Autor: Lily Wang Hora de publicación: 2026-06-08 Origen: Maquinaria Yile
Tabla de contenido
La corona y el piñón de un molino de bolas que están desalineados no simplemente se desgastan más rápido, sino que se destruyen entre sí. El contacto de los dientes con carga de borde concentra toda la fuerza transmitida en una fracción de la cara del diente disponible, multiplicando la tensión de contacto por un factor de tres a cinco en comparación con los engranajes correctamente alineados. El resultado es una picadura acelerada, desconchado y, en última instancia, fractura de dientes, un modo de falla que puede amortizar una corona dentada valorada entre 200 000 y 800 000 dólares y cerrar una concentradora o una planta de cemento durante cuatro a ocho semanas.
Sin embargo, la desalineación de las coronas es una de las fallas evitables más comunes en la industria pesada. La causa principal casi nunca es un defecto de fabricación en el propio engranaje. Casi siempre es el resultado de una instalación inicial incorrecta, una verificación posterior a la instalación inadecuada o una desviación de la alineación que no se detectó ni corrigió durante el mantenimiento de rutina.
Esta guía proporciona el procedimiento técnico completo para alinear la corona y el piñón de un molino de bolas, desde la inspección previa a la alineación hasta la medición del juego, el análisis del patrón de contacto de los dientes, la corrección de la desviación y la verificación final. Está escrito para ingenieros de mantenimiento y profesionales de confiabilidad que necesitan procedimientos prácticos y probados en el campo en lugar de principios generales.
La alineación de la corona y el piñón de un molino de bolas presenta desafíos que no existen en la alineación de una caja de cambios convencional:
Escala. La corona dentada de un molino de bolas grande puede tener entre 8 y 12 metros de diámetro, pesar entre 30 y 80 toneladas y tener un módulo de 30 a 50. A esta escala, incluso un error de posición de 1 mm en la carcasa del cojinete del piñón produce un cambio de contacto entre los dientes que sería catastrófico en un juego de engranajes más pequeño. [1]
Flexibilidad térmica y estructural. La carcasa del molino no es un cuerpo rígido. Se desvía bajo el peso de la carga, se expande térmicamente durante el funcionamiento y puede desarrollar una ovalidad de la carcasa con el tiempo. Todos estos efectos cambian la posición de la corona dentada en relación con el piñón después de que el molino comienza a funcionar, lo que significa que una alineación perfecta en frío no garantiza una alineación correcta en caliente.
Construcción de engranajes segmentados. La mayoría de las coronas dentadas de molinos de bolas grandes se fabrican en dos o cuatro segmentos, atornillados entre sí en la carcasa del molino. Las uniones de segmentos introducen la posibilidad de errores de paso (discontinuidades radiales y axiales en las caras de las uniones) que deben medirse y corregirse antes de que la alineación pueda ser significativa.
Accionamientos de doble piñón. Muchos molinos grandes utilizan dos piñones que impulsan una sola corona dentada, uno a cada lado. En esta configuración, el reparto de carga entre los dos piñones depende críticamente de la alineación: un piñón desalineado soportará una carga desproporcionada, acelerando su desgaste mientras que el otro piñón tiene poca carga.
Comprender estos desafíos es esencial para interpretar correctamente los resultados de las mediciones y establecer objetivos de alineación realistas.
Antes de comenzar cualquier trabajo de alineación de la corona dentada, confirme que los siguientes instrumentos y equipos estén disponibles y calibrados:
Instrumentos de medida:
Indicadores de prueba de dial (DTI) con soportes de base magnética: resolución mínima de 0,01 mm, rango de 0 a 10 mm
Juego de galgas de espesores: rango de 0,05 a 3,00 mm, calibrado
Micrómetro exterior o pie de rey: para medir el espesor de los dientes
Sistema de alineación láser o estación total (para molinos grandes donde el alcance del indicador de cuadrante es insuficiente)
Azul de ingeniero (compuesto marcador) y cepillo: para evaluar el patrón de contacto de los dientes
Termómetro infrarrojo: para controlar la temperatura de los rodamientos durante el rodaje
Equipo:
Equipo de elevación hidráulica: para ajuste de la carcasa del cojinete del piñón
Culata de precisión: acero inoxidable, rango de 0,05 a 5,00 mm
Llaves dinamométricas: para pernos de segmento de corona y pernos de sujeción del cojinete de piñón
Transmisión de baja velocidad (engranaje de barra): esencial para rotar el molino en condiciones controladas durante la alineación
Documentación:
Dibujo de disposición general del molino que muestra la distancia nominal entre centros, la especificación de holgura y el rango de ajuste de la carcasa del cojinete del piñón.
Dibujo de fabricación de coronas que muestra el perfil del diente, el módulo, el ángulo de presión y el ancho de la cara.
Registros de alineación anteriores (si están disponibles): para comparar tendencias
Nunca comience el trabajo de alineación en una corona y un piñón sin antes completar una inspección previa a la alineación minuciosa. Intentar alinear componentes que tienen defectos subyacentes producirá resultados incorrectos y puede causar más daños.
Para coronas segmentadas, inspeccione todas las caras de las juntas de los segmentos:
Verificación del torque de los pernos: Verifique que todos los pernos de la junta del segmento estén apretados al valor especificado. Las uniones con poco torque permiten que los segmentos se desplacen entre sí bajo carga, lo que hace imposible una alineación estable. Los valores de par se especifican en el plano del engranaje; los valores típicos para juntas de engranajes circulares grandes son de 800 a 2000 Nm, según el tamaño del perno.
Error de paso en las caras de las juntas: utilizando un indicador de cuadrante montado en una referencia fija (no en la carcasa del molino), mida el paso radial y axial en cada junta de segmento a medida que el molino gira lentamente a través de la junta. Un error de paso superior a 0,3 mm en el círculo primitivo indica que las caras de las juntas no están alineadas correctamente; esto debe corregirse antes de continuar. [1]
Separación de la cara de la junta: Inspeccione las caras de la junta del segmento visualmente y con galgas de espesores para detectar espacios. Cualquier espacio mayor a 0,1 mm indica que la junta no está completamente asentada; vuelva a verificar el torque de los pernos y el estado de la cara de la junta.
Condición de placa de resorte o perno tangencial: la mayoría de los engranajes circulares se montan en la carcasa del molino mediante placas de resorte o pernos tangenciales que permiten que el engranaje flote ligeramente en relación con la carcasa (acomodando la expansión térmica diferencial). Inspeccione todas las placas de resorte en busca de grietas, deformaciones o holguras. Las placas de resorte dañadas hacen que el engranaje cambie de posición durante la operación, haciendo imposible una alineación estable.
Condición de la brida de la carcasa: Inspeccione la brida de la carcasa del molino (la superficie de montaje para la corona) en busca de corrosión, deformación o residuos. La brida debe estar limpia y plana; cualquier punto alto hará que el engranaje funcione con una oscilación axial (desviación de la cara) que no se puede corregir únicamente con el ajuste del piñón.
Antes de medir la alineación, inspeccione las superficies de los dientes tanto de la corona como del piñón para ver si:
Picaduras y desconchados: observe la ubicación y distribución: ¿las picaduras se concentran en las puntas de los dientes, las raíces o en un extremo de la cara? El patrón revela la naturaleza de la desalineación.
Rayaduras y raspaduras: Indica falla de lubricación o velocidad de deslizamiento excesiva debido a una desalineación.
Deformación plástica (surcos): indica sobrecarga: el material del diente ha cedido bajo la tensión de contacto.
Fractura de diente: cualquier diente fracturado debe documentarse y evaluarse para determinar la causa raíz antes de continuar con la alineación.
Interpretación de los patrones de desgaste antes de la alineación: el desgaste concentrado en un extremo de la cara del diente (carga del borde) confirma la desalineación axial. El desgaste concentrado en las puntas de los dientes indica un juego excesivo o un perfil de diente incorrecto. El desgaste concentrado en las raíces de los dientes indica un juego insuficiente o un error en el perfil. Estos patrones guían dónde enfocar las correcciones de alineación.
Verifique la temperatura de los cojinetes del piñón (debe estar a temperatura de funcionamiento normal, no elevada) y escuche si hay ruidos anormales. Inspeccione los pernos de sujeción de la caja de cojinetes para ver si están flojos. Un piñón que gira sobre un rodamiento defectuoso no se puede alinear correctamente; primero se debe reemplazar el rodamiento.
El descentramiento del engranaje circular (la desviación del engranaje de la rotación circular verdadera alrededor del eje del molino) es la medida fundamental para todos los trabajos de alineación posteriores. Todos los demás parámetros de alineación no tienen sentido si primero no se cuantifica el descentramiento y, cuando sea posible, se corrige. [2]
Configuración: Monte un indicador de cuadrante en un soporte rígido y fijo (no en la carcasa del molino ni en ningún componente que gire con el molino). Coloque la punta del indicador para que entre en contacto con las puntas de los dientes del engranaje (diámetro exterior) o, preferiblemente, con el cilindro de paso del engranaje si hay una superficie de referencia disponible.
Procedimiento:
Gire el molino lentamente usando el engranaje de bloqueo: una revolución completa como mínimo
Registre la lectura del indicador de cuadrante cada 10 a 15° de rotación (24 a 36 lecturas por revolución)
Marque la posición angular de las lecturas máxima y mínima en el engranaje.
Calcular el descentramiento radial total = lectura máxima − lectura mínima
Criterios de aceptación:
Excelente: ≤ 0,5 mm TIR (lectura total del indicador)
Aceptable: TIR de 0,5 a 1,5 mm
Precaución: TIR de 1,5 a 3,0 mm: investigue la causa; corregir si es posible
Inaceptable: > 3,0 mm TIR: debe corregirse antes de proceder con la alineación del piñón
Causas del descentramiento radial excesivo:
Errores de paso conjunto de segmentos (más comunes)
Montaje incorrecto del engranaje en la brida de la carcasa
Ovalidad de la carcasa que hace que el diámetro de montaje del engranaje no sea circular
Error de fabricación de engranajes (poco común en engranajes fabricados con calidad)
Configuración: Vuelva a colocar el indicador de cuadrante para que entre en contacto con la cara del engranaje: la superficie lateral del engranaje, lo más cerca posible del cilindro de paso.
Procedimiento: El mismo procedimiento de rotación que el descentramiento radial: registre las lecturas cada 10 a 15° durante una revolución completa.
Criterios de aceptación:
Excelente: ≤ 0,5 mm TIR
Aceptable: TIR de 0,5 a 1,0 mm
Precaución: TIR de 1,0 a 2,0 mm
Inaceptable: > 2,0 mm TIR: hace que el engranaje se tambalee axialmente, haciendo que el piñón entre y salga del engrane correcto con cada revolución
Causas del descentramiento axial excesivo:
Brida de la carcasa no perpendicular al eje del molino
Escombros o puntos altos en la superficie de montaje de la brida del armazón
Errores de paso de unión de segmento en la dirección axial
Placas de resorte dañadas o faltantes que causan un asiento desigual del engranaje
Si el descentramiento excede los límites aceptables, el enfoque de corrección depende de la causa:
Errores en los pasos de las juntas del segmento: Ajuste las cuñas de la junta del segmento (si el diseño lo permite) o mecanice las caras de la junta. Esto requiere equipo especializado y debe ser realizado por el fabricante del engranaje o un proveedor de servicios calificado.
Problemas con las bridas del armazón: Mecanice la cara de la brida para restaurar la planitud y la perpendicularidad. Se trata de una intervención importante que requiere la parada del molino y equipos de mecanizado especializados.
Problemas con las placas de resorte: reemplace las placas de resorte dañadas y vuelva a verificar.
Importante: Si el descentramiento no se puede corregir dentro de límites aceptables, las mediciones de alineación posteriores deben tener en cuenta la variación del descentramiento. El piñón debe colocarse para brindar una alineación correcta en la posición promedio del engranaje y la especificación de juego debe ampliarse para adaptarse a la variación de descentramiento.
El juego (la holgura entre los flancos de los dientes no motrices del par de engranajes engranados) es el parámetro de alineación medido con mayor frecuencia y más comúnmente mal entendido en las transmisiones por engranajes circulares.
La reacción tiene tres funciones esenciales:
Previene la interferencia de los dientes : permite la expansión térmica del engranaje y el piñón sin que los dientes se bloqueen entre sí.
Proporciona espacio para la película lubricante : el lubricante que evita el contacto metal con metal en los flancos de los dientes necesita espacio para formarse
Se adapta a las tolerancias de fabricación : los pequeños errores en el perfil y el espaciado de los dientes son absorbidos por el juego
Calcular la reacción del objetivo:
Para transmisiones de engranajes cilíndricos abiertos de módulo grande, el juego objetivo generalmente se especifica en el dibujo del engranaje. Como referencia general, la siguiente fórmula es ampliamente utilizada en la industria:
$$j_{min} = 0.03 veces m_n$$
$$j_{max} = 0,05 veces m_n$$
Donde $$m_n$$ es el módulo normal en milímetros.
Ejemplo: Para una corona dentada de Módulo 40:
Juego mínimo: $$0.03 imes 40 = 1.2 ext{ mm}$$
Juego máximo: $$0.05 imes 40 = 2.0 ext{ mm}$$
Verifique siempre con el dibujo de engranaje específico; algunos fabricantes especifican diferentes rangos de juego según el diseño del perfil de sus dientes.
Procedimiento:
Gire el molino para colocar un punto de malla de dientes en la ubicación más accesible (generalmente el costado del molino, en la posición de las 3 o 9 en punto)
Con el molino estacionario y la transmisión bloqueada, inserte galgas de espesores entre los flancos no impulsores de un par de dientes engranados.
Seleccione la combinación de galga de espesores más gruesa que se deslice a través del espacio con una ligera resistencia; esta es la reacción en ese punto
Registre la medida y la posición angular de la corona
Gire el molino para colocar el siguiente punto de medición en su posición: mida como mínimo 4 posiciones igualmente espaciadas alrededor de la circunferencia del engranaje (0°, 90°, 180°, 270°)
Para un engranaje segmentado, mida también inmediatamente antes y después de cada junta de segmento.
Interpretación de la variación del juego:
Variación del juego alrededor de la circunferencia = descentramiento radial de la corona
Si juego máximo − juego mínimo ≈ 2 × descentramiento radial: esto es lo esperado y correcto
Si la variación excede 2 × descentramiento medido: investigue si hay errores en las juntas de los segmentos o si hay holgura en el cojinete del piñón.
El juego se ajusta moviendo la carcasa del cojinete del piñón radialmente hacia o alejándose del centro de la corona dentada:
Demasiado juego (distancia entre centros demasiado grande): Mueva la carcasa del cojinete del piñón hacia la corona. Retire las cuñas de debajo de la base de la carcasa del cojinete o ajuste los tornillos de posicionamiento radial, si se proporcionan.
Demasiado poco juego (distancia entre centros demasiado pequeña): Aleje la carcasa del cojinete del piñón de la corona. Agregue cuñas debajo de la base de la carcasa del cojinete.
Guía de incremento de ajuste:
1 mm de movimiento del piñón radial cambia el juego en aproximadamente $$2 imes sin(alpha)$$ donde $$alpha$$ es el ángulo de presión
Para un engranaje con ángulo de presión de 20°: movimiento radial de 1 mm ≈ cambio de juego de 0,68 mm
Para un engranaje con ángulo de presión de 25°: movimiento radial de 1 mm ≈ cambio de juego de 0,85 mm
Realice ajustes en pequeños incrementos (0,5 a 1,0 mm como máximo por ajuste) y vuelva a medir después de cada ajuste.
La medición del juego confirma que la distancia entre centros es correcta, pero no dice nada sobre si los ejes de los engranajes son paralelos o si el contacto está distribuido correctamente en la cara del diente. El análisis del patrón de contacto de los dientes es la prueba definitiva de la alineación de la corona y el piñón.
Procedimiento:
Limpie minuciosamente las superficies de los dientes tanto de la corona como del piñón; elimine todo el lubricante, la grasa y los residuos de al menos 10 dientes consecutivos de cada componente.
Aplique una capa fina y uniforme de azul de ingeniero (compuesto de marcado azul de Prusia) únicamente a los dientes del piñón : de 6 a 10 dientes consecutivos.
Aplique el compuesto con una brocha o rodillo para lograr una película uniforme de aproximadamente 0,05 a 0,10 mm de espesor; demasiado espesa da un patrón engañoso; demasiado delgado da una transferencia insuficiente
Gire el molino lentamente a través de los dientes marcados usando el engranaje de bloqueo; una pasada a través de la malla es suficiente
Examine el patrón de transferencia en los dientes de la corona ; el azul transferido desde el piñón muestra la zona de contacto real
El patrón de contacto le informa todo sobre la condición de alineación. Aprende a leerlo correctamente:
✅ Alineación correcta: patrón de contacto ideal:
El contacto cubre del 70 al 80 % del ancho de la cara del diente.
El contacto está centrado en la cara del diente (no desplazado hacia ninguno de los extremos)
El contacto se extiende desde aproximadamente el 30 % de la altura del diente hasta el 70 % de la altura del diente (centrado en la línea de paso)
El patrón es uniforme: no hay puntos altos aislados ni espacios dentro de la zona de contacto.
❌ Patrón desplazado a un extremo de la cara del diente (carga del borde):
Contacto concentrado en el extremo motriz o no motriz del diente.
Indica desalineación axial : el eje del piñón no es paralelo al eje de la corona en el plano axial
Corrección: Ajuste la posición axial de la carcasa del cojinete de un piñón (mueva un extremo del eje del piñón axialmente) para alinear los ejes en paralelo.
❌ Patrón concentrado en las puntas de los dientes:
Contacto en la adenda (punta) de los dientes del engranaje impulsor
Indica una distancia central excesiva (demasiado juego) o un error de perfil
Corrección: Si el juego está dentro de las especificaciones, el perfil puede estar desgastado; evalúe el espesor del diente. Si el juego es excesivo, reduzca la distancia entre centros.
❌ Patrón concentrado en las raíces de los dientes:
Contacto en el dedendum (raíz) de los dientes del engranaje impulsor.
Indica una distancia central insuficiente (muy poca reacción) o un error de perfil
Corrección: Aumente la distancia entre centros para lograr un juego correcto. Verifique si hay interferencias.
❌ Patrón de contacto diagonal:
La banda de contacto pasa diagonalmente a través de la cara del diente.
Indica desalineación radial y axial combinada : el eje del piñón está sesgado con respecto al eje de la corona en ambos planos simultáneamente
Corrección: Requiere ajuste simultáneo tanto de la posición radial como del paralelismo axial, la condición de alineación más compleja
❌ Contacto intermitente o puntual:
El contacto aparece como puntos aislados en lugar de una banda continua.
Indica irregularidades en la superficie : puntos altos en los flancos de los dientes debido a errores de fabricación, daños previos o desgaste desigual.
Corrección: Si el engranaje es nuevo, contacte al fabricante. Si el equipo está desgastado, es posible que un especialista calificado en equipo deba reparar los puntos altos.
Después de interpretar cualitativamente el patrón, cuantifique la cobertura de contactos:
$$ ext{Relación de contacto de la cara} = rac{ ext{Ancho de contacto (mm)}}{ ext{Ancho total de la cara (mm)}} imes 100%$$
Relación de contacto facial mínima aceptable:
Nueva instalación: ≥ 70%
Período de rodaje (primeras 500 horas): ≥ 50 % (el contacto mejorará a medida que las superficies se asientan)
Operación establecida: ≥ 60% (algo de desgaste en los puntos altos es normal y aceptable)
Si la relación de contacto de la cara es inferior al 50% en una instalación nueva, no continúe con la operación a plena carga: el engranaje no está correctamente alineado y se producirán daños rápidamente.
Con los datos de medición de las Fases 2 a 4, ahora tiene una imagen completa de la condición de alineación. Esta fase cubre el procedimiento de ajuste físico de la carcasa del cojinete del piñón.
Una carcasa de cojinete de piñón suele tener cuatro grados de libertad de ajuste:
Ajuste |
Efecto sobre la alineación |
Medida afectada |
Posición radial (acercándose/alejándose de la marcha) |
Cambia la distancia al centro |
Reacción |
Posición axial (a lo largo del eje del molino) |
Cambia la posición de la malla axial. |
Patrón de contacto de los dientes (desplazamiento final) |
Posición vertical (arriba/abajo) |
Cambia la distancia del centro vertical |
Contragolpe + patrón de contacto |
Angular (inclinado) (un extremo hacia adentro, el otro hacia afuera axialmente) |
Cambia el paralelismo de los ejes. |
Patrón de contacto de los dientes (diagonal) |
Para los molinos de doble piñón, cada piñón tiene su propia carcasa de cojinete con los mismos cuatro grados de libertad, más el requisito adicional de que ambos piñones compartan la carga por igual.
Siga siempre esta secuencia: ajustar en el orden incorrecto crea interacciones que dificultan la convergencia:
Paso 1: primero corrija el descentramiento axial de la corona
Si el descentramiento axial excede 1,0 mm TIR, aborde la causa raíz (placas de resorte, condición de la brida) antes de ajustar el piñón. Un piñón correctamente alineado con un engranaje que oscila se alineará incorrectamente una vez que se corrija la oscilación.
Paso 2: Establecer la posición radial aproximada (contragolpe)
Ajuste la posición radial del piñón para lograr un juego en el medio del rango especificado. Este es un ajuste aproximado; lo perfeccionará después de configurar el patrón de contacto.
Paso 3: Establecer el paralelismo axial (desplazamiento final del patrón de contacto)
Si el patrón de contacto se desplaza hacia un extremo de la cara del diente, ajuste la posición axial del extremo apropiado del alojamiento del cojinete del piñón:
Patrón cambiado al extremo de transmisión : mueva la carcasa del cojinete del extremo de transmisión axialmente lejos del engranaje (o mueva el extremo que no es de transmisión hacia el engranaje)
Patrón cambiado al extremo no motriz : ajuste opuesto
Incremento de ajuste: 0,5–1,0 mm por paso; Vuelva a aplicar el compuesto de marcado y vuelva a verificar después de cada ajuste.
Paso 4: refinar la posición radial
Después de corregir el paralelismo axial, vuelva a medir el juego; es posible que el ajuste axial haya cambiado ligeramente la distancia central efectiva. Refine la posición radial para devolver el juego al valor objetivo.
Paso 5: verificar el patrón de contacto
Aplique compuesto de marcado nuevo y vuelva a verificar el patrón de contacto. El patrón ahora debería mostrar un contacto centrado que cubra ≥ 70% del ancho de la cara. De lo contrario, identifique qué modo de desalineación permanece y repita el ajuste apropiado.
Paso 6: verifique y apriete todos los sujetadores
Después de lograr la alineación correcta, apriete todos los pernos de sujeción de la carcasa del cojinete del piñón según las especificaciones. Vuelva a comprobar el juego después de apretarlo; apretar los pernos puede desplazar ligeramente la carcasa.
Ajuste radial (cuñas debajo de la base del alojamiento de cojinetes):
Calcule el cambio de cuña requerido a partir de la medición del juego
Afloje (no retire) los pernos de sujeción de la carcasa del cojinete.
Utilice gatos hidráulicos para levantar ligeramente la carcasa del cojinete; lo suficiente para quitar o agregar cuñas.
Retire o agregue cuñas para lograr el cambio de posición calculado
Baje la carcasa sobre las cuñas y ajuste los pernos de sujeción.
Vuelva a medir el juego antes del torque final
Guía para la selección de cuñas:
Utilice cuñas de acero inoxidable; no utilice metales blandos (cobre, aluminio) que se deslizarán bajo carga.
Utilice la cantidad mínima de calzas: una pila de muchas calzas delgadas es menos estable que menos calzas gruesas
Asegúrese de que las cuñas cubran al menos el 80 % del área de la base del alojamiento del cojinete; no utilice cuñas pequeñas que concentren la carga.
Una alineación estática correcta no garantiza una alineación dinámica correcta. El molino debe funcionar en condiciones controladas para verificar que la alineación se mantenga bajo carga y temperatura operativas.
Etapa 1: funcionamiento sin carga (molino vacío), 2 a 4 horas
Arranque el molino a velocidad reducida (50% de la velocidad de operación normal si hay disponible un variador de velocidad)
Monitoree las temperaturas de los cojinetes del piñón cada 15 minutos; debe estabilizarse por debajo de 65 °C
Escuche ruidos anormales: chasquidos, rechinidos o sonidos de impacto periódicos indican interferencia dental o problemas de contacto.
Después de 1 hora, deténgase y vuelva a comprobar el patrón de contacto de los dientes; el contacto de rodaje debería mostrar una mejora con respecto al patrón estático.
Etapa 2: funcionamiento con carga parcial, de 8 a 24 horas
Cargue el molino entre el 30% y el 50% de la carga normal de bolas.
Ejecute a velocidad de funcionamiento normal
Monitoree las temperaturas de los rodamientos continuamente
Después de 8 horas, deténgase e inspeccione las superficies de los dientes; busque evidencia de contacto correcto (banda de contacto pulida) y ausencia de deterioro (rayaduras, picaduras).
Etapa 3: funcionamiento a plena carga, 48 a 72 horas
Cargue al nivel de funcionamiento normal
Monitoree las temperaturas de los rodamientos y los niveles de vibración.
Después de 48 horas, deténgase y realice una nueva verificación de alineación completa: mida el juego en 4 posiciones y vuelva a aplicar compuesto de marcado para verificar el patrón de contacto.
Documente todas las mediciones como base para futuras referencias de mantenimiento. [3]
La alineación de la circunferencia del engranaje no es una actividad que se realiza una sola vez. Establecer un cronograma de seguimiento periódico:
Intervalo |
Medición |
Activador de acción |
Mensual |
Tendencia de temperatura del rodamiento del piñón |
Aumento de temperatura → investigar |
Mensual |
Inspección visual de la superficie del diente. |
Nuevas picaduras/puntuación → medir el contragolpe |
Trimestral |
Medición de juego (4 posiciones) |
Variación > 2 mm → verificación de alineación completa |
Trimestral |
Desviación radial de la corona |
> 2,0 mm TIR → investigar la causa |
Anualmente |
Encuesta de alineación completa (todos los parámetros) |
Cualquier parámetro fuera de especificación → correcto |
En cada parada planificada |
Patrón de contacto dental |
< 60% de cobertura → ajustar antes de reiniciar |
Después de cualquier trabajo de cimentación. |
Encuesta de alineación completa |
Siempre: el trabajo de cimentación lo cambia todo |
Capacite a sus operadores y equipo de mantenimiento para reconocer estas señales de advertencia tempranas:
Aumento de la vibración en el extremo impulsor del molino, particularmente en la frecuencia de engranaje del engranaje (RPM del eje × número de dientes del piñón)
Aumento de la temperatura del cojinete del piñón , especialmente si un cojinete se calienta más que el otro en el mismo eje del piñón
Ruido inusual : un 'golpe sordo' periódico en cada revolución de la corona dentada indica un problema local (paso de la junta del segmento, diente dañado o descentramiento severo)
Deterioro de la condición del lubricante : el aumento del contenido de partículas metálicas en el lubricante del engranaje indica un desgaste acelerado de los dientes
Cambio visible en el patrón de desgaste : si la banda de contacto pulida de los dientes se mueve hacia un extremo de la cara, se está desarrollando una desalineación axial.
La carcasa del molino, la corona y el piñón se expanden térmicamente cuando el molino alcanza la temperatura de funcionamiento. Para un molino de bolas grande, la expansión térmica del diámetro de la carcasa del molino puede cambiar la posición central del engranaje circular entre 1 y 3 mm con respecto a la posición fría. Si el piñón está alineado con la posición de engranaje frío, estará desalineado durante la operación.
Solución: Realice la alineación a temperatura de funcionamiento (alineación en caliente, como se describe en esta guía) o calcule el crecimiento térmico esperado y precompense la alineación en frío en consecuencia. La compensación térmica debe calcularse a partir del material de la carcasa del molino (normalmente acero al carbono, coeficiente de expansión térmica ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C) y el aumento de temperatura esperado.
Medir el juego en un solo punto y declarar que la alineación se completó es el error de alineación más común. El juego varía alrededor de la circunferencia debido al descentramiento del engranaje; una sola medición puede caer en el punto máximo o mínimo, dando una imagen completamente engañosa de la distancia central promedio.
Solución: Mida siempre en un mínimo de 4 posiciones, separadas 90°. Calcule el juego promedio y la variación. El promedio debe estar dentro del rango especificado; la variación debe ser consistente con el descentramiento medido.
Intentar alinear un engranaje circular que tiene pernos de unión de segmentos flojos o errores de paso en las caras de la unión es inútil: la posición del engranaje cambia cada vez que la unión pasa a través de la malla, lo que hace imposible una alineación estable.
Solución: Siempre inspeccione y corrija la condición de la unión del segmento como primer paso de cualquier campaña de alineación, antes de tomar cualquier otra medición.
Apretar los pernos de sujeción de la carcasa del cojinete del piñón al par máximo antes de verificar el patrón de contacto final es un error común que hace perder tiempo. El acto de apretar los pernos puede cambiar la posición de la carcasa entre 0,2 y 0,5 mm, cambiando el juego y potencialmente el patrón de contacto.
Solución: Ajuste los pernos (apretados a mano más un cuarto de vuelta) para todas las medidas intermedias. Sólo se confirma que el torque hasta la especificación final es correcto después de que el patrón de contacto y el juego sean correctos. Luego vuelva a verificar el juego una última vez después de aplicar torsión.
No todos los problemas de alineación de las coronas se pueden resolver ajustando la posición del piñón. Utilice este marco de decisión para determinar el curso de acción correcto:
Condición |
Acción recomendada |
Juego fuera de rango, patrón de contacto bueno |
Ajuste únicamente la posición radial del piñón |
Patrón de contacto cargado en el borde, juego correcto |
Ajuste únicamente el paralelismo axial del piñón |
Desviación radial > 3,0 mm TIR |
Investigar y corregir la causa raíz antes de la alineación. |
Desviación axial > 2,0 mm TIR |
Inspeccione las placas de resorte y la brida de la carcasa; corregir antes de la alineación |
Grosor del diente desgastado > 30% del original |
Planifique el reemplazo del engranaje: la alineación no restaurará la fuerza del diente |
Grietas en la raíz del diente detectadas mediante inspección MT |
Reemplazo inmediato : no continúe operando |
Las picaduras cubren > 30% del área de la cara del diente. |
Evaluar la vida restante; planifique el reemplazo dentro de 6 a 12 meses |
Error de paso de unión de segmento > 0,5 mm |
Corrija la unión antes de la alineación; comuníquese con el fabricante del engranaje |
No se puede lograr una alineación correcta dentro del rango de ajuste del piñón |
Investigar el asentamiento de los cimientos del molino; puede requerir intervención de ingeniería civil |
Una corona dentada sólo puede alinearse correctamente si ha sido fabricada correctamente. Los errores dimensionales en el engranaje (descentramiento, error de espaciado de dientes, error de perfil) crean problemas de alineación que ningún ajuste del piñón puede corregir por completo.
Yile maquinaria fabrica engranajes circulares segmentados de alta resistencia para molinos de bolas, molinos SAG y hornos rotatorios según los siguientes estándares de calidad que respaldan directamente la alineación correcta en el campo:
Desviación radial del engranaje terminado : ≤ 0,5 mm TIR (medido en nuestro torno vertical de precisión antes del envío)
Desviación axial del engranaje terminado : ≤ 0,5 mm TIR
Error de paso de unión del segmento : ≤ 0,1 mm (controlado mediante mecanizado de precisión de las caras de la unión como un conjunto combinado)
Error de espaciado de dientes : Según DIN 3962, clase de precisión 9 o mejor
Material : acero fundido de aleación ZG42CrMo, desgasificado al vacío (VD), con certificación completa de propiedades químicas y mecánicas.
NDT : prueba 100% ultrasónica (UT) + inspección por partículas magnéticas (MT) en todas las zonas de la raíz del diente y áreas de unión del segmento.
Cada corona dentada se envía con un informe de inspección dimensional completo, que incluye mediciones de descentramiento, datos de espaciado de dientes y mediciones de pasos de juntas de segmentos, para que su equipo de alineación sepa exactamente qué esperar antes de que el engranaje llegue al sitio.
Para engranajes circulares segmentados que requieren instalación en campo sin desmontaje del molino , fabricamos juegos de segmentos emparejados con caras de unión mecanizadas con precisión y proporcionamos instrucciones de instalación completas.
También fabricamos el ejes de piñón coincidentes para accionamientos de molinos de bolas y hornos: el suministro de engranajes y piñones como un conjunto verificado y emparejado elimina la fuente más común de dificultad de alineación: la incompatibilidad geométrica entre engranajes y piñones de diferentes fabricantes.
El juego correcto depende del módulo de engranaje. La pauta general de la industria es 0,03–0,05 × módulo (normal). Por ejemplo, una corona dentada del Módulo 36 debe tener un juego de 1,08 a 1,80 mm. Verifique siempre con el dibujo de engranaje específico; algunos fabricantes especifican valores diferentes. Mida en 4 posiciones alrededor de la circunferencia y use el promedio; La variación alrededor de la circunferencia refleja el descentramiento del engranaje, lo cual es normal y esperado.
Como mínimo, mida el juego trimestralmente y después de cualquier evento de mantenimiento que pueda afectar la alineación (trabajos de cimientos, reemplazo de cojinetes, reparación del casco del molino). Si el molino muestra un aumento de vibración o ruido, mida inmediatamente. El juego aumenta a medida que se desgastan los dientes; es normal un aumento progresivo con el tiempo; un cambio grande y repentino indica un problema.
Este patrón de contacto de tipo 'reloj de arena' o 'sólo central' indica que el eje del piñón se está desviando bajo carga, lo que hace que los dientes entren en contacto sólo en el punto medio de la cara. Este es un problema estructural: el eje del piñón tiene un tamaño insuficiente para la carga aplicada o la luz del rodamiento es demasiado ancha. Los ajustes de alineación no pueden corregir esto. Comuníquese con el fabricante del equipo o con un especialista en equipos para una evaluación.
Las temperaturas desiguales de los rodamientos en una transmisión de doble piñón casi siempre indican un reparto desigual de la carga: un piñón transporta más del 50% del torque total de la transmisión. Esto se debe a una diferencia en la distancia central (juego) entre los dos piñones. Mida el juego en ambos piñones; el que funciona más caliente normalmente tendrá menos juego (más cerca del engranaje). Ajuste el piñón más caliente ligeramente hacia afuera (aumente su juego entre 0,3 y 0,5 mm) y controle las temperaturas.
Una campaña de alineación completa, que incluye inspección previa, medición de descentramiento, medición de holgura, análisis del patrón de contacto, ajustes y verificación de rodaje, generalmente demora de 3 a 5 días para un molino de piñón único y de 5 a 8 días para un molino de piñón doble. Esto supone que no se requiere ningún trabajo correctivo importante (corrección de juntas de segmentos, reparación de cimientos). Planifique en consecuencia cuando programe paradas de mantenimiento planificadas.
Los procedimientos de medición descritos en esta guía pueden ser realizados por un equipo de mantenimiento competente con los instrumentos correctos. Sin embargo, se requiere experiencia para interpretar patrones de contacto complejos, diagnosticar las causas fundamentales del descentramiento excesivo y gestionar el reparto de carga de doble piñón. Para la alineación inicial de la instalación o después de un reemplazo de engranajes, recomendamos contratar a un especialista al menos para las fases de medición e interpretación, y su equipo realizará los ajustes físicos bajo guía.
Proporcione: marca y modelo del molino, diámetro exterior de la corona, número de dientes, módulo, ancho de la cara, número de segmentos, calidad del material (si se conoce) y si necesita un piñón compatible. Si hay dibujos disponibles, inclúyalos. Si no, podemos trabajar desde dimensiones clave. Contacto sales@yilemachinery.com : respondemos a todas las consultas técnicas dentro de las 24 horas.
Ya sea que necesite una corona de repuesto fabricada según sus planos, un juego de engranaje y piñón compatible o soporte técnico para un problema de alineación difícil, el equipo de ingeniería de Yile Machinery está listo para ayudarlo.
Correo electrónico: jasmine@yileindustry.com
Envíe su solicitud de cotización: www.yilemachinery.com/contactus.html
Todas las consultas técnicas respondidas en 24 horas. Para situaciones de avería urgentes, marque su mensaje como 'URGENTE' para obtener una respuesta el mismo día hábil.
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