En el funcionamiento de un laminador, La estabilidad del rodillo superior es un factor crítico que afecta directamente la calidad del producto y la vida útil del equipo.. Cuando se ajusta el rodillo superior, o durante la pausa entre pases, la gravedad tira del conjunto del rodillo superior (incluyendo el rollo, calzos, y rodamientos) hacia abajo. Esto crea un espacio entre el tornillo de ajuste y la tuerca., así como entre la carcasa del cojinete y el extremo del tornillo.
Sin un sistema de equilibrio adecuado, cuando el metal entra en la mordida, el rollo superior se empuja repentinamente hacia arriba para cerrar este espacio. Esto da como resultado una carga de impacto severa, a menudo llamada "salto de balanceo", que puede dañar las roscas del mecanismo de atornillado., desgastar los rodamientos prematuramente, y provocar variaciones de calibre en el acero laminado..
Para evitar esto, dispositivos de equilibrio están instalados. Su función principal es ejercer una fuerza continua hacia arriba que excede el peso del conjunto del rodillo superior., mantener las piezas en estrecho contacto incluso cuando no hay acero en el molino. Abajo, detallamos los cuatro tipos principales de dispositivos de equilibrio que se encuentran en los laminadores modernos y tradicionales., junto con sus parámetros operativos y consideraciones de mantenimiento..
Cálculos: ¿Cuánta fuerza se necesita??
Antes de ver los tipos, Es importante que los ingenieros de mantenimiento comprendan la física.. La fuerza de equilibrio no es sólo igual al peso de las piezas.; debe ser ligeramente más alto para garantizar la estabilidad.
Fórmula estándar para equilibrar la fuerza (q)
q = (1.2 a 1.4) ×G
Dónde GRAMO es el peso total del rollo superior, calzos de rodillo superior, y cualquier accesorio suspendido.
1. Equilibrio de primavera ordinario
Esta es la forma más sencilla de equilibrio utilizada en la industria.. Normalmente se encuentra en laminadores de perfiles o laminadores de perfiles donde la posición del rodillo superior es relativamente fija o se mueve muy poco..
Mecanismo
Los resortes están montados en la parte superior de la carcasa del molino. (el soporte). Pernos de suspensión largos (varillas de tracción) Pase por la carcasa y engánchelo en las cuñas del rodillo superior.. Cuando se baja el rollo, los resortes se comprimen, almacenando energía. Cuando el rollo necesita subir, Los resortes liberan esta energía para levantar el conjunto..
Parámetros operativos
- • Límite de movimiento: Lo mejor para molinos donde la elevación del rodillo es pequeña, típicamente no superior a 50-100 mm.
- • Fiabilidad: muy alto, ya que hay pocas partes móviles.
- • Inconveniente: La fuerza de equilibrio fluctúa. A medida que los resortes se comprimen, la fuerza aumenta; a medida que se extienden, la fuerza disminuye. Se prefieren resortes más largos para mantener esta fuerza relativamente constante..
2. Equilibrio de resorte sobre contratuerca
Este sistema está en gran medida obsoleto, pero aún se puede encontrar en fábricas de chapa gruesa más antiguas.. Fue un intento de ingeniería para resolver el problema de la "fuerza variable" de los resortes ordinarios..
en este diseño, Los resortes se apoyan en una tuerca especial que se mueve hacia arriba y hacia abajo a la misma velocidad que el rodillo superior.. Aunque teóricamente es válido, La complejidad mecánica dificultaba el mantenimiento.. Fue necesario aumentar considerablemente la altura total del soporte del molino., Requiere edificios de fábrica más altos.. La mayoría de los molinos de este tipo han sido equipados con sistemas hidráulicos..
3. Contrapeso (Martillo pesado) Equilibrio
Para los molinos de trabajo pesado donde el rodillo superior debe moverse con frecuencia y a lo largo de grandes distancias, como los molinos de desbaste o los molinos de desbastes, los resortes son insuficientes.. Aquí es donde brilla el sistema de contrapeso.
Cómo funciona
Este sistema utiliza física simple.: palancas y pesas. Hay un “martillo” pesado o bloque de peso ubicado en la base debajo del soporte del molino.. Se conecta mediante un sistema de palancas y empujadores verticales que actúan directamente sobre la parte inferior de los calzos superiores..
Pros y contras
- + Fuerza constante: A diferencia de los resortes, la gravedad es constante. La fuerza de equilibrio sigue siendo exactamente la misma independientemente de la posición del rodillo..
- + Rango: Excelente para grandes movimientos verticales.
- – Infraestructura: Requiere una base profunda y compleja para albergar los pesos pesados y los brazos de palanca., aumento de los costos iniciales de ingeniería civil.
4. Equilibrio Hidráulico
Este es el estándar para los laminadores de bandas modernos, 4-molinos de placa alta, y la mayoría de las instalaciones de laminación de alta precisión. Ofrece el mejor equilibrio entre rendimiento y eficiencia de espacio..
La solución moderna
Los cilindros hidráulicos están integrados directamente en las ventanas del molino o en las cuñas.. El fluido presurizado mantiene el conjunto del rodillo superior contra los tornillos.. Cuando los tornillos se retraen, la presión hidráulica empuja el rollo hacia arriba instantáneamente.
Características clave
No requiere techos altos (como tipo 2) o cimientos profundos (como tipo 3).
Fácil de cambiar los rodillos ya que los cilindros se pueden retraer rápidamente. Sin embargo, requiere una estación hidráulica dedicada.
En ambientes helados, Los fluidos estándar a base de agua pueden congelarse.. Se deben utilizar emulsiones o aceites de husillo especializados..
Comparación de sistemas de equilibrio
Para directores de producción e ingenieros, elegir o identificar el sistema correcto depende del tipo de molino. Aquí hay una comparación técnica.:
| Tipo | Movimiento de balanceo | Complejidad | Mejor aplicación |
|---|---|---|---|
| Primavera ordinaria | Pequeño (< 100mm) | Bajo | Fresas de perfil/sección |
| Resorte en tuerca | Medio | muy alto | Antiguos molinos de chapa (Extraño) |
| Contrapeso | Grande | Medio (Base pesada) | Molinos de floración/planchado |
| Hidráulico | Variable | Alto (Requiere bomba) | Molinos modernos de tiras/placas |
Resumen de selección y mantenimiento
La elección del dispositivo de equilibrio depende del propósito de diseño del laminador.. Si bien los sistemas de resorte son rentables para los molinos con un ajuste mínimo del rodillo, Fallan en entornos de alta precisión donde la brecha debe eliminarse con fuerza constante.. La industria ha avanzado en gran medida hacia equilibrio hidráulico Para instalaciones nuevas por su tamaño compacto y facilidad de automatización..
Para equipos de mantenimiento, La inspección periódica de estos dispositivos es crucial.. Para sistemas hidráulicos, La integridad del sello es primordial para evitar caídas de presión que podrían provocar el deslizamiento del rodillo o daños por impacto.. Para sistemas de resorte, Es necesario comprobar la fatiga del metal y garantizar que las varillas de tracción no estén alargadas para mantener el factor de seguridad requerido de 1,2 a 1,4 veces el peso del conjunto del rodillo..
