Autore: Lily Wang Orario di pubblicazione: 2026-06-08 Origine: Macchinari Yile
Sommario
La circonferenza e il pignone di un mulino a palle che non sono allineati non semplicemente si consumano più velocemente, ma si distruggono a vicenda. Il contatto dei denti caricato sui bordi concentra l'intera forza trasmessa su una frazione della faccia del dente disponibile, moltiplicando lo stress da contatto per un fattore da tre a cinque rispetto agli ingranaggi correttamente allineati. Il risultato è un’accelerata vaiolatura, scheggiatura e, infine, la frattura del dente: una modalità di guasto che può ammortizzare un ingranaggio circolare del valore di $ 200.000- $ 800.000 e chiudere un concentratore o un cementificio per quattro-otto settimane.
Eppure il disallineamento della corona dentata è uno dei guasti evitabili più comuni nell’industria pesante. La causa principale non è quasi mai un difetto di fabbricazione dell’ingranaggio stesso. È quasi sempre il risultato di un'installazione iniziale errata, di una verifica post-installazione inadeguata o di uno spostamento dell'allineamento che non è stato rilevato e corretto durante la manutenzione ordinaria.
Questa guida fornisce la procedura tecnica completa per allineare la corona dentata e il pignone di un mulino a sfere: dall'ispezione pre-allineamento alla misurazione del gioco, all'analisi dello schema di contatto dei denti, alla correzione dell'eccentricità e alla verifica finale. È scritto per ingegneri della manutenzione e professionisti dell'affidabilità che necessitano di procedure attuabili e comprovate sul campo piuttosto che di principi generali.
L'allineamento della corona dentata e del pignone di un mulino a sfere presenta sfide che non esistono nell'allineamento del cambio convenzionale:
Scala. Una corona dentata di un mulino a sfere di grandi dimensioni può avere un diametro di 8–12 metri, pesare 30–80 tonnellate e avere un modulo di 30–50. Su questa scala, anche un errore di posizione di 1 mm sull'alloggiamento del cuscinetto del pignone produce uno spostamento del contatto dei denti che sarebbe catastrofico in un set di ingranaggi più piccolo.
Flessibilità termica e strutturale. Il guscio del mulino non è un corpo rigido. Si flette sotto il peso della carica, si espande termicamente durante il funzionamento e può sviluppare ovalità del guscio nel tempo. Tutti questi effetti modificano la posizione della corona dentata rispetto al pignone dopo l'avvio del mulino, il che significa che un perfetto allineamento a freddo non garantisce un corretto allineamento a caldo.
Costruzione di ingranaggi segmentati. La maggior parte degli ingranaggi circonferenziali dei mulini a sfere di grandi dimensioni sono realizzati in due o quattro segmenti, imbullonati insieme sul guscio del mulino. I giunti dei segmenti introducono la possibilità di errori di passo (discontinuità radiali e assiali sulle facce dei giunti) che devono essere misurati e corretti prima che l'allineamento possa essere significativo.
Azionamenti a doppio pignone. Molti grandi mulini utilizzano due pignoni che azionano una singola corona dentata, uno su ciascun lato. In questa configurazione, la condivisione del carico tra i due pignoni dipende in modo critico dall'allineamento: un pignone disallineato trasporterà un carico sproporzionato, accelerandone l'usura mentre l'altro pignone è sottocarico.
Comprendere queste sfide è essenziale per interpretare correttamente i risultati delle misurazioni e per stabilire obiettivi di allineamento realistici.
Prima di iniziare qualsiasi lavoro di allineamento della corona dentata, verificare che i seguenti strumenti e attrezzature siano disponibili e calibrati:
Strumenti di misura:
Indicatori di prova a quadrante (DTI) con supporti a base magnetica: risoluzione minima 0,01 mm, intervallo 0–10 mm
Set di spessimetri: intervallo 0,05–3,00 mm, calibrato
Micrometro esterno o calibro a corsoio: per la misurazione dello spessore dei denti
Sistema di allineamento laser o stazione totale (per stabilimenti di grandi dimensioni in cui la portata del comparatore non è sufficiente)
Blu tecnico (composto per marcatura) e pennello: per la valutazione del modello di contatto dei denti
Termometro a infrarossi: per il monitoraggio della temperatura dei cuscinetti durante il rodaggio
Attrezzatura:
Attrezzatura di sollevamento idraulico: per la regolazione dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone
Spessore di precisione: acciaio inossidabile, intervallo 0,05–5,00 mm
Chiavi dinamometriche: per bulloni del segmento della corona dentata e bulloni di fissaggio del cuscinetto del pignone
Azionamento a bassa velocità (ingranaggio di blocco): essenziale per la rotazione del mulino in condizioni controllate durante l'allineamento
Documentazione:
Disegno generale della fresatrice che mostra l'interasse nominale, le specifiche del gioco e il campo di regolazione dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone
Disegno di fabbricazione della circonferenza che mostra il profilo del dente, il modulo, l'angolo di pressione e la larghezza della faccia
Record di allineamento precedenti (se disponibili) - per il confronto delle tendenze
Non iniziare mai il lavoro di allineamento su una corona dentata e un pignone senza prima aver completato un'accurata ispezione di pre-allineamento. Il tentativo di allineare componenti che presentano difetti sottostanti produrrà risultati errati e potrebbe causare ulteriori danni.
Per le corone dentate segmentate, ispezionare tutte le facce dei giunti dei segmenti:
Verifica della coppia dei bulloni: verificare che tutti i bulloni dei giunti dei segmenti siano serrati al valore specificato. I giunti sottocoppia consentono ai segmenti di spostarsi l'uno rispetto all'altro sotto carico, rendendo impossibile un allineamento stabile. I valori di coppia sono specificati sul disegno dell'ingranaggio: i valori tipici per i giunti a corona dentata di grandi dimensioni sono 800–2.000 Nm a seconda della dimensione del bullone.
Errore di passo sulle facce del giunto: utilizzando un comparatore montato su un riferimento fisso (non sul guscio della fresa), misurare il passo radiale e assiale in corrispondenza di ciascun segmento di giunzione mentre la fresa viene ruotata lentamente attraverso il giunto. Un errore di passo maggiore di 0,3 mm nel cerchio primitivo indica che le facce del giunto non sono allineate correttamente: è necessario correggere questo problema prima di procedere. [1]
Spazio tra le facce del giunto: ispezionare visivamente e con spessimetri le facce dei giunti del segmento per individuare eventuali spazi vuoti. Qualsiasi spazio maggiore di 0,1 mm indica che il giunto non è completamente in sede: ricontrollare la coppia del bullone e le condizioni della superficie del giunto.
Condizione della piastra a molla o del bullone tangenziale: la maggior parte degli ingranaggi circonferenziali sono montati sul guscio del mulino tramite piastre a molla o bulloni tangenziali che consentono all'ingranaggio di fluttuare leggermente rispetto al guscio (adattando l'espansione termica differenziale). Ispezionare tutte le piastre della molla per individuare eventuali crepe, deformazioni o allentamenti. Le piastre elastiche danneggiate causano lo spostamento della posizione dell'ingranaggio durante il funzionamento, rendendo impossibile un allineamento stabile.
Condizioni della flangia del guscio: ispezionare la flangia del guscio del mulino (la superficie di montaggio della corona dentata) per verificare che non sia corrosa, deformata o con detriti. La flangia deve essere pulita e piatta: qualsiasi punto alto farà sì che l'ingranaggio funzioni con oscillazioni assiali (eccentricità) che non possono essere corrette mediante la sola regolazione del pignone.
Prima di misurare l'allineamento, ispezionare le superfici dei denti sia della corona dentata che del pignone per:
Vaiolature e scheggiature: notare la posizione e la distribuzione: le vaiolature sono concentrate sulle punte dei denti, sulle radici o su un'estremità della faccia? Il modello rivela la natura del disallineamento.
Intagli e rigature: indica una mancata lubrificazione o un'eccessiva velocità di scorrimento dovuta al disallineamento.
Deformazione plastica (nervatura): indica un sovraccarico: il materiale del dente ha ceduto sotto stress da contatto.
Frattura del dente: eventuali denti fratturati devono essere documentati e valutati per la causa principale prima di procedere all'allineamento.
Interpretazione dei modelli di usura prima dell'allineamento: l'usura concentrata su un'estremità della faccia del dente (carico sul bordo) conferma il disallineamento assiale. L'usura concentrata sulle punte dei denti indica un gioco eccessivo o un profilo del dente errato. L'usura concentrata alle radici dei denti indica un gioco insufficiente o un errore di profilo. Questi modelli guidano dove focalizzare le correzioni di allineamento.
Controllare la temperatura dei cuscinetti del pignone (dovrebbe essere alla temperatura operativa normale, non elevata) e ascoltare eventuali rumori anomali. Ispezionare i bulloni di fissaggio dell'alloggiamento del cuscinetto per verificare che non siano allentati. Un pignone che gira su un cuscinetto difettoso non può essere allineato correttamente: il cuscinetto deve essere prima sostituito.
L'eccentricità dell'ingranaggio circolare, ovvero la deviazione dell'ingranaggio dalla rotazione circolare effettiva attorno all'asse del mulino, è la misura di base per tutti i successivi lavori di allineamento. Tutti gli altri parametri di allineamento non hanno alcun significato se il runout non viene prima quantificato e, ove possibile, corretto.
Configurazione: montare un comparatore su un supporto rigido e fisso (non sul guscio della fresa o su qualsiasi componente che ruota con la fresa). Posizionare la punta dell'indicatore in modo che entri in contatto con le punte dei denti dell'ingranaggio (diametro esterno) o, preferibilmente, con il cilindro del passo dell'ingranaggio se è disponibile una superficie di riferimento.
Procedura:
Ruotare lentamente il mulino utilizzando l'ingranaggio di bloccaggio: almeno un giro completo
Registrare la lettura del comparatore ogni 10–15° di rotazione (24–36 letture per giro)
Segnare la posizione angolare delle letture massime e minime sull'ingranaggio
Calcolare l'eccentricità radiale totale = lettura massima − lettura minima
Criteri di accettazione:
Eccellente: ≤ 0,5 mm TIR (lettura indicatore totale)
Accettabile: TIR da 0,5–1,5 mm
Attenzione: TIR da 1,5 a 3,0 mm: indagare sulla causa; correggere se possibile
Inaccettabile: > 3,0 mm TIR: deve essere corretto prima di procedere con l'allineamento del pignone
Cause di un'eccessiva eccentricità radiale:
Errori di passaggio congiunti del segmento (più comuni)
Montaggio errato dell'ingranaggio sulla flangia del guscio
L'ovalità del guscio fa sì che il diametro di montaggio dell'ingranaggio non sia circolare
Errore di fabbricazione degli ingranaggi (raro negli ingranaggi di qualità)
Configurazione: riposizionare il comparatore in modo che sia a contatto con la faccia dell'ingranaggio, ovvero la superficie laterale dell'ingranaggio, il più vicino possibile al cilindro del passo.
Procedura: Stessa procedura di rotazione dell'eccentricità radiale: registrare le letture ogni 10–15° durante un giro completo.
Criteri di accettazione:
Eccellente: ≤ 0,5 mm TIR
Accettabile: 0,5–1,0 mm TIR
Attenzione: TIR 1,0–2,0 mm
Inaccettabile: > 2,0 mm TIR: provoca l'oscillazione assiale dell'ingranaggio, facendo entrare e uscire il pignone dall'ingranamento corretto ad ogni giro
Cause di eccessivo eccentricità assiale:
Flangia del mantello non perpendicolare all'asse della fresa
Detriti o punti alti sulla superficie di montaggio della flangia del guscio
Errori di passo del giunto del segmento nella direzione assiale
Piastre a molla danneggiate o mancanti che causano un posizionamento irregolare degli ingranaggi
Se il runout supera i limiti accettabili, l'approccio correttivo dipende dalla causa:
Errori di passo del giunto del segmento: regolare gli spessori del giunto del segmento (se il progetto lo consente) o lavorare le facce del giunto. Questa operazione richiede attrezzature specialistiche e deve essere eseguita dal produttore degli ingranaggi o da un fornitore di servizi qualificato.
Problemi relativi alla flangia del guscio: lavorare la faccia della flangia per ripristinare la planarità e la perpendicolarità. Si tratta di un intervento importante che richiede la chiusura dello stabilimento e attrezzature di lavorazione specializzate.
Problemi con la piastra della molla: sostituire le piastre della molla danneggiate e ricontrollare.
Importante: se l'eccentricità non può essere corretta entro limiti accettabili, le misurazioni di allineamento successive devono tenere conto della variazione dell'eccentricità. Il pignone deve essere posizionato per garantire il corretto allineamento nella posizione media dell'ingranaggio e le specifiche del gioco devono essere ampliate per adattarsi alla variazione di eccentricità.
Il gioco – il gioco tra i fianchi dei denti non motori della coppia di ingranaggi che ingranano – è il parametro di allineamento misurato più frequentemente e più comunemente frainteso nelle trasmissioni a ingranaggi circonferenziali.
Il gioco svolge tre funzioni essenziali:
Previene l'interferenza dei denti : consente l'espansione termica dell'ingranaggio e del pignone senza che i denti si blocchino insieme
Fornisce spazio per il film lubrificante : il lubrificante che impedisce il contatto metallo con metallo sui fianchi del dente ha bisogno di spazio per formarsi
Rispetta le tolleranze di produzione : piccoli errori nella spaziatura dei denti e nel profilo vengono assorbiti dal gioco
Calcolo del gioco target:
Per le trasmissioni a ingranaggi con corona aperta di moduli di grandi dimensioni, il gioco target è generalmente specificato sul disegno dell'ingranaggio. Come riferimento generale, nell’industria è ampiamente utilizzata la seguente formula:
$$j_{min} = 0,03 volte m_n$$
$$j_{massimo} = 0,05 volte m_n$$
Dove $$m_n$$ è il modulo normale in millimetri.
Esempio: per una corona dentata Modulo 40:
Gioco minimo: $$0,03 imes 40 = 1,2 ext{ mm}$$
Gioco massimo: $$0,05 imes 40 = 2,0 ext{ mm}$$
Verificare sempre rispetto al disegno specifico dell'ingranaggio: alcuni produttori specificano intervalli di gioco diversi in base al design del profilo del dente.
Procedura:
Ruotare la fresa per posizionare il punto di ingranamento del dente nella posizione più accessibile (tipicamente il lato della fresa, a ore 3 o ore 9)
Con la fresatrice ferma e la trasmissione bloccata, inserire gli spessimetri tra i fianchi non di trasmissione di una coppia di denti in presa
Seleziona la combinazione di spessimetri più spessa che scorre attraverso lo spazio con una leggera resistenza: questo è il gioco a quel punto
Registrare la misura e la posizione angolare della corona dentata
Ruotare la fresa per portare in posizione il punto di misurazione successivo: misurare almeno 4 posizioni equidistanti attorno alla circonferenza dell'ingranaggio (0°, 90°, 180°, 270°)
Per un ingranaggio segmentato, misurare anche immediatamente prima e dopo ogni giunzione del segmento
Interpretazione della variazione del gioco:
Variazione del gioco sulla circonferenza = eccentricità radiale della corona dentata
Se gioco massimo − gioco minimo ≈ 2 × eccentricità radiale: questo è previsto e corretto
Se la variazione supera 2 volte l'eccentricità misurata: ricercare errori di giunzione del segmento o allentamento del cuscinetto del pignone
Il gioco viene regolato spostando radialmente l'alloggiamento del cuscinetto del pignone verso o lontano dal centro della corona dentata:
Gioco eccessivo (interasse troppo grande): spostare l'alloggiamento del cuscinetto del pignone verso la corona dentata. Rimuovere gli spessori da sotto la base dell'alloggiamento del cuscinetto o regolare le viti di posizionamento radiale, se fornite.
Gioco troppo piccolo (interasse troppo piccolo): allontanare l'alloggiamento del cuscinetto del pignone dalla corona dentata. Aggiungere degli spessori sotto la base dell'alloggiamento del cuscinetto.
Guida all'incremento della regolazione:
1 mm di movimento del pignone radiale modifica il gioco di circa $$2 imes sin(alpha)$$ dove $$alpha$$ è l'angolo di pressione
Per un ingranaggio con angolo di pressione di 20°: movimento radiale di 1 mm ≈ variazione del gioco di 0,68 mm
Per un ingranaggio con angolo di pressione di 25°: movimento radiale di 1 mm ≈ variazione del gioco di 0,85 mm
Effettuare le regolazioni con piccoli incrementi (massimo 0,5–1,0 mm per regolazione) e misurare nuovamente dopo ciascuna regolazione.
La misurazione del gioco conferma che l'interasse è corretto, ma non dice nulla sul fatto che gli assi dell'ingranaggio siano paralleli o se il contatto sia distribuito correttamente sulla faccia del dente. L'analisi dello schema di contatto dei denti è il test definitivo dell'allineamento della corona dentata e del pignone.
Procedura:
Pulisci accuratamente le superfici dei denti sia della corona che del pignone: rimuovi tutto il lubrificante, il grasso e i detriti da almeno 10 denti consecutivi su ciascun componente
Applicare uno strato sottile e uniforme di blu tecnico (composto per marcatura blu di Prussia) solo sui denti del pignone : 6-10 denti consecutivi
Applicare il composto con un pennello o un rullo per ottenere una pellicola uniforme di circa 0,05–0,10 mm di spessore; uno spessore eccessivo dà un motivo fuorviante; troppo sottile dà un trasferimento insufficiente
Ruotare lentamente il mulino attraverso i denti contrassegnati utilizzando l'ingranaggio di bloccaggio: è sufficiente un passaggio attraverso la rete
Esaminare lo schema di trasferimento sui denti della corona dentata : il blu trasferito dal pignone mostra la zona di contatto effettiva
Lo schema di contatto ti dice tutto sulla condizione di allineamento. Impara a leggerlo correttamente:
✅ Allineamento corretto – modello di contatto ideale:
Il contatto copre il 70–80% della larghezza della faccia del dente
Il contatto è centrato sulla faccia del dente (non spostato alle due estremità)
Il contatto si estende da circa il 30% dell'altezza del dente al 70% dell'altezza del dente (centrato sulla linea primitiva)
Il modello è uniforme: nessun punto alto o spazio vuoto isolato all'interno della zona di contatto
❌ Modello spostato su un'estremità della faccia del dente (caricamento del bordo):
Contatto concentrato sul lato motore o sul lato non motore del dente
Indica un disallineamento assiale : l'asse del pignone non è parallelo all'asse della corona dentata nel piano assiale
Correzione: regolare la posizione assiale dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone (spostare assialmente un'estremità dell'albero del pignone) per allineare parallelamente gli assi
❌ Schema concentrato sulle punte dei denti:
Contatto sull'addendum (punta) dei denti dell'ingranaggio conduttore
Indica un interasse eccessivo (gioco eccessivo) o un errore di profilo
Correzione: se il gioco rientra nelle specifiche, il profilo potrebbe essere usurato: valutare lo spessore del dente. Se il gioco è eccessivo ridurre l'interasse.
❌ Schema concentrato alle radici dei denti:
Contatto sul dedendum (radice) dei denti dell'ingranaggio conduttore
Indica un interasse insufficiente (gioco troppo piccolo) o un errore di profilo
Correzione: aumentare l'interasse per ottenere un gioco corretto. Verificare la presenza di interferenze.
❌ Schema di contatto diagonale:
La fascia di contatto corre diagonalmente lungo la faccia del dente
Indica un disallineamento radiale e assiale combinato : l'asse del pignone è inclinato rispetto all'asse della corona dentata su entrambi i piani contemporaneamente
Correzione: richiede la regolazione simultanea sia della posizione radiale che del parallelismo assiale: la condizione di allineamento più complessa
❌ Contatto intermittente o macchiato:
Il contatto appare come punti isolati piuttosto che come una banda continua
Indica irregolarità superficiali : punti evidenti sui fianchi dei denti dovuti a errori di fabbricazione, danni precedenti o usura irregolare
Correzione: se l'ingranaggio è nuovo, contattare il produttore. Se l'attrezzatura è usurata, potrebbe essere necessario riparare i punti più alti da uno specialista di attrezzature qualificato.
Dopo aver interpretato qualitativamente il modello, quantificare la copertura del contatto:
$$ ext{Rapporto di contatto della faccia} = rac{ ext{Larghezza del contatto (mm)}}{ ext{Larghezza della faccia totale (mm)}} imes 100%$$
Rapporto minimo accettabile di contatto con il viso:
Nuova installazione: ≥ 70%
Periodo di rodaggio (prime 500 ore): ≥ 50% (il contatto migliorerà man mano che le superfici si assestano)
Funzionamento accertato: ≥ 60% (una certa usura dei punti alti è normale e accettabile)
Se il rapporto di contatto frontale è inferiore al 50% su una nuova installazione, non procedere al funzionamento a pieno carico: l'ingranaggio non è allineato correttamente e il danno si verificherà rapidamente.
Con i dati di misurazione delle fasi 2–4 si dispone ora di un quadro completo della condizione di allineamento. Questa fase copre la procedura di regolazione fisica dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone.
L'alloggiamento del cuscinetto del pignone ha tipicamente quattro gradi di libertà di regolazione:
Regolazione |
Effetto sull'allineamento |
Misurazione interessata |
Posizione radiale (avvicinamento/allontanamento dall'ingranaggio) |
Cambia l'interasse |
Gioco |
Posizione assiale (lungo l'asse della fresatrice) |
Modifica la posizione della mesh assiale |
Schema di contatto del dente (spostamento finale) |
Posizione verticale (su/giù) |
Modifica la distanza centrale verticale |
Gioco + schema di contatto |
Angolare (inclinazione) (un'estremità verso l'interno, l'altra estremità verso l'esterno assialmente) |
Modifica il parallelismo degli assi |
Schema di contatto dei denti (diagonale) |
Per i mulini a doppio pignone, ciascun pignone ha il proprio alloggiamento del cuscinetto con gli stessi quattro gradi di libertà, oltre al requisito aggiuntivo che entrambi i pignoni condividano equamente il carico.
Segui sempre questa sequenza: la regolazione nell'ordine sbagliato crea interazioni che rendono difficile la convergenza:
Passaggio 1: correggere innanzitutto l'eccentricità assiale della corona dentata
Se l'eccentricità assiale supera 1,0 mm TIR, risolvere la causa principale (piastre delle molle, condizioni della flangia) prima di regolare il pignone. Un pignone allineato correttamente a un ingranaggio che oscilla sarà allineato in modo errato una volta corretta l'oscillazione.
Passaggio 2: impostare la posizione radiale approssimativa (gioco)
Regolare la posizione radiale del pignone per ottenere un gioco al centro dell'intervallo specificato. Questa è una regolazione grossolana: la perfezionerai dopo aver impostato il modello di contatto.
Passaggio 3: impostare il parallelismo assiale (spostamento finale della configurazione di contatto)
Se lo schema di contatto viene spostato su un'estremità della faccia del dente, regolare la posizione assiale dell'estremità appropriata dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone:
Schema spostato sul lato conduttore : spostare assialmente l'alloggiamento del cuscinetto del lato conduttore lontano dall'ingranaggio (o spostare il lato non conduttore verso l'ingranaggio)
Modello spostato sul lato opposto alla trasmissione : regolazione opposta
Incremento di regolazione: 0,5–1,0 mm per passo; riapplicare il composto marcante e ricontrollare dopo ogni regolazione
Passaggio 4: perfezionare la posizione radiale
Dopo aver corretto il parallelismo assiale, misurare nuovamente il gioco: la regolazione assiale potrebbe aver leggermente modificato l'interasse centrale effettivo. Affinare la posizione radiale per riportare il gioco al valore target.
Passaggio 5: verificare il modello di contatto
Applicare un nuovo composto marcante e ricontrollare lo schema di contatto. Il modello ora dovrebbe mostrare un contatto centrato che copre ≥ 70% della larghezza della faccia. In caso contrario, identificare quale modalità di disallineamento rimane e ripetere la regolazione appropriata.
Passaggio 6: controllare e serrare tutti gli elementi di fissaggio
Dopo aver ottenuto il corretto allineamento, serrare tutti i bulloni di fissaggio dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone secondo le specifiche. Ricontrollare il gioco dopo il serraggio: il serraggio dei bulloni può spostare leggermente l'alloggiamento.
Regolazione radiale (spessori sotto la base della sede del cuscinetto):
Calcolare la variazione dello spessore richiesta dalla misurazione del gioco
Allentare (non rimuovere) i bulloni di fissaggio della sede del cuscinetto
Utilizzare i martinetti idraulici per sollevare leggermente l'alloggiamento del cuscinetto, sufficiente per rimuovere/aggiungere spessori
Rimuovere o aggiungere lo spessore per ottenere la modifica della posizione calcolata
Abbassare l'alloggiamento sugli spessori e serrare i bulloni di fissaggio
Rimisurare il gioco prima della coppia finale
Guida alla selezione dello spessore:
Utilizzare spessori in acciaio inossidabile: non utilizzare metalli teneri (rame, alluminio) che scivolano sotto carico
Utilizzare il numero minimo di spessori: una pila di molti spessori sottili è meno stabile di un numero inferiore di spessori spessi
Assicurarsi che gli spessori coprano almeno l'80% dell'area della base dell'alloggiamento del cuscinetto: non utilizzare spessori piccoli che concentrino il carico
Il corretto allineamento statico non garantisce il corretto allineamento dinamico. Il mulino deve essere utilizzato in condizioni controllate per verificare che l'allineamento venga mantenuto in base al carico e alla temperatura operativi.
Fase 1: funzionamento a vuoto (mulino vuoto), 2–4 ore
Avviare il mulino a velocità ridotta (50% della normale velocità operativa se è disponibile un azionamento a velocità variabile)
Monitorare la temperatura dei cuscinetti del pignone ogni 15 minuti: dovrebbe stabilizzarsi al di sotto di 65°C
Ascolta eventuali rumori anomali: ticchettii, sfregamenti o suoni di impatto periodici indicano interferenze tra i denti o problemi di contatto
Dopo 1 ora, fermarsi e ricontrollare lo schema di contatto dei denti: il contatto di rodaggio dovrebbe mostrare un miglioramento rispetto allo schema statico
Fase 2: funzionamento a carico parziale, 8–24 ore
Carica il mulino al 30–50% della normale carica della pallina
Eseguire alla normale velocità operativa
Monitorare continuamente la temperatura dei cuscinetti
Dopo 8 ore, fermarsi e ispezionare le superfici dei denti: cercare prove di contatto corretto (banda di contatto lucidata) e assenza di stress (rigature, vaiolature)
Fase 3: funzionamento a pieno carico, 48–72 ore
Carica al livello operativo normale
Monitorare le temperature dei cuscinetti e i livelli di vibrazione
Dopo 48 ore, fermarsi ed eseguire un nuovo controllo completo dell'allineamento: misurare il gioco in 4 posizioni e applicare nuovamente il composto di marcatura per la verifica dello schema di contatto
Documentare tutte le misurazioni come riferimento per la manutenzione futura
L'allineamento della circonferenza dell'ingranaggio non è un'attività una tantum. Stabilire un programma di monitoraggio regolare:
Intervallo |
Misurazione |
Attivatore dell'azione |
Mensile |
Andamento della temperatura dei cuscinetti del pignone |
Aumento della temperatura → indagare |
Mensile |
Ispezione visiva della superficie del dente |
Nuovo pitting/scoring → misura del gioco |
Trimestrale |
Misurazione del gioco (4 posizioni) |
Variazione > 2mm → controllo completo dell'allineamento |
Trimestrale |
Eccentricità radiale della corona dentata |
> 2,0 mm TIR → indagare sulla causa |
Annualmente |
Rilievo completo dell'allineamento (tutti i parametri) |
Qualsiasi parametro fuori specifica → corretto |
Ad ogni spegnimento programmato |
Schema di contatto dei denti |
Copertura < 60% → regolare prima del riavvio |
Dopo ogni lavoro di fondazione |
Sondaggio completo sull'allineamento |
Sempre: il lavoro di fondazione sposta tutto |
Forma gli operatori e il team di manutenzione a riconoscere questi primi segnali di allarme:
Aumento delle vibrazioni sull'estremità di azionamento del mulino, in particolare alla frequenza di ingranamento degli ingranaggi (giri motore dell'albero × numero di denti del pignone)
Aumento della temperatura del cuscinetto del pignone , in particolare se un cuscinetto è più caldo dell'altro sullo stesso albero del pignone
Rumore insolito : un periodico 'clunk' o 'tonfo' ad ogni giro della corona dentata indica un problema locale (scalino del giunto del segmento, dente danneggiato o grave runout)
Deterioramento delle condizioni del lubrificante : l'aumento del contenuto di particelle metalliche nel lubrificante degli ingranaggi indica un'usura accelerata dei denti
Spostamento visibile del modello di usura : se la fascia di contatto lucidata sui denti si sposta verso un'estremità della faccia, si sta sviluppando un disallineamento assiale
Il guscio del mulino, la corona dentata e il pignone si espandono termicamente quando il mulino raggiunge la temperatura di esercizio. Per un mulino a sfere di grandi dimensioni, la dilatazione termica del diametro del guscio del mulino può spostare la posizione centrale della circonferenza dell'ingranaggio di 1–3 mm rispetto alla posizione fredda. Se il pignone è allineato alla posizione della marcia fredda, risulterà disallineato durante il funzionamento.
Soluzione: eseguire l'allineamento alla temperatura operativa (allineamento a caldo, come descritto in questa guida) oppure calcolare la crescita termica prevista e pre-compensare l'allineamento a freddo di conseguenza. La compensazione termica dovrebbe essere calcolata dal materiale del guscio del mulino (tipicamente acciaio al carbonio, coefficiente di dilatazione termica ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C) e dall'aumento di temperatura previsto.
Misurare il gioco in un singolo punto e dichiarare completo l'allineamento è l'errore di allineamento più comune. Il gioco varia attorno alla circonferenza a causa dell'eccentricità degli ingranaggi: una singola misurazione può cadere nel punto massimo o minimo, fornendo un'immagine completamente fuorviante dell'interasse medio.
Soluzione: misurare sempre almeno 4 posizioni, a 90° l'una dall'altra. Calcolare il gioco medio e la variazione. La media dovrebbe rientrare nell'intervallo specificato; la variazione dovrebbe essere coerente con il runout misurato.
Tentare di allineare un ingranaggio circolare che presenta bulloni di giunzione del segmento allentati o errori di passo sulle facce del giunto è inutile: la posizione dell'ingranaggio cambia ogni volta che il giunto passa attraverso la rete, rendendo impossibile un allineamento stabile.
Soluzione: ispezionare e correggere sempre le condizioni dei giunti dei segmenti come primo passo di qualsiasi campagna di allineamento, prima di effettuare qualsiasi altra misurazione.
Stringere i bulloni di fissaggio dell'alloggiamento del cuscinetto del pignone alla coppia massima prima di verificare lo schema di contatto finale è un errore comune che fa perdere tempo. L'atto di stringere i bulloni può spostare la posizione dell'alloggiamento di 0,2–0,5 mm, modificando il gioco e potenzialmente lo schema di contatto.
Soluzione: serrare i bulloni (serrare manualmente più un quarto di giro) per tutte le misurazioni intermedie. Solo la coppia secondo le specifiche finali dopo che la configurazione di contatto e il gioco sono entrambi confermati corretti. Quindi ricontrollare il gioco un'ultima volta dopo aver serrato.
Non tutti i problemi di allineamento della corona dentata possono essere risolti regolando la posizione del pignone. Utilizzare questo quadro decisionale per determinare la linea d'azione corretta:
Condizione |
Azione consigliata |
Gioco fuori range, schema di contatto buono |
Regolare solo la posizione radiale del pignone |
Schema di contatto caricato sui bordi, gioco corretto |
Regolare solo il parallelismo assiale del pignone |
Eccentricità radiale > 3,0 mm TIR |
Indagare e correggere la causa principale prima dell'allineamento |
Eccentricità assiale > 2,0 mm TIR |
Ispezionare le piastre delle molle e la flangia del guscio; correggere prima dell'allineamento |
Spessore del dente usurato > 30% dell'originale |
Pianificare la sostituzione degli ingranaggi: l'allineamento non ripristinerà la forza dei denti |
Crepe alla radice del dente rilevate dall'ispezione MT |
Sostituzione immediata : non continuare a funzionare |
La vaiolatura copre > 30% dell'area della faccia del dente |
Valutare la vita rimanente; pianificare la sostituzione entro 6-12 mesi |
Errore di passo del giunto del segmento > 0,5 mm |
Correggere il giunto prima dell'allineamento: contattare il produttore dell'ingranaggio |
Non è possibile ottenere il corretto allineamento entro il campo di regolazione del pignone |
Indagare sull'insediamento delle fondazioni del mulino; potrebbe richiedere un intervento di ingegneria civile |
Una corona dentata può essere allineata correttamente solo se è stata prodotta correttamente. Errori dimensionali nell'ingranaggio (eccentricità, errore di spaziatura dei denti, errore di profilo) creano problemi di allineamento che nessuna regolazione del pignone può correggere completamente.
Yile Machinery produce Corone dentate segmentate per carichi pesanti per mulini a sfere, mulini SAG e forni rotanti secondo i seguenti standard di qualità che supportano direttamente il corretto allineamento sul campo:
Eccentricità radiale dell'ingranaggio finito : ≤ 0,5 mm TIR (misurato sul nostro tornio verticale di precisione prima della spedizione)
Eccentricità assiale dell'ingranaggio finito : ≤ 0,5 mm TIR
Errore di passo del giunto del segmento : ≤ 0,1 mm (controllato dalla lavorazione di precisione delle facce del giunto come set abbinato)
Errore di spaziatura dei denti : secondo DIN 3962, classe di precisione 9 o superiore
Materiale : acciaio fuso legato alla lega ZG42CrMo, degasato sotto vuoto (VD), con certificazione completa delle proprietà chimiche e meccaniche
CND : test ultrasonico al 100% (UT) + ispezione con particelle magnetiche (MT) su tutte le zone delle radici dei denti e sulle aree articolari dei segmenti
Ogni ingranaggio circolare viene fornito con un rapporto di ispezione dimensionale completo, comprese le misurazioni di eccentricità, i dati sulla spaziatura dei denti e le misurazioni dei gradini dei giunti dei segmenti, in modo che il team di allineamento sappia esattamente cosa aspettarsi prima che l'ingranaggio arrivi sul posto.
Per ingranaggi circonferenziali segmentati che richiedono l'installazione sul campo senza lo smontaggio del mulino , produciamo set di segmenti abbinati con facce dei giunti lavorate con precisione e forniamo istruzioni di installazione complete.
Produciamo anche il alberi pignone corrispondenti per azionamenti di mulini a sfere e forni: fornire ingranaggio e pignone come set abbinato e verificato elimina la fonte più comune di difficoltà di allineamento: l'incompatibilità geometrica tra ingranaggio e pignone di diversi produttori.
Il gioco corretto dipende dal modulo ingranaggio. La linea guida generale del settore è 0,03–0,05 × modulo (normale). Ad esempio, una corona dentata Modulo 36 dovrebbe avere un gioco di 1,08–1,80 mm. Verificare sempre rispetto al disegno specifico dell'ingranaggio: alcuni produttori specificano valori diversi. Misurare in 4 posizioni attorno alla circonferenza e utilizzare la media; la variazione attorno alla circonferenza riflette l'eccentricità degli ingranaggi, che è normale e prevista.
Come minimo, misurare il gioco trimestralmente e dopo ogni evento di manutenzione che potrebbe influenzare l'allineamento (lavori di fondazione, sostituzione dei cuscinetti, riparazione del guscio del mulino). Se il mulino mostra vibrazioni o rumore crescenti, misurare immediatamente. Il gioco aumenta con l’usura dei denti: un aumento progressivo nel tempo è normale; un cambiamento improvviso e di grandi dimensioni indica un problema.
Questo modello di contatto 'clessidra' o 'solo centro' indica che l'albero del pignone si sta flettendo sotto carico, causando il contatto dei denti solo nel punto medio della faccia. Si tratta di un problema strutturale: l'albero del pignone è sottodimensionato per il carico applicato o la portata del cuscinetto è troppo ampia. Le regolazioni dell'allineamento non possono correggere questo problema. Contattare il produttore dell'attrezzatura o uno specialista di ingranaggi per una valutazione.
Temperature diverse dei cuscinetti in una trasmissione a doppio pignone indicano quasi sempre una distribuzione del carico non uniforme: un pignone trasporta più del 50% della coppia motrice totale. Ciò è causato da una differenza di interasse (gioco) tra i due pignoni. Misura il gioco su entrambi i pignoni: quello più caldo avrà in genere un gioco minore (più vicino all'ingranaggio). Regolare leggermente il pignone più caldo verso l'esterno (aumentarne il gioco di 0,3–0,5 mm) e monitorare le temperature.
Una campagna di allineamento completa, comprendente la pre-ispezione, la misurazione del runout, la misurazione del gioco, l'analisi dello schema di contatto, le regolazioni e la verifica del rodaggio, richiede in genere 3-5 giorni per un mulino a pignone singolo e 5-8 giorni per un mulino a doppio pignone. Ciò presuppone che non siano necessari importanti lavori correttivi (correzione dei giunti dei segmenti, riparazione delle fondazioni). Pianificare di conseguenza quando si programmano gli arresti per manutenzione programmati.
Le procedure di misurazione descritte in questa guida possono essere eseguite da un team di manutenzione competente con gli strumenti corretti. Tuttavia, l'interpretazione di schemi di contatto complessi, la diagnosi delle cause profonde di un runout eccessivo e la gestione della condivisione del carico a doppio pignone richiedono esperienza. Per l'allineamento iniziale dell'installazione o dopo la sostituzione di un ingranaggio, si consiglia di incaricare uno specialista almeno per le fasi di misurazione e interpretazione, mentre il proprio team esegue le regolazioni fisiche sotto guida.
Fornire: marca e modello della fresatrice, diametro esterno della corona dentata, numero di denti, modulo, larghezza frontale, numero di segmenti, qualità del materiale (se noto) e se è necessario un pignone abbinato. Se sono disponibili disegni, includerli. In caso contrario, possiamo lavorare dalle dimensioni chiave. Contatto sales@yilemachinery.com — rispondiamo a tutte le richieste tecniche entro 24 ore.
Se hai bisogno di una corona dentata sostitutiva prodotta secondo i tuoi disegni, di un set di ingranaggi e pignoni abbinati o di supporto tecnico per un problema di allineamento difficile, il team di ingegneri di Yile Machinery è pronto ad aiutarti.
E-mail: jasmine@yileindustry.com
Invia la tua richiesta di offerta: www.yilemachinery.com/contactus.html
Tutte le richieste tecniche hanno ricevuto risposta entro 24 ore. In caso di guasti urgenti, contrassegna il messaggio come 'URGENTE' per ricevere una risposta entro il giorno lavorativo stesso.
