Autor: Lily Wang Horário de publicação: 08/06/2026 Origem: Máquinas Yile
Índice
A engrenagem circunferencial e o pinhão de um moinho de bolas que estão desalinhados não se desgastam simplesmente mais rápido – eles se destroem. O contato do dente carregado nas bordas concentra toda a força transmitida em uma fração da face do dente disponível, multiplicando a tensão de contato por um fator de três a cinco em comparação com engrenagens corretamente alinhadas. O resultado é corrosão acelerada, lascamento e, por fim, fratura dentária – um modo de falha que pode anular uma engrenagem circunferencial no valor de US$ 200.000 a US$ 800.000 e desligar um concentrador ou uma fábrica de cimento por quatro a oito semanas.
No entanto, o desalinhamento da engrenagem circunferencial é uma das falhas evitáveis mais comuns na indústria pesada. A causa raiz quase nunca é um defeito de fabricação na própria engrenagem. Quase sempre é o resultado de uma instalação inicial incorreta, de uma verificação pós-instalação inadequada ou de um desvio de alinhamento que não foi detectado e corrigido durante a manutenção de rotina.
Este guia fornece o procedimento técnico completo para alinhar uma engrenagem circunferencial e pinhão de um moinho de bolas - desde a inspeção de pré-alinhamento até a medição de folga, análise do padrão de contato dos dentes, correção de desvio e verificação final. Ele foi escrito para engenheiros de manutenção e profissionais de confiabilidade que precisam de procedimentos práticos e comprovados em campo, em vez de princípios gerais.
O alinhamento de uma engrenagem circunferencial e pinhão de um moinho de bolas apresenta desafios que não existem no alinhamento de caixa de engrenagens convencional:
Escala. Uma grande engrenagem circunferencial de um moinho de bolas pode ter de 8 a 12 metros de diâmetro, pesar de 30 a 80 toneladas e ter um módulo de 30 a 50. Nesta escala, mesmo um erro de posição de 1 mm na caixa do rolamento do pinhão produz uma mudança no contato do dente que seria catastrófica em um conjunto de engrenagens menor.
Flexibilidade térmica e estrutural. A carcaça do moinho não é um corpo rígido. Ele desvia sob o peso da carga, expande-se termicamente durante a operação e pode desenvolver ovalização da casca ao longo do tempo. Todos esses efeitos alteram a posição da engrenagem circunferencial em relação ao pinhão depois que a fresadora começa a funcionar - o que significa que um alinhamento perfeito a frio não garante um alinhamento correto a quente.
Construção de engrenagem segmentada. A maioria das engrenagens circunferenciais de moinhos de bolas grandes são fabricadas em dois ou quatro segmentos, aparafusados uns aos outros na carcaça do moinho. As juntas de segmento introduzem a possibilidade de erros de passo (descontinuidades radiais e axiais nas faces da junta) que devem ser medidos e corrigidos antes que o alinhamento possa ser significativo.
Acionamentos de pinhão duplo. Muitos moinhos grandes usam dois pinhões acionando uma única engrenagem circunferencial, um de cada lado. Nesta configuração, o compartilhamento de carga entre os dois pinhões depende criticamente do alinhamento – um pinhão desalinhado carregará uma carga desproporcional, acelerando seu desgaste enquanto o outro pinhão estiver com carga insuficiente.
Compreender estes desafios é essencial para interpretar corretamente os resultados das medições e para definir metas de alinhamento realistas.
Antes de iniciar qualquer trabalho de alinhamento da engrenagem circunferencial, confirme se os seguintes instrumentos e equipamentos estão disponíveis e calibrados:
Instrumentos de medição:
Indicadores de teste de mostrador (DTI) com suportes de base magnética — resolução mínima de 0,01 mm, faixa de 0 a 10 mm
Conjunto de calibrador de folga — faixa 0,05–3,00 mm, calibrado
Micrômetro externo ou paquímetro — para medição da espessura do dente
Sistema de alinhamento a laser ou estação total (para moinhos grandes onde o alcance do relógio comparador é insuficiente)
Azul de engenharia (composto de marcação) e escova — para avaliação do padrão de contato dentário
Termômetro infravermelho — para monitoramento da temperatura dos rolamentos durante a rodagem
Equipamento:
Equipamento de levantamento hidráulico — para ajuste da caixa do rolamento do pinhão
Estoque de calço de precisão — aço inoxidável, faixa de 0,05 a 5,00 mm
Chaves dinamométricas — para parafusos de segmento de engrenagem circunferencial e parafusos de fixação de rolamentos de pinhão
Acionamento de baixa velocidade (engrenagem de barramento) — essencial para girar o moinho sob condições controladas durante o alinhamento
Documentação:
Desenho do arranjo geral do moinho mostrando a distância central nominal, especificação de folga e faixa de ajuste da caixa do rolamento do pinhão
Desenho de fabricação da engrenagem circunferencial mostrando o perfil do dente, módulo, ângulo de pressão e largura da face
Registros de alinhamento anteriores (se disponíveis) — para comparação de tendências
Nunca comece o trabalho de alinhamento em uma engrenagem circunferencial e pinhão sem primeiro concluir uma inspeção completa de pré-alinhamento. A tentativa de alinhar componentes que possuem defeitos subjacentes produzirá resultados incorretos e poderá causar mais danos.
Para engrenagens circunferenciais segmentadas, inspecione todas as faces da junta do segmento:
Verificação do torque do parafuso: Verifique se todos os parafusos da junta do segmento estão apertados com o valor especificado. As juntas com torque insuficiente permitem que os segmentos se desloquem uns em relação aos outros sob carga, impossibilitando o alinhamento estável. Os valores de torque são especificados no desenho da engrenagem – os valores típicos para juntas de engrenagens de grande diâmetro são 800–2.000 Nm, dependendo do tamanho do parafuso.
Erro de passo nas faces da junta: Usando um relógio comparador montado em uma referência fixa (não na carcaça da fresa), meça o passo radial e axial em cada junta de segmento à medida que a fresa gira lentamente através da junta. Um erro de passo superior a 0,3 mm no círculo primitivo indica que as faces da junta não estão corretamente alinhadas – isso deve ser corrigido antes de prosseguir. [1]
Folga na face da junta: Inspecione as faces da junta do segmento visualmente e com calibradores de folga para ver se há folgas. Qualquer folga superior a 0,1 mm indica que a junta não está totalmente assentada – verifique novamente o torque do parafuso e a condição da face da junta.
Condição de placa de mola ou parafuso tangencial: A maioria das engrenagens circunferenciais são montadas na carcaça do moinho por meio de placas de mola ou parafusos tangenciais que permitem que a engrenagem flutue ligeiramente em relação à carcaça (acomodando a expansão térmica diferencial). Inspecione todas as placas de mola quanto a rachaduras, deformações ou folgas. Placas de mola danificadas fazem com que a engrenagem mude de posição durante a operação, impossibilitando o alinhamento estável.
Condição do flange do casco: Inspecione o flange do casco do moinho (a superfície de montagem da engrenagem circunferencial) quanto a corrosão, deformação ou detritos. O flange deve estar limpo e plano – quaisquer pontos altos farão com que a engrenagem funcione com oscilação axial (excentricidade da face) que não pode ser corrigida apenas pelo ajuste do pinhão.
Antes de medir o alinhamento, inspecione as superfícies dos dentes da engrenagem circunferencial e do pinhão quanto a:
Corticulação e lascamento: Observe a localização e distribuição – a corrosão está concentrada nas pontas dos dentes, raízes ou em uma extremidade da face? O padrão revela a natureza do desalinhamento.
Marcas e arranhões: Indica falha de lubrificação ou velocidade de deslizamento excessiva devido ao desalinhamento.
Deformação plástica (estrias): Indica sobrecarga – o material do dente cedeu sob tensão de contato.
Fratura dentária: Qualquer dente fraturado deve ser documentado e avaliado quanto à causa raiz antes de prosseguir com o alinhamento.
Interpretação dos padrões de desgaste antes do alinhamento: O desgaste concentrado em uma extremidade da face do dente (carga na borda) confirma o desalinhamento axial. O desgaste concentrado nas pontas dos dentes indica folga excessiva ou perfil incorreto dos dentes. O desgaste concentrado nas raízes dos dentes indica folga insuficiente ou erro de perfil. Esses padrões orientam onde focar as correções de alinhamento.
Verifique as temperaturas dos rolamentos do pinhão (devem estar na temperatura normal de operação, não elevada) e ouça ruídos anormais. Inspecione os parafusos de fixação da caixa do rolamento quanto a folgas. Um pinhão girando em um rolamento com defeito não pode ser alinhado corretamente – o rolamento deve ser substituído primeiro.
O desvio da engrenagem circunferencial — o desvio da engrenagem da rotação circular verdadeira em torno do eixo da fresadora — é a medida fundamental para todo o trabalho de alinhamento subsequente. Todos os outros parâmetros de alinhamento não têm sentido se o desvio não for primeiro quantificado e, sempre que possível, corrigido.
Configuração: Monte um relógio comparador em um suporte rígido e fixo (não na carcaça do moinho ou em qualquer componente que gire com o moinho). Posicione a ponta do indicador para entrar em contato com as pontas dos dentes da engrenagem (diâmetro externo) ou, preferencialmente, com o cilindro de passo da engrenagem, se uma superfície de referência estiver disponível.
Procedimento:
Gire o moinho lentamente usando a engrenagem barradora - uma volta completa no mínimo
Registre a leitura do relógio comparador a cada 10–15° de rotação (24–36 leituras por revolução)
Marque a posição angular das leituras máxima e mínima na engrenagem
Calcule o desvio radial total = leitura máxima - leitura mínima
Critérios de aceitação:
Excelente: ≤ 0,5 mm TIR (leitura total do indicador)
Aceitável: 0,5–1,5 mm TIR
Cuidado: TIR de 1,5–3,0 mm — investigue a causa; corrija se possível
Inaceitável: > 3,0 mm TIR — deve ser corrigido antes de prosseguir com o alinhamento do pinhão
Causas do desvio radial excessivo:
Erros de etapa de junta de segmento (mais comuns)
Montagem incorreta da engrenagem no flange do casco
Ovalidade da carcaça fazendo com que o diâmetro de montagem da engrenagem não seja circular
Erro de fabricação de engrenagens (raro em engrenagens fabricadas com qualidade)
Configuração: Reposicione o relógio comparador para entrar em contato com a face da engrenagem - a superfície lateral da engrenagem, o mais próximo possível do cilindro de passo.
Procedimento: O mesmo procedimento de rotação do desvio radial – registre as leituras a cada 10–15° durante uma revolução completa.
Critérios de aceitação:
Excelente: ≤ 0,5 mm TIR
Aceitável: 0,5–1,0 mm TIR
Cuidado: 1,0–2,0 mm TIR
Inaceitável: > 2,0 mm TIR — faz com que a engrenagem oscile axialmente, direcionando o pinhão para dentro e para fora da malha correta a cada rotação
Causas do desvio axial excessivo:
Flange do casco não perpendicular ao eixo da fresadora
Detritos ou pontos altos na superfície de montagem do flange do casco
Erros de passo da junta do segmento na direção axial
Placas de mola danificadas ou ausentes, causando assentamento irregular das engrenagens
Se o desvio exceder os limites aceitáveis, a abordagem de correção dependerá da causa:
Erros de etapa de junta de segmento: Ajuste os calços da junta de segmento (se o projeto permitir) ou usine as faces da junta. Isto requer equipamento especializado e deve ser realizado pelo fabricante da engrenagem ou por um prestador de serviços qualificado.
Problemas de flange de casca: Usine a face do flange para restaurar o nivelamento e a perpendicularidade. Esta é uma intervenção importante que exige o desligamento da fábrica e equipamentos de usinagem especializados.
Problemas na placa de mola: Substitua as placas de mola danificadas e verifique novamente.
Importante: Se o desvio não puder ser corrigido dentro dos limites aceitáveis, as medições de alinhamento subsequentes deverão levar em conta a variação do desvio. O pinhão deve ser posicionado para fornecer alinhamento correto na posição média da engrenagem e a especificação de folga deve ser ampliada para acomodar a variação de desvio.
A folga - a folga entre os flancos dos dentes não motrizes do par de engrenagens engrenadas - é o parâmetro de alinhamento medido com mais frequência e mais comumente mal compreendido em acionamentos de engrenagens circunferenciais.
A reação tem três funções essenciais:
Evita a interferência dos dentes — permite a expansão térmica da engrenagem e do pinhão sem que os dentes travem juntos
Fornece espaço para a película lubrificante – o lubrificante que evita o contato metal-metal nos flancos dos dentes precisa de espaço para se formar
Acomoda tolerâncias de fabricação – pequenos erros no espaçamento e perfil dos dentes são absorvidos pela folga
Cálculo da folga alvo:
Para acionamentos de engrenagens de circunferência aberta de módulos grandes, a folga alvo normalmente é especificada no desenho da engrenagem. Como referência geral, a seguinte fórmula é amplamente utilizada na indústria:
$$j_{min} = 0,03 vezes m_n$$
$$j_{máx} = 0,05 vezes m_n$$
Onde $$m_n$$ é o módulo normal em milímetros.
Exemplo: Para uma engrenagem circunferencial Módulo 40:
Folga mínima: $$0,03 imes 40 = 1,2 ext{ mm}$$
Folga máxima: $$0,05 imes 40 = 2,0 ext{ mm}$$
Sempre verifique o desenho específico da engrenagem – alguns fabricantes especificam diferentes faixas de folga com base no projeto do perfil do dente.
Procedimento:
Gire a fresadora para posicionar um ponto de malha de dente no local mais acessível (normalmente na lateral da fresadora, na posição 3 ou 9 horas)
Com a fresadora parada e o acionamento travado, insira calibradores de lâminas entre os flancos não acionados de um par de dentes engrenados
Selecione a combinação de calibrador de folga mais espessa que desliza através da abertura com resistência à luz - esta é a folga naquele ponto
Registre a medição e a posição angular da engrenagem circunferencial
Gire a fresadora para colocar o próximo ponto de medição na posição - meça no mínimo 4 posições igualmente espaçadas ao redor da circunferência da engrenagem (0°, 90°, 180°, 270°)
Para uma engrenagem segmentada, meça também imediatamente antes e depois de cada junta de segmento
Interpretando a variação da folga:
Variação de folga ao redor da circunferência = desvio radial da engrenagem circunferencial
Se folga máxima − folga mínima ≈ 2 × desvio radial: isso é esperado e correto
Se a variação exceder 2 × desvio medido: investigue erros na junta do segmento ou folga no rolamento do pinhão
A folga é ajustada movendo a carcaça do rolamento do pinhão radialmente em direção ou afastando-se do centro da engrenagem circunferencial:
Folga excessiva (distância central muito grande): Mova a caixa do rolamento do pinhão em direção à engrenagem circunferencial. Remova os calços sob a base da caixa do rolamento ou ajuste os parafusos de posicionamento radial, se fornecidos.
Folga muito pequena (distância central muito pequena): Afaste a caixa do rolamento do pinhão da engrenagem circunferencial. Adicione calços sob a base da caixa do rolamento.
Orientação de incremento de ajuste:
1mm de movimento radial do pinhão altera a folga em aproximadamente $$2 imes sin(alpha)$$ onde $$alpha$$ é o ângulo de pressão
Para uma engrenagem angular de pressão de 20°: movimento radial de 1 mm ≈ alteração de folga de 0,68 mm
Para uma engrenagem angular de pressão de 25°: movimento radial de 1 mm ≈ alteração de folga de 0,85 mm
Faça ajustes em pequenos incrementos (0,5–1,0 mm no máximo por ajuste) e meça novamente após cada ajuste.
A medição da folga confirma que a distância central está correta, mas não informa nada sobre se os eixos da engrenagem estão paralelos ou se o contato está distribuído corretamente pela face do dente. A análise do padrão de contato dos dentes é o teste definitivo do alinhamento da engrenagem circunferencial e do pinhão.
Procedimento:
Limpe completamente as superfícies dos dentes da engrenagem circunferencial e do pinhão - remova todo o lubrificante, graxa e detritos de pelo menos 10 dentes consecutivos em cada componente
Aplique uma camada fina e uniforme de azul de engenharia (composto de marcação azul da Prússia) apenas nos dentes do pinhão - 6 a 10 dentes consecutivos
Aplique o composto com um pincel ou rolo para obter uma película uniforme com aproximadamente 0,05–0,10 mm de espessura – muito grosso dá um padrão enganoso; muito fino proporciona transferência insuficiente
Gire o moinho lentamente através dos dentes marcados usando a engrenagem barradora - uma passagem pela malha é suficiente
Examine o padrão de transferência nos dentes da engrenagem circunferencial – o azul transferido do pinhão mostra a zona de contato real
O padrão de contato informa tudo sobre a condição de alinhamento. Aprenda a ler corretamente:
✅ Alinhamento correto — padrão de contato ideal:
O contato cobre 70–80% da largura da face do dente
O contato é centralizado na face do dente (não deslocado para nenhuma das extremidades)
O contato se estende de aproximadamente 30% da altura do dente até 70% da altura do dente (centralizado na linha de inclinação)
O padrão é uniforme – sem pontos altos isolados ou lacunas dentro da zona de contato
❌ Padrão deslocado para uma extremidade da face do dente (carga na borda):
Contato concentrado na extremidade acionada ou não acionada do dente
Indica desalinhamento axial - o eixo do pinhão não está paralelo ao eixo da engrenagem circunferencial no plano axial
Correção: Ajuste a posição axial de uma caixa de rolamento do pinhão (mova axialmente uma extremidade do eixo do pinhão) para colocar os eixos em alinhamento paralelo
❌ Padrão concentrado nas pontas dos dentes:
Contato no adendo (ponta) dos dentes da engrenagem motriz
Indica distância central excessiva (folga excessiva) ou erro de perfil
Correção: Se a folga estiver dentro das especificações, o perfil pode estar desgastado – avalie a espessura do dente. Se a folga for excessiva, reduza a distância central.
❌ Padrão concentrado nas raízes dos dentes:
Contato no dedendum (raiz) dos dentes da engrenagem motriz
Indica distância central insuficiente (pouca folga) ou erro de perfil
Correção: Aumente a distância central para obter a folga correta. Verifique se há interferência.
❌ Padrão de contato diagonal:
A faixa de contato passa diagonalmente pela face do dente
Indica desalinhamento radial e axial combinado — o eixo do pinhão está inclinado em relação ao eixo da engrenagem circunferencial em ambos os planos simultaneamente
Correção: Requer ajuste simultâneo da posição radial e do paralelismo axial — a condição de alinhamento mais complexa
❌ Contato intermitente ou manchado:
O contato aparece como pontos isolados em vez de uma faixa contínua
Indica irregularidades superficiais – pontos altos nos flancos dos dentes devido a erros de fabricação, danos anteriores ou desgaste irregular
Correção: Se o equipamento for novo, entre em contato com o fabricante. Se a engrenagem estiver gasta, os pontos altos podem precisar ser corrigidos por um especialista qualificado em engrenagens.
Depois de interpretar o padrão qualitativamente, quantifique a cobertura do contato:
$$ ext{Proporção de contato facial} = rac{ ext{Largura do contato (mm)}}{ ext{Largura total da face (mm)}} imes 100%$$
Proporção de contato facial mínima aceitável:
Nova instalação: ≥ 70%
Período de rodagem (primeiras 500 horas): ≥ 50% (o contato melhorará à medida que as superfícies assentarem)
Operação estabelecida: ≥ 60% (algum desgaste nos pontos altos é normal e aceitável)
Se a relação de contato frontal for inferior a 50% em uma nova instalação, não prossiga para a operação com carga total — a engrenagem não está corretamente alinhada e danos ocorrerão rapidamente.
Com os dados de medição das Fases 2 a 4, você agora tem uma visão completa da condição de alinhamento. Esta fase cobre o procedimento de ajuste físico da caixa do rolamento do pinhão.
Uma caixa de rolamento de pinhão normalmente possui quatro graus de liberdade de ajuste:
Ajuste |
Efeito no alinhamento |
Medição afetada |
Posição radial (em direção/afastamento da engrenagem) |
Altera a distância central |
Retaliação |
Posição axial (ao longo do eixo da fresadora) |
Altera a posição da malha axial |
Padrão de contato dentário (deslocamento final) |
Posição vertical (cima/baixo) |
Altera a distância central vertical |
Folga + padrão de contato |
Angular (inclinado) (uma extremidade para dentro, outra extremidade para fora axialmente) |
Altera o paralelismo dos eixos |
Padrão de contato dentário (diagonal) |
Para fresas de pinhão duplo, cada pinhão possui seu próprio alojamento de rolamento com os mesmos quatro graus de liberdade — além do requisito adicional de que ambos os pinhões compartilhem a carga igualmente.
Siga sempre esta sequência — ajustar na ordem errada cria interações que dificultam a convergência:
Passo 1: Corrija primeiro o desvio axial da engrenagem circunferencial
Se o desvio axial exceder 1,0 mm TIR, resolva a causa raiz (placas de mola, condição do flange) antes de ajustar o pinhão. Um pinhão alinhado corretamente a uma engrenagem oscilante ficará alinhado incorretamente quando a oscilação for corrigida.
Etapa 2: definir a posição radial aproximada (folga)
Ajuste a posição radial do pinhão para obter folga no meio da faixa especificada. Este é um ajuste grosseiro – você o refinará após definir o padrão de contato.
Etapa 3: Definir paralelismo axial (deslocamento final do padrão de contato)
Se o padrão de contato for deslocado para uma extremidade da face do dente, ajuste a posição axial da extremidade apropriada da caixa do rolamento do pinhão:
Padrão deslocado para a extremidade motriz : mova a carcaça do rolamento da extremidade motriz axialmente para longe da engrenagem (ou mova a extremidade não motriz em direção à engrenagem)
Padrão deslocado para a extremidade não motriz : ajuste oposto
Incremento de ajuste: 0,5–1,0mm por passo; reaplique o composto de marcação e verifique novamente após cada ajuste
Etapa 4: refinar a posição radial
Depois de corrigir o paralelismo axial, meça novamente a folga — o ajuste axial pode ter alterado ligeiramente a distância central efetiva. Refine a posição radial para trazer a folga de volta ao valor alvo.
Etapa 5: verifique o padrão de contato
Aplique composto de marcação novo e verifique novamente o padrão de contato. O padrão agora deve mostrar contato centralizado cobrindo ≥ 70% da largura da face. Caso contrário, identifique qual modo de desalinhamento permanece e repita o ajuste apropriado.
Passo 6: Verifique e aperte todos os fixadores
Depois de obter o alinhamento correto, aperte todos os parafusos de fixação da caixa do rolamento do pinhão conforme a especificação. Verifique novamente a folga após o aperto – o aperto dos parafusos pode deslocar ligeiramente a carcaça.
Ajuste radial (calços sob a base do mancal):
Calcule a alteração necessária do calço a partir da medição da folga
Afrouxe (não remova) os parafusos de fixação da caixa do rolamento
Use macacos hidráulicos para levantar ligeiramente a caixa do rolamento - o suficiente para remover/adicionar calços
Remova ou adicione calço para obter a mudança de posição calculada
Abaixe a carcaça sobre os calços e aperte os parafusos de fixação
Meça novamente a folga antes do torque final
Orientação para seleção de calços:
Use calço de aço inoxidável - não use metais macios (cobre, alumínio) que se desintegrarão sob carga
Use o número mínimo de calços — uma pilha de muitos calços finos é menos estável do que menos calços grossos
Certifique-se de que os calços cubram pelo menos 80% da área da base da caixa do rolamento — não use calços pequenos que concentrem a carga
O alinhamento estático correto não garante o alinhamento dinâmico correto. O moinho deve funcionar sob condições controladas para verificar se o alinhamento é mantido sob carga e temperatura operacionais.
Estágio 1: Funcionamento sem carga (moinho vazio), 2–4 horas
Inicie o moinho em velocidade reduzida (50% da velocidade normal de operação se o acionamento de velocidade variável estiver disponível)
Monitore as temperaturas dos rolamentos do pinhão a cada 15 minutos — deve estabilizar abaixo de 65°C
Ouça ruídos anormais – cliques, rangidos ou sons de impacto periódicos indicam interferência dentária ou problemas de contato
Após 1 hora, pare e verifique novamente o padrão de contato do dente – o contato inicial deve mostrar melhora em relação ao padrão estático
Estágio 2: execução com carga parcial, 8–24 horas
Carregue o moinho com 30–50% da carga normal da bola
Execute em velocidade operacional normal
Monitore continuamente as temperaturas dos rolamentos
Após 8 horas, pare e inspecione as superfícies dos dentes – procure evidências de contato correto (faixa de contato polida) e ausência de desgaste (marcação, corrosão)
Estágio 3: Funcionamento com carga total, 48–72 horas
Carregue até o nível operacional normal
Monitore as temperaturas dos rolamentos e os níveis de vibração
Após 48 horas, pare e realize uma nova verificação completa do alinhamento – meça a folga em 4 posições e reaplique o composto de marcação para verificação do padrão de contato
Documente todas as medições como base para referência de manutenção futura
O alinhamento da engrenagem circunferencial não é uma atividade única. Estabeleça um cronograma de monitoramento regular:
Intervalo |
Medição |
Gatilho de ação |
Mensal |
Tendência de temperatura do rolamento do pinhão |
Aumento da temperatura → investigar |
Mensal |
Inspeção visual da superfície do dente |
Nova marcação/pontuação → medir a folga |
Trimestral |
Medição de folga (4 posições) |
Variação > 2mm → verificação completa do alinhamento |
Trimestral |
Excentricidade radial da engrenagem circunferencial |
> 2,0mm TIR → investigar a causa |
Anualmente |
Pesquisa de alinhamento completo (todos os parâmetros) |
Qualquer parâmetro fora das especificações → correto |
Em cada parada planejada |
Padrão de contato dentário |
< 60% de cobertura → ajuste antes de reiniciar |
Depois de qualquer trabalho de fundação |
Pesquisa de alinhamento completo |
Sempre – o trabalho de base muda tudo |
Treine seus operadores e equipe de manutenção para reconhecer estes sinais de alerta precoce:
Aumento da vibração na extremidade de acionamento do moinho - particularmente na frequência de engrenamento da engrenagem (RPM do eixo × número de dentes do pinhão)
Aumento da temperatura do rolamento do pinhão - especialmente se um rolamento funcionar mais quente que o outro no mesmo eixo do pinhão
Ruído incomum - um 'clunk' ou 'baque' periódico a cada revolução da engrenagem circunferencial indica um problema local (degrau na junta do segmento, dente danificado ou desvio severo)
Deterioração da condição do lubrificante – o aumento do teor de partículas metálicas no lubrificante da engrenagem indica desgaste acelerado dos dentes
Mudança visível no padrão de desgaste — se a banda de contato polida nos dentes se mover em direção a uma extremidade da face, ocorre o desenvolvimento de desalinhamento axial
A carcaça do moinho, a engrenagem circunferencial e o pinhão se expandem termicamente quando o moinho atinge a temperatura operacional. Para um moinho de bolas grande, a expansão térmica do diâmetro do casco do moinho pode deslocar a posição central da engrenagem circunferencial em 1–3 mm em relação à posição fria. Se o pinhão estiver alinhado com a posição de engrenagem fria, ele ficará desalinhado durante a operação.
Solução: Execute o alinhamento na temperatura operacional (alinhamento a quente, conforme descrito neste guia) ou calcule o crescimento térmico esperado e pré-compensa o alinhamento a frio de acordo. O deslocamento térmico deve ser calculado a partir do material da carcaça do moinho (normalmente aço carbono, coeficiente de expansão térmica ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C) e o aumento de temperatura esperado.
Medir a folga em um único ponto e declarar o alinhamento completo é o erro de alinhamento mais comum. A folga varia em torno da circunferência devido à excentricidade da engrenagem – uma única medição pode cair no ponto máximo ou mínimo, dando uma imagem completamente enganosa da distância central média.
Solução: Sempre meça no mínimo 4 posições, separadas por 90°. Calcule a folga média e a variação. A média deve estar dentro do intervalo especificado; a variação deve ser consistente com o desvio medido.
Tentar alinhar uma engrenagem circunferencial que tenha parafusos de junta de segmento soltos ou erros de passo nas faces da junta é inútil — a posição da engrenagem muda toda vez que a junta passa pela malha, impossibilitando o alinhamento estável.
Solução: Sempre inspecione e corrija a condição da junta do segmento como a primeira etapa de qualquer campanha de alinhamento, antes de qualquer outra medição ser realizada.
Apertar os parafusos de fixação da carcaça do rolamento do pinhão com torque total antes de verificar o padrão de contato final é um erro comum que desperdiça tempo. O ato de apertar os parafusos pode alterar a posição da caixa em 0,2–0,5 mm, alterando a folga e potencialmente o padrão de contato.
Solução: Aperte os parafusos (aperte manualmente mais um quarto de volta) para todas as medidas intermediárias. Somente o torque de acordo com a especificação final após o padrão de contato e a folga serem confirmados como corretos. Em seguida, verifique novamente a folga uma última vez após o torque.
Nem todo problema de alinhamento da engrenagem circunferencial pode ser resolvido ajustando a posição do pinhão. Use esta estrutura de decisão para determinar o curso de ação correto:
Doença |
Ação recomendada |
Folga fora do alcance, padrão de contato bom |
Ajuste apenas a posição radial do pinhão |
Padrão de contato carregado na borda, folga correta |
Ajuste apenas o paralelismo axial do pinhão |
Excentricidade radial > 3,0 mm TIR |
Investigue e corrija a causa raiz antes do alinhamento |
Excentricidade axial > 2,0 mm TIR |
Inspecione as placas de mola e o flange do casco; corrigir antes do alinhamento |
Espessura do dente desgastada > 30% do original |
Planeje a substituição da engrenagem – o alinhamento não restaurará a força do dente |
Rachaduras nas raízes dos dentes detectadas pela inspeção MT |
Substituição imediata – não continue operando |
Pitting cobre > 30% da área da face do dente |
Avaliar a vida restante; planejar a substituição dentro de 6 a 12 meses |
Erro de passo da junta do segmento > 0,5 mm |
Junta correta antes do alinhamento – entre em contato com o fabricante da engrenagem |
O alinhamento correto não pode ser alcançado dentro da faixa de ajuste do pinhão |
Investigar o assentamento da fundação do moinho; pode exigir intervenção de engenharia civil |
Uma engrenagem circunferencial só pode ser corretamente alinhada se tiver sido fabricada corretamente. Erros dimensionais na engrenagem – desvio, erro de espaçamento dos dentes, erro de perfil – criam problemas de alinhamento que nenhum ajuste do pinhão pode corrigir totalmente.
A maquinaria Yile fabrica Engrenagens circunferenciais segmentadas para serviços pesados para moinhos de bolas, moinhos SAG e fornos rotativos de acordo com os seguintes padrões de qualidade que suportam diretamente o alinhamento correto do campo:
Excentricidade radial da engrenagem acabada : ≤ 0,5 mm TIR (medido em nosso torno vertical de precisão antes do envio)
Excentricidade axial da engrenagem acabada : ≤ 0,5 mm TIR
Erro de passo da junta do segmento : ≤ 0,1 mm (controlado pela usinagem de precisão das faces da junta como um conjunto correspondente)
Erro de espaçamento entre dentes : De acordo com DIN 3962 classe de precisão 9 ou melhor
Material : liga de aço fundido ZG42CrMo, desgaseificada a vácuo (VD), com certificação completa de propriedades químicas e mecânicas
NDT : 100% teste ultrassônico (UT) + inspeção por partículas magnéticas (MT) em todas as zonas da raiz do dente e áreas articulares do segmento
Cada engrenagem circunferencial é enviada com um relatório completo de inspeção dimensional — incluindo medições de desvio, dados de espaçamento de dentes e medições de etapas de juntas de segmento — para que sua equipe de alinhamento saiba exatamente o que esperar antes que a engrenagem chegue ao local.
Para engrenagens circunferenciais segmentadas que exigem instalação em campo sem desmontagem do moinho , fabricamos conjuntos de segmentos correspondentes com faces de junta usinadas com precisão e fornecemos instruções completas de instalação.
Também fabricamos o eixos de pinhão correspondentes para acionamentos de moinhos de bolas e fornos — fornecer engrenagem e pinhão como um conjunto combinado e verificado elimina a fonte mais comum de dificuldade de alinhamento: incompatibilidade geométrica entre engrenagem e pinhão de diferentes fabricantes.
A folga correta depende do módulo de engrenagem. A diretriz geral da indústria é 0,03–0,05 × módulo (normal). Por exemplo, uma engrenagem circunferencial do Módulo 36 deve ter folga de 1,08–1,80 mm. Sempre verifique o desenho específico da engrenagem – alguns fabricantes especificam valores diferentes. Meça em 4 posições ao redor da circunferência e use a média; a variação ao redor da circunferência reflete o desvio da engrenagem, o que é normal e esperado.
No mínimo, meça a folga trimestralmente e após qualquer evento de manutenção que possa afetar o alinhamento (trabalho de fundação, substituição de rolamentos, reparo da carcaça do moinho). Se o moinho apresentar vibração ou ruído crescente, meça imediatamente. A folga aumenta à medida que os dentes se desgastam – um aumento progressivo ao longo do tempo é normal; uma grande mudança repentina indica um problema.
Este padrão de contato de “ampulheta” ou “somente central” indica que o eixo do pinhão está defletindo sob carga, fazendo com que os dentes entrem em contato apenas no ponto médio da face. Este é um problema estrutural – o eixo do pinhão é subdimensionado para a carga aplicada ou a extensão do rolamento é muito grande. Os ajustes de alinhamento não podem corrigir isso. Contate o fabricante do equipamento ou um especialista em equipamentos para avaliação.
As temperaturas desiguais dos rolamentos em um acionamento de pinhão duplo quase sempre indicam uma distribuição de carga desigual – um pinhão suporta mais de 50% do torque total do acionamento. Isto é causado por uma diferença na distância central (folga) entre os dois pinhões. Meça a folga em ambos os pinhões – aquele que funciona mais quente normalmente terá menos folga (mais próximo da engrenagem). Ajuste o pinhão mais quente ligeiramente para fora (aumente sua folga em 0,3–0,5 mm) e monitore as temperaturas.
Uma campanha de alinhamento completa — incluindo pré-inspeção, medição de desvio, medição de folga, análise de padrão de contato, ajustes e verificação de rodagem — normalmente leva de 3 a 5 dias para uma fresa de pinhão único e de 5 a 8 dias para uma fresa de pinhão duplo. Isso pressupõe que nenhum trabalho corretivo importante (correção de juntas de segmento, reparo de fundação) seja necessário. Planeje adequadamente ao programar paradas de manutenção planejadas.
Os procedimentos de medição descritos neste guia podem ser realizados por uma equipe de manutenção competente com os instrumentos corretos. No entanto, a interpretação de padrões de contato complexos, o diagnóstico das causas básicas do desvio excessivo e o gerenciamento do compartilhamento de carga de pinhão duplo exigem experiência. Para o alinhamento inicial da instalação ou após a troca de engrenagens, recomendamos a contratação de um especialista pelo menos nas fases de medição e interpretação, com sua equipe realizando os ajustes físicos sob orientação.
Forneça: marca e modelo da fresa, diâmetro externo da engrenagem circunferencial, número de dentes, módulo, largura da face, número de segmentos, classe do material (se conhecido) e se você precisa de um pinhão compatível. Se houver desenhos disponíveis, inclua-os. Caso contrário, podemos trabalhar a partir de dimensões-chave. Contato sales@yilemachinery.com — respondemos a todas as dúvidas técnicas em 24 horas.
Se você precisa de uma engrenagem circunferencial de reposição fabricada de acordo com seus desenhos, um conjunto de engrenagem e pinhão compatível ou suporte técnico para um problema difícil de alinhamento, a equipe de engenharia da Yile Machinery está pronta para ajudar.
E-mail: jasmine@yileindustry.com
Envie sua solicitação de cotação: www.yilemachinery.com/contactus.html
Todas as dúvidas técnicas respondidas dentro de 24 horas. Para situações de avaria urgente, marque sua mensagem como 'URGENTE' para resposta no mesmo dia útil.
