Blocos de rolamentos para moinhos de esferas

Introdução detalhada aos blocos de rolamentos de moinhos de esferas e seus processos de fabricação e inspeção

I. Visão geral e características estruturais dos blocos de rolamentos de moinhos de esferas

• Suporte de carga: sustenta o peso total do cilindro, meio de moagem e materiais (até dezenas ou centenas de toneladas) e absorve cargas de impacto durante a rotação;

• Posicionamento: Garante a coaxialidade e a precisão rotacional do eixo oco por meio da cooperação com o rolamento;

• Vedação e lubrificação: Integra canais de lubrificação e estruturas de vedação para fornecer lubrificação aos rolamentos e evitar a entrada de poeira e líquido de arrefecimento.

• Material: Moinhos de bolas de pequeno e médio porte normalmente usam ferro fundido cinzento (HT300) (excelente fundibilidade e absorção de choque); moinhos grandes ou pesados adotam ferro dúctil (QT450-10) ou aço estrutural soldado (Q355B) (maior resistência).

• Tipos estruturais: Integral (pequeno a médio porte) e bipartido (grande porte, para fácil instalação e manutenção). Geralmente incluem furos de montagem de rolamentos (encaixe de interferência com os anéis externos dos rolamentos), espigões de localização, furos para parafusos, furos para lubrificação e aletas de resfriamento.

II. Processo de fabricação de blocos de rolamentos para moinhos de esferas

(A) Blocos de rolamentos fundidos (HT300 como exemplo)

1. Projeto de moldes e fabricação de núcleos

• Os moldes de areia (de madeira ou resina) são fabricados com base em modelos 3D, com uma margem de usinagem de 3 a 5 mm. Os risers são projetados para evitar cavidades de contração;

• Áreas críticas (por exemplo, furos de rolamentos) usam fabricação de núcleo em caixa fria para garantir precisão dimensional.

2. Derretendo e Derramando

• Controle da composição do ferro fundido: C 3,2-3,6%, Si 1,8-2,2%, Mn 0,8-1,2%, S≤0,12%, P≤0,15%;

• Vazamento a 1380-1450℃ usando vazamento em etapas para reduzir a concentração de tensões e garantir a densidade da fundição.

3. Tratamento de envelhecimento

• As peças fundidas passam por envelhecimento natural por 2 a 4 semanas (ou envelhecimento artificial: 200-250°C por 8h) para eliminar o estresse da fundição e evitar deformações subsequentes na usinagem.

4. Usinagem de desbaste

• Tornos CNC ou máquinas de mandrilar processam furos de rolamentos (deixando uma margem de acabamento de 2-3 mm), faces finais e pinos de localização, garantindo planura das superfícies de referência ≤0,1 mm/100 mm.

5. Semi-acabamento e envelhecimento secundário

• Finalize o torneamento dos círculos externos e das faces finais, deixando uma margem de retificação de 1-1,5 mm;

• Envelhecimento secundário (180-220℃ por 4h) para estabilizar ainda mais as dimensões.

6. Usinagem de Acabamento

• Furos de rolamentos de acabamento de máquinas de mandrilar CNC: grau de tolerância IT6, rugosidade da superfície Ra≤1,6μm, circularidade ≤0,01mm, cilindricidade ≤0,015mm/100mm;

• Faces finais de espigas de localização de máquinas de retificação de superfície: planicidade ≤0,03 mm/100 mm, perpendicularidade ao eixo do furo do rolamento ≤0,02 mm/100 mm;

• Perfuração e rosqueamento de furos de lubrificação e furos de conexão: precisão de rosca 6H, tolerância de posição do furo ±0,1 mm.

(B) Blocos de rolamentos soldados (Q355B como exemplo)

1. Obturação e conformação

• Corte CNC para estampagem (espessura da chapa ≥20 mm). As áreas dos furos de apoio são emendadas com flanges de aço forjado (aço 20#) para aumentar a resistência à carga.

2. Processo de soldagem

• Método de soldagem: soldagem a arco submerso ou soldagem a arco metálico a gás, com ranhuras de solda em forma de V (ângulo de 60°);

• Sequência de soldagem: Soldar primeiro as áreas de baixa tensão e, em seguida, as soldas principais, utilizando soldagem em camadas (cada camada com espessura ≤ 5 mm). Martelar após a soldagem para aliviar a tensão;

• Tratamento pós-soldagem: Recozimento para alívio de tensões a 300℃ por 6h para eliminar o estresse de soldagem (evitando rachaduras).

3. Usinagem

• Segue as mesmas etapas de usinagem de desbaste, envelhecimento secundário e usinagem de acabamento dos blocos de rolamentos fundidos, mas as superfícies soldadas devem primeiro ser fresadas e planas (rugosidade da superfície Ra≤12,5μm).

III. Processo de Inspeção de Blocos de Rolamento de Moinho de Esferas

(A) Inspeção de matéria-prima e blanks

1. Inspeção de materiais:

• Peças de ferro fundido: Análise espectral para verificar a composição química (por exemplo, teor de C e Si em HT300) e testes de tração para verificar a resistência à tração ≥300MPa;

• Peças soldadas: Verifique os certificados de chapa de aço; flanges forjadas passam por inspeção UT (em conformidade com JB/T 5000.15 Classe II).

2. Inspeção de defeitos em branco:

• Peças fundidas: inspeção MT (sem rachaduras ou encolhimento superficial), com foco em furos de rolamento (sem poros ≥φ3mm);

• Peças soldadas: inspeção 100% UT para soldas (sem fusão incompleta ou inclusões de escória) e inspeção MT (sem rachaduras superficiais).

(B) Inspeção em processo (nós-chave)

1. Após usinagem grosseira:

• Verifique o diâmetro do furo do rolamento (tolerância uniforme) e o diâmetro do espigão (tolerância de ± 0,5 mm) usando paquímetros ou CMM.

2. Após tratamento térmico:

• Teste de dureza: testador de dureza Brinell para ferro fundido (180-240HBW) e peças soldadas recozidas (≤220HBW).

3. Após o acabamento da usinagem:

• Precisão dimensional: CMM mede diâmetro do furo do rolamento (tolerância IT6), circularidade (≤0,008 mm) e cilindricidade (≤0,01 mm/100 mm);

• Tolerância geométrica: O indicador de mostrador verifica a perpendicularidade da face da extremidade do espigão em relação ao eixo do furo do rolamento (≤0,02 mm/100 mm);

• Qualidade da superfície: O perfilômetro verifica a rugosidade do furo do rolamento (Ra≤1,6μm); inspeção visual para verificar se há arranhões ou rebarbas.

(C) Inspeção do Produto Final

1. Inspeção de compatibilidade de montagem:

• Ajuste do furo do rolamento: o calibrador de folga verifica a interferência (normalmente 0,01-0,03 mm para garantir a estabilidade do anel externo do rolamento);

• Posição do furo do parafuso: O medidor verifica a coaxialidade dos furos de conexão com o espigão de localização (≤0,1 mm).

2. Inspeção de pressão e vedação:

• Teste de pressão do orifício de lubrificação: ar comprimido de 0,5 MPa por 30 s, com solução de sabão, verificando se não há vazamentos;

• Vedação geral: montagem simulada do rolamento, enchimento de óleo (até 1/2 do furo do rolamento), rotação de 10 minutos e inspeção para verificar se não há vazamentos.

3. Inspeção de aparência:

• Pintura de superfície (primer + acabamento, espessura total de 60-80 μm) sem manchas ou descascamentos; marcações claras (modelo, material).

IV. Resumo