite antioxidante externo antes de continuar con la instalación.
Rodamientos limpios
Antes de comenzar la instalación, asegúrese de que la carcasa del cojinete y el eje estén limpios y libres de rebabas. Después de remojar los rodamientos en solventes altamente volátiles como queroseno refinado y naftesol y girarlos a mano, use gasolina, etanol, etc. para eliminar el queroseno refinado, etc. Cuando elimine el aceite de limpieza con una pistola de aire comprimido, preste atención a la limpieza del aire. Los rodamientos que utilizan lubricación con aceite se pueden instalar y operar directamente, pero se recomienda aplicar aceite lubricante o aceite de baja viscosidad después de la instalación antes de trabajar.
secar los rodamientos
Cuando se utiliza lubricación con grasa, para evitar que la grasa se salga, el rodamiento debe estar completamente seco. Además, la grasa debe sellarse inmediatamente después del secado. El secado se puede realizar con aire caliente (preste atención a la limpieza del aire) o en un baño a temperatura constante.
Grasa encapsulada.
Después de sellar la grasa, gire la parte rodante con la mano para cubrir completamente la grasa. Los rodamientos de bolas pueden usar una jeringa para colocar cantidades iguales de grasa entre las bolas. Cuando hay una jaula guía de anillo de rodadura, se recomienda utilizar una herramienta pequeña como una espátula para aplicarla en la superficie guía de la jaula. Cuando la superficie de rodadura del aro interior no se puede sellar debido al espacio estrecho del aro interior, se sella la superficie de rodadura del aro exterior. En este momento, haga todo lo posible por girar con la mano para permitir que la grasa penetre en el anillo interior. Al aplicar grasa a la superficie del diámetro exterior (superficie del diámetro interior) de un rodamiento de rodillos, gire el rodillo con las yemas de los dedos para permitir que la grasa penetre en el aro interior (anillo exterior).
Pruebe los rodamientos
1. Lubricación por gasóleo y niebla de aceite. En la lubricación con aceite, la temperatura del rodamiento alcanza un estado estable en un corto período de tiempo antes de alcanzar el valor máximo, por lo que la prueba es relativamente sencilla. Se recomienda mantener la velocidad a 2000-3000 rpm durante unos 30 minutos y aumentarla gradualmente hasta la velocidad de trabajo. Sin embargo, cuando dmn (diámetro central del elemento rodante * velocidad de rotación) excede el rango de 1 millón de veces, para garantizar la seguridad, la velocidad debe aumentarse en unidades de 1000-2000 revoluciones por minuto.
2. Lubricación con grasa. En la lubricación con grasa, es muy importante realizar una prueba para estabilizar el aumento de temperatura. Durante la operación de prueba, después de que aumenta la velocidad de rotación, la temperatura aumenta rápidamente. Después de alcanzar el valor máximo, la temperatura se estabilizará lentamente. Se necesita algún tiempo para alcanzar la estabilidad.
3. Rodamientos de bolas. Se recomienda utilizar 1000-2000 rpm como unidad y luego aumentar la velocidad después de que la temperatura se estabilice. Cuando dmn (diámetro central del elemento rodante * velocidad de rotación) excede el rango de 400,000 veces, por razones de seguridad, la velocidad debe aumentarse entre 500 y 1000 revoluciones por minuto.
4. Rodamientos de rodillos. En comparación con los rodamientos de bolas, los rodamientos de rodillos tienen una temperatura máxima más larga durante la puesta en servicio y un tiempo más largo para alcanzar una temperatura estable. Además, dado que la temperatura puede aumentar debido a la reentrada de grasa y el cambio de temperatura puede no ser estable, el motor debe funcionar a la velocidad máxima durante un tiempo prolongado. Se recomienda utilizar 500-1000 rpm como unidad y luego aumentar la velocidad después de que la temperatura alcance un nivel estable. Cuando dmn (diámetro central del elemento rodante * velocidad de rotación) excede el rango de 300,000 veces, por razones de seguridad, la velocidad debe aumentarse en unidades de 300 rpm.
Instalación de rodamientos
La instalación del rodamiento afectará la precisión, la vida útil y el rendimiento. Por lo tanto, estudie completamente la instalación de los rodamientos, es decir, opere de acuerdo con los estándares operativos, incluidos los siguientes elementos. Para los rodamientos que han sido lubricados con grasa y tienen sellos de aceite o cubiertas antipolvo en ambos lados, no es necesario limpiar el rodamiento del anillo de sello antes de la instalación. La instalación del rodamiento debe basarse en la estructura del rodamiento, el tamaño y las propiedades coincidentes de los componentes del rodamiento. La instalación de rodamientos generalmente utiliza los siguientes métodos:
Instalación de rodamientos a presión
Cuando el aro interior del rodamiento tiene un ajuste perfecto con el eje y el aro exterior tiene un ajuste flojo con el orificio del asiento del rodamiento, se puede usar una prensa para presionar el rodamiento sobre el eje primero y luego el eje y el rodamiento. se instalan en el orificio del asiento del rodamiento. En la cara del extremo del aro interior del rodamiento, coloque un manguito de montaje (cobre o acero dulce) hecho de material metálico blando. El diámetro interior del manguito de montaje debe ser ligeramente mayor que el diámetro del muñón y el diámetro exterior debe ser ligeramente menor que la nervadura del aro interior del rodamiento. Presionado en la jaula. Cuando el aro exterior del rodamiento y el orificio del asiento del rodamiento coinciden firmemente, y el anillo interior y el eje coinciden libremente, primero se puede presionar el rodamiento en el orificio del asiento del rodamiento. En este momento, el diámetro exterior del manguito de montaje debe ser ligeramente menor que el diámetro del orificio del asiento. Si el anillo del rodamiento encaja perfectamente con el eje y el orificio del asiento, el anillo interior y el anillo exterior de instalación deben presionarse en el eje y el orificio del asiento al mismo tiempo. La estructura de la carcasa del conjunto debe poder presionar simultáneamente las caras extremas del aro interior y del aro exterior del rodamiento.
Instalación de calefacción
Un método de instalación que utiliza una fuente de calor controlada, como una pistola de calor o un calentador de inducción, para calentar el rodamiento o la carcasa, utilizando el principio de expansión térmica para convertir un ajuste apretado en un ajuste holgado. Es un método de instalación común y que ahorra mano de obra. Antes de la instalación en caliente, coloque el rodamiento o el anillo de rodamiento separable en el tanque de aceite y caliéntelo uniformemente a 80-100 °C, luego sáquelo del aceite e instálelo en el eje lo antes posible. Para evitar que la cara del extremo del aro interior y el hombro del eje no encajen firmemente después del enfriamiento, una vez que el rodamiento se haya enfriado, se puede apretar axialmente. Cuando el aro exterior del rodamiento coincide firmemente con el asiento del rodamiento de metal liviano, el método de ajuste en caliente para calentar el asiento del rodamiento puede evitar rayones en la superficie de contacto. Cuando se utiliza un tanque de aceite para calentar un rodamiento, debe haber una rejilla a cierta distancia del fondo del tanque, o se usa un gancho para colgar el rodamiento. El rodamiento no se puede colocar en el fondo del tanque para evitar que entren impurezas en el rodamiento o un calentamiento desigual. Debe haber un termómetro en el tanque de aceite. Controle estrictamente la temperatura del aceite para que no exceda los 100 °C para evitar efectos de templado y reducir la dureza de la férula.
El calentamiento por inducción de rodamientos es una solución sencilla para montar rodamientos en ejes. El calentamiento por inducción es un método seguro y sin contacto para calentar con precisión materiales conductores como cojinetes, casquillos y engranajes. El proceso de calentamiento cambia las propiedades físicas del metal del soporte, haciendo que el material o la pieza de trabajo sea más duro, más suave o adherido al metal. Los calentadores de inducción producen una corriente oscilante que calienta los cojinetes o el metal cuando se colocan en el campo magnético del dispositivo. Las corrientes parásitas hacen que los cojinetes se calienten y se expandan. Una vez que el calentador del rodamiento por inducción alcanza la temperatura objetivo, es hora de retirar el rodamiento calentado con guantes de seguridad y colocarlo en el eje. A medida que el rodamiento se enfría, se contrae para adaptarse al eje. En general, los calentadores de inducción de rodamientos son seguros, limpios y sencillos para reemplazar los rodamientos de un eje de forma segura, confiable y rápida.
Instalación de rodamientos de agujero cónico
Los rodamientos con orificios cónicos se pueden instalar directamente en el muñón cónico o en la superficie cónica del manguito adaptador y del manguito de desmontaje. La estanqueidad del ajuste se puede medir mediante la reducción del juego radial del rodamiento. Por lo tanto, debe instalarse antes de la instalación. Mida el juego radial del rodamiento. Durante el proceso de instalación, el espacio libre debe medirse con frecuencia para lograr la reducción del espacio libre requerida. Durante la instalación, generalmente se utilizan tuercas de seguridad para la instalación y también se pueden utilizar métodos de instalación de calefacción.
Instalación de cojinetes de empuje.
El ajuste general del cojinete de empuje y el eje es generalmente un ajuste de transición, y el ajuste entre el anillo de asiento y el orificio del asiento del cojinete es generalmente un ajuste de holgura. Por tanto, este tipo de rodamiento es más fácil de instalar. El eje central del cojinete de empuje de dos vías debe fijarse en el eje para evitar el movimiento relativo. Girar sobre el eje. En términos generales, el método de instalación de los rodamientos es que el eje gira, por lo que el ajuste entre el aro interior y el eje es un ajuste excesivo, y el ajuste entre el aro exterior del rodamiento y la cámara del rodamiento es un ajuste con holgura.
Desmontaje de rodamientos
Al reemplazar rodamientos, el primer paso es quitar el rodamiento defectuoso, su mejor opción es usar un extractor y presionar. El uso de un extractor para sacar con seguridad el rodamiento de la pista exterior minimiza el daño al eje y la carcasa y ahorra tiempo. Además del extractor, también se puede utilizar un separador para desmontar el rodamiento. El separador está diseñado con dos placas colocadas detrás del rodamiento. El rodamiento es extraído por la fuerza sobre la placa. Si es necesario desmontar un rodamiento pesado, el separador puede utilizar presión hidráulica. El cilindro auxiliar suministra energía. No se recomienda volver a utilizar el rodamiento retirado, pero es necesario inspeccionarlo cuidadosamente para determinar la causa de la falla del rodamiento y resumir la experiencia para protegerlo cuando lo use en el futuro. Algunos daños en los rodamientos son invisibles a simple vista y pueden requerir herramientas de análisis avanzadas para determinar la causa de la falla. Los cojinetes retirados se pueden reenviar al fabricante, quien los limpiará, inspeccionará, medirá y volverá a rectificar los cojinetes. Si cumplen las condiciones para su reutilización después de la inspección, podrán reutilizarse. Esto puede ahorrar mucho dinero cuando se trata de rodamientos grandes y costosos.
Interferencia del aro interior del rodamiento y ajuste con holgura del aro exterior
Cuando las dimensiones del soporte se diseñan correctamente, los rodamientos con ajustes de holgura se pueden quitar con la orientación alineada siempre que no se deformen ni se oxiden debido al uso excesivo y se atasquen en las piezas correspondientes. El desmontaje razonable de rodamientos en condiciones de ajuste de interferencia es el núcleo de la tecnología de desmontaje de rodamientos. El ajuste de interferencia del rodamiento se divide en interferencia del aro interior y interferencia del aro exterior. A continuación se presentarán estas dos situaciones por separado.
Eje cilíndrico
El desmontaje adecuado de los rodamientos requiere el uso de herramientas. Para rodamientos de pequeño tamaño, la herramienta convencional es un extractor. Los extractores se dividen en dos tipos: de dos garras y de tres garras, y se dividen en roscados e hidráulicos. El tirahilos es una herramienta relativamente tradicional. Su operación consiste en alinear el tornillo central con el orificio central del eje, aplicar una pequeña cantidad de grasa al orificio central del eje, enganchar el gancho en la cara del extremo del aro interior del rodamiento y usar una llave para girar el varilla central. El rodamiento se puede sacar. El extractor hidráulico utiliza un dispositivo hidráulico en lugar de la rosca. Cuando está presurizado, el pistón del medio continúa extendiéndose y el cojinete se extrae continuamente. Es más rápido que el tirahilos tradicional y el dispositivo hidráulico puede retroceder rápidamente. En algunos diseños, la distancia entre la cara extrema del aro interior del rodamiento y otros componentes es pequeña y no hay espacio operativo para las garras de un extractor tradicional. En este caso, se puede utilizar una férula de dos piezas (como se muestra a continuación), seleccionar una férula del tamaño adecuado y desmontarla por separado. presión. Partes de la madera contrachapada se pueden hacer más delgadas para penetrar en espacios estrechos.
Cuando aumenta el tamaño del rodamiento, la fuerza requerida para desmontarlo también aumenta, no se puede utilizar el extractor general y es necesario diseñar herramientas especiales para el desmontaje. La fuerza mínima requerida para el desmontaje se puede estimar en función de la fuerza de instalación requerida para que el rodamiento supere el ajuste de interferencia. El fórmula de cálculo es el siguiente:
F=0.5 *π *u*W*δ* E*(1-(d/d0)2)
F = Fuerza (N)
μ = coeficiente de fricción entre el aro interior y el eje, generalmente alrededor de 0.2
W = ancho del anillo interior (m)
δ = ajuste de interferencia (m)
E = Módulo de Young 2.07×1011 (Pa)
d = diámetro interior del rodamiento (mm)
d0=diámetro medio de la pista exterior del anillo interior (mm)
π= 3.14
Cuando la fuerza de desmontaje es tan grande que no se puede desmontar mediante métodos ordinarios y es probable que la fuerza de desmontaje generada por métodos convencionales dañe el rodamiento, generalmente se diseña un orificio de aceite en el extremo del eje. El orificio de aceite se extiende hasta la posición del cojinete y luego penetra radialmente en la superficie del eje. Se agrega una ranura anular y se utiliza una bomba hidráulica para presurizar el extremo del eje para expandir el anillo interior durante el desmontaje, reduciendo la fuerza de desmontaje.
Cuando el tamaño del rodamiento es demasiado grande y no se puede desmontar simplemente tirando con fuerza, se debe utilizar el método de desmontaje por calentamiento. Es necesario preparar herramientas completas antes de la operación, como gatos, medidores de altura, separadores, etc. El método de calentamiento y desmontaje consiste en enrollar directamente la bobina en la pista de rodadura del anillo interior para calentarla y expandirla, de modo que el rodamiento se puede desmontar fácilmente. El mismo método de calentamiento también se aplica a los rodamientos cilíndricos con rodillos separables. Este método permite desmontar el rodamiento sin dañarlo.
Eje cónico
Dado que las áreas de las dos caras extremas del aro interior de un rodamiento cónico son significativamente diferentes, la cara extrema grande del aro interior del rodamiento generalmente se calienta para su desmontaje. Utilice un calentador de inducción de frecuencia media de bobina flexible para calentar rápidamente el aro interior del rodamiento para crear una diferencia de temperatura suficiente con el eje, desmontando así el aro interior del rodamiento. Dado que los rodamientos cónicos se utilizan en pares, después de retirar un aro interior, el otro aro interior quedará inevitablemente expuesto al calor. Si el aro interior del rodamiento se coloca en una posición donde la superficie del extremo grande no se puede calentar, es necesario destruir la jaula, retirar los rodillos, exponer el cuerpo del aro interior y colocar la bobina directamente en la pista de rodadura para calentarla.
La temperatura de calentamiento del calentador debe ajustarse para que no exceda los 120 grados Celsius, porque el desmontaje del rodamiento requiere una diferencia de temperatura y un proceso de operación rápidos, no la temperatura. Si la temperatura ambiente es muy alta o la interferencia es muy grande y la diferencia de temperatura es insuficiente, se puede utilizar hielo seco (dióxido de carbono sólido) como medio auxiliar. El hielo seco se puede colocar en la pared interior del eje hueco para reducir rápidamente la temperatura del eje (generalmente para piezas de trabajo de gran tamaño), aumentando así la diferencia de temperatura. Para el desmontaje de rodamientos de agujero cónico, no retire completamente la tuerca de sujeción o el mecanismo al final del eje antes del desmontaje. Solamente aflójelo para evitar accidentes por caída del rodamiento.
El desmontaje de ejes cónicos de gran tamaño requiere el uso de orificios de aceite de desmontaje. Tomando como ejemplo el rodamiento cónico de cuatro hileras TQIT del laminador con orificio cónico, el aro interior del rodamiento se divide en tres partes, dos aros interiores de una hilera y un aro interior doble en el medio. Hay tres orificios de aceite al final del rollo, correspondientes a las marcas 1, 2,3, donde 1 corresponde al anillo interior más exterior, 2 corresponde al anillo interior doble en el medio y 3 corresponde al anillo interior más interior. con el mayor diámetro. Al desmontar, hágalo en la secuencia de números de serie y presurice los orificios 1, 2 y 3 respectivamente. Una vez completado todo, cuando el rodamiento se pueda levantar mientras se conduce, retire el anillo de bisagra en el extremo del eje y se desmonta el rodamiento.
Desmontaje de los rodamientos en el diámetro del eje cilíndrico
Al desmontar rodamientos más pequeños, el anillo del rodamiento se puede quitar del eje golpeando suavemente el costado del anillo del rodamiento con un punzón adecuado o, mejor aún, usando un extractor mecánico (Figura 1). El agarre debe aplicarse al anillo interior o a los componentes adyacentes. El proceso de desmontaje se puede simplificar si el hombro del eje y el hombro del orificio de la carcasa están provistos de ranuras para acomodar la empuñadura del extractor. Además, se mecanizan algunos orificios roscados en los hombros de los orificios para facilitar que los pernos empujen los rodamientos hacia afuera (Figura 2). Los rodamientos de tamaño grande y mediano a menudo requieren una fuerza mayor que la que pueden proporcionar las máquinas herramienta. Por lo tanto, se recomienda utilizar herramientas eléctricas hidráulicas o métodos de inyección de aceite, o ambos a la vez. Esto significa que el eje debe diseñarse con orificios y ranuras para aceite (Figura 3).
Desmontaje en frío
Figura 1 y XNUMX
Figura 2 y XNUMX
Figura 3 y XNUMX
Desmontaje en caliente
Al desmontar el aro interior de rodamientos de agujas o rodamientos de rodillos cilíndricos NU, NJ y NUP, el método de desmontaje térmico es adecuado. Dos herramientas calefactoras de uso común: anillos calefactores y calentadores de inducción ajustables. Los anillos calentados se utilizan normalmente para instalar y desmontar los anillos interiores de rodamientos pequeños y medianos del mismo tamaño. El anillo calefactor está fabricado de una aleación ligera. El anillo calefactor tiene ranuras radiales y está equipado con un mango aislado eléctricamente (Fig. 4). Si se desmontan con frecuencia anillos interiores de diferentes diámetros, se recomienda utilizar un calentador de inducción ajustable. Estos calentadores (Figura 5) calientan rápidamente el anillo interior sin calentar el eje. Al desmontar los aros interiores de rodamientos de rodillos cilíndricos grandes, se pueden utilizar algunos calentadores de inducción fijos especiales.
Figura 4 y XNUMX
Figura 5 y XNUMX
Figura 6 y XNUMX
Desmontaje de rodamientos montados sobre diámetros de eje cónicos
Los rodamientos pequeños se pueden quitar usando un extractor mecánico o hidráulico para tirar del aro interior. Algunos extractores están equipados con brazos accionados por resorte. El uso de este diseño autocentrante del extractor puede simplificar el procedimiento y evitar daños al muñón. Si no se puede utilizar la garra del extractor en el aro interior, se debe retirar el rodamiento a través del aro exterior o utilizando un extractor combinado con una hoja extractora (Figura 6). Al utilizar el método de inyección de aceite, el desmontaje de rodamientos medianos y grandes será más seguro y sencillo. Este método inyecta aceite hidráulico entre dos superficies de contacto cónicas a través de orificios y ranuras de aceite a alta presión. La fricción entre las dos superficies se reduce considerablemente y crea una fuerza axial que separa el diámetro del rodamiento y del eje.
Retire el rodamiento del manguito adaptador.
Para rodamientos pequeños instalados en ejes rectos con manguitos adaptadores, puede usar un martillo para golpear el pequeño bloque de acero de manera uniforme en la cara del extremo del aro interior del rodamiento para desmontarlo (Figura 7). Antes de esto, es necesario aflojar varias vueltas la tuerca de bloqueo del manguito adaptador. Para rodamientos pequeños instalados en manguitos adaptadores con ejes escalonados, se pueden desmontar usando un martillo para golpear la cara del extremo pequeño de la contratuerca del manguito adaptador a través de un manguito especial (Figura 8). Antes de esto, es necesario aflojar varias vueltas la tuerca de bloqueo del manguito adaptador. Para rodamientos montados sobre manguitos adaptadores con ejes escalonados, el uso de tuercas hidráulicas puede facilitar la extracción del rodamiento. Para ello, se debe instalar un dispositivo de tope adecuado cerca del pistón de la tuerca hidráulica (Figura 9). El método de llenado de aceite es un método más sencillo, pero se debe utilizar un manguito adaptador con orificios y ranuras para aceite.
Figura 7 y XNUMX
Figura 8 y XNUMX
Figura 9 y XNUMX
Desmontar el rodamiento del manguito de desmontaje.
Al desmontar el rodamiento en el manguito de desmontaje, se debe retirar el dispositivo de bloqueo (como la tuerca de bloqueo, la placa terminal, etc.). Para rodamientos pequeños y medianos, se pueden usar contratuercas, llaves de gancho o llaves de impacto para desmontarlos (Figura 10). Para rodamientos medianos y grandes instalados en el manguito de desmontaje, se pueden quitar fácilmente mediante tuercas hidráulicas. Se recomienda instalar un dispositivo de tope detrás de la tuerca hidráulica en el extremo del eje (Fig. 11). Este dispositivo de tope evita que el manguito de desmontaje y la tuerca hidráulica salgan volando del eje cuando el manguito de desmontaje se separa repentinamente de la posición de acoplamiento.
Ajuste de interferencia del aro exterior del rodamiento
El requisito previo para desmontar el rodamiento cuando el aro exterior del rodamiento tiene un ajuste de interferencia es que el diámetro del hombro del aro exterior no puede ser menor que el diámetro de soporte requerido por el rodamiento. El anillo exterior se puede desmontar utilizando el diagrama de la herramienta de dibujo que se muestra en la siguiente figura. Si el diámetro del hombro del anillo exterior de algunas aplicaciones requiere una cobertura completa, se deben considerar las siguientes dos opciones de diseño durante la etapa de diseño:
• Se pueden reservar dos o tres muescas en el escalón del asiento del rodamiento para que las garras del extractor tengan una punta fuerte para facilitar el desmontaje.
• Diseñe cuatro orificios roscados en la parte posterior del asiento del rodamiento para llegar a la cara del extremo del rodamiento. Se pueden sellar con tapones roscados en tiempos normales. Al desmontarlos, sustitúyalos por tornillos largos. Apriete los tornillos largos para sacar gradualmente el anillo exterior.
Cuando el rodamiento es grande o la interferencia es grande, también se puede utilizar el método de calentamiento por inducción de bobina flexible. El desmontaje se realiza a través del diámetro exterior de la caja calefactora. La superficie exterior de la caja debe ser regular y lisa para evitar el sobrecalentamiento local. La línea central de la caja debe ser perpendicular al suelo y utilice un gato como ayuda si es necesario.