A caixa do contraeixo (também conhecida como carcaça do contraeixo ou carcaça do eixo intermediário) é um componente estrutural e de proteção essencial em britadores cônicos. Ela serve como uma carcaça fechada que suporta e posiciona o conjunto do contraeixo (incluindo o contraeixo, as engrenagens cônicas e os rolamentos), ao mesmo tempo em que isola os componentes da transmissão de poeira, detritos e umidade externos. Suas principais funções incluem:
Fornece suporte estrutural rígido para manter o alinhamento do eixo intermediário e das engrenagens durante rotação de alta velocidade e cargas pesadas.
Proteger componentes internos contra contaminação, o que pode causar desgaste prematuro ou falha.
Atuando como uma barreira para conter lubrificantes, garantindo que eles permaneçam dentro do sistema de transmissão para reduzir o atrito.
Amortece as vibrações geradas pelo eixo intermediário rotativo, reduzindo assim o ruído e melhorando a estabilidade geral do equipamento.
A caixa do eixo intermediário é um invólucro robusto, normalmente de ferro fundido, com um design modular, compreendendo os seguintes componentes principais e características estruturais:
Caixa de carroçaria (carcaça): Estrutura principal fechada, geralmente uma peça fundida de uma ou duas peças, com um interior oco para acomodar o conjunto do eixo intermediário. É projetada com flanges de montagem ou furos para parafusos para fixá-la à estrutura do britador, garantindo estabilidade posicional. As paredes internas são usinadas com tolerâncias precisas para se adaptarem aos assentos dos mancais e aos componentes de vedação.
Assentos de rolamento: Rebaixos fundidos ou usinados integralmente dentro do corpo da caixa que abrigam os rolamentos que suportam o eixo intermediário. Esses assentos são cilíndricos ou cônicos (combinando com os anéis externos do rolamento) e devem manter uma coaxialidade estrita para evitar desalinhamento do eixo.
Portas de lubrificação: Furos perfurados ou conexões roscadas no corpo da caixa para conectar as linhas de lubrificação, permitindo que óleo ou graxa fluam para os rolamentos e áreas de engate das engrenagens. Algumas portas incluem válvulas de retenção para evitar refluxo.
Flanges e juntas de vedação:Se a caixa for dividida (duas peças), os flanges ao longo das superfícies de contato serão equipados com juntas de borracha ou metal para evitar vazamento de lubrificante e bloquear contaminantes externos.
Tampas de Inspeção: Painéis removíveis (geralmente aparafusados) no corpo da caixa para permitir acesso para manutenção, como troca de rolamentos ou verificação de lubrificantes. Essas tampas são vedadas com anéis de vedação para manter a integridade do gabinete.
Orifícios de ventilação: Pequenas aberturas (equipadas com filtros) para equalizar a pressão interna e externa, evitando o acúmulo de calor ou umidade que podem degradar os lubrificantes.
Recursos de ajuste de folga de engrenagem:Alguns projetos incluem ranhuras para calços ou placas ajustáveis perto dos assentos dos rolamentos para ajustar com precisão a folga axial ou radial das engrenagens do eixo intermediário, garantindo o engrenamento ideal.
O corpo da caixa do eixo intermediário é fabricado principalmente por fundição em areia, com as seguintes etapas:
Seleção de materiais: Ferro fundido cinzento (HT250 ou HT300) é preferido por sua excelente fundibilidade, alta rigidez, propriedades de amortecimento de vibrações e custo-benefício. Para britadores de serviço pesado, o ferro dúctil (QT500-7) pode ser usado para aumentar a resistência ao impacto.
Criação de padrões: Um molde de madeira, metal ou impresso em 3D é criado para replicar a geometria da caixa, incluindo flanges, assentos de mancais e cavidades internas. O molde inclui tolerâncias de contração (1–2% para ferro fundido) e ângulos de inclinação (2–5°) para facilitar a remoção do molde.
MoldagemAreia aglomerada com resina é usada para formar a cavidade do molde ao redor do molde, garantindo alta precisão dimensional. Machos (feitos de areia ou metal) são inseridos para criar características internas, como assentos de rolamento e câmaras ocas. O molde é curado para endurecer a areia, garantindo estabilidade durante o vazamento.
Derretendo e Derramando: O ferro fundido é fundido em um forno de indução a 1400–1450 °C, com composição química ajustada para atingir um teor de carbono de 3,2–3,6% e um teor de silício de 1,8–2,2% para fluidez ideal. O metal fundido é vazado no molde por meio de um sistema de passagem, com velocidade de vazamento controlada (5–10 kg/s) para evitar turbulência e garantir o preenchimento completo das seções de paredes finas.
Resfriamento e Shakeout: O molde é deixado esfriar por 8 a 12 horas (dependendo do tamanho) para evitar rachaduras térmicas. Após o resfriamento à temperatura ambiente, a peça fundida é removida do molde por vibração (shakeout) e o excesso de areia é limpo com ar comprimido ou jateamento de granalha.
Tratamento térmico: A peça fundida passa por um recozimento para alívio de tensões a fim de eliminar tensões residuais do resfriamento. Ela é aquecida a 550–600 °C, mantida por 2–3 horas e, em seguida, resfriada lentamente a 200 °C antes de ser resfriada ao ar. Esta etapa evita empenamentos durante a usinagem subsequente.
Inspeção de Fundição: Verificações visuais para detectar defeitos superficiais (por exemplo, rachaduras, buracos de areia ou preenchimento incompleto). Testes ultrassônicos (UT) são realizados em áreas críticas (por exemplo, assentos de rolamentos e superfícies de montagem de flanges) para detectar falhas internas, como porosidade ou retração, que podem comprometer a integridade estrutural.
Após a fundição, o corpo da caixa passa por usinagem de precisão para atender aos requisitos funcionais:
Usinagem de desbaste:
As superfícies externas, flanges e furos de montagem são fresados ou torneados para remover o excesso de material, estabelecendo dimensões básicas com uma margem de usinagem de 1–2 mm.
Os assentos dos rolamentos são perfurados grosseiramente para um tamanho aproximado, garantindo que fiquem concêntricos com o eixo central da caixa.
Usinagem de Acabamento:
Os assentos dos rolamentos são perfurados e brunidos com precisão para atingir a tolerância IT7, com uma rugosidade superficial de Ra1,6–3,2 μm para garantir o encaixe adequado do rolamento. A coaxialidade entre os assentos dos rolamentos opostos é controlada para ≤0,02 mm/m.
Os flanges de acoplamento (para caixas divididas) são retificados na superfície para atingir planura ≤0,05 mm/m, garantindo uma vedação firme com juntas.
As portas de lubrificação e os furos roscados são perfurados e rosqueados de acordo com as especificações (por exemplo, roscas M10 ou G1/4), com bordas rebarbadas para evitar danos à vedação.
Tratamento de superfície:
A superfície externa é pintada com primer anticorrosivo e acabamento para resistir a danos ambientais.
As superfícies internas (excluindo assentos de rolamentos) podem ser revestidas com um inibidor de ferrugem para proteger contra umidade quando não estiverem em uso.
Montagem com Componentes:
Os rolamentos são pressionados nos assentos usinados, com ajustes de interferência para evitar deslizamento.
As juntas são instaladas em flanges divididas, e as duas metades são parafusadas com torque uniforme (normalmente 30–50 N·m) para garantir pressão uniforme.
Tampas de inspeção, vedações e filtros de ventilação são instalados, seguidos de testes de pressão para verificar se não há vazamentos.
Validação de materiaisAmostras de ferro fundido são testadas quanto à composição química (por espectrometria de emissão óptica) para garantir a conformidade com os padrões HT250/HT300. A resistência à tração e a dureza (180–240 HBW) são verificadas por meio de ensaios mecânicos.
Verificações de precisão dimensional:
Máquinas de Medição por Coordenadas (CMM) são usadas para inspecionar dimensões críticas, incluindo diâmetro do assento do rolamento, planicidade do flange e posições dos furos.
Um indicador de mostrador é usado para verificar a coaxialidade dos assentos dos rolamentos e a perpendicularidade dos flanges de montagem em relação ao eixo central da caixa.
Teste de Integridade Estrutural:
Teste de pressão: A caixa montada (com as tampas seladas) é preenchida com óleo e pressurizada a 0,3–0,5 MPa por 30 minutos, sem vazamentos.
Testes de partículas ultrassônicas ou magnéticas (MPT) são realizados em áreas de alto estresse (por exemplo, cantos de flanges) para detectar rachaduras ou fadiga.
Teste Funcional:
Após a montagem com o eixo intermediário, são realizados testes de rotação para garantir que o eixo gire livremente sem emperrar, indicando o alinhamento adequado do assento do rolamento.
Testes de fluxo de lubrificação verificam se o óleo atinge todos os pontos críticos através das portas, com medidores de vazão confirmando o volume adequado.
Inspeção Final:Cada caixa do eixo intermediário é inspecionada visualmente quanto a defeitos de superfície, e um certificado de conformidade é emitido, documentando verificações dimensionais, resultados de testes de materiais e resultados de testes de pressão.
Em resumo, a caixa do contraeixo é um componente vital que garante a operação eficiente e durável do conjunto do contraeixo. Sua fundição robusta, usinagem de precisão e rigoroso controle de qualidade contribuem para o desempenho confiável do britador cônico em condições de trabalho pesado.
Como desmontar a estrutura do eixo de transmissão do britador cônico
1. Desmonte todos os tubos de óleo que afetam a desmontagem da estrutura do eixo de transmissão.
2. Remova a polia seguindo as etapas de desmontagem. Isso evita danos à polia durante a desmontagem da estrutura do eixo de transmissão.
3. Remova os parafusos que prendem a estrutura do eixo de transmissão e a estrutura e, em seguida, parafuse os parafusos de elevação especiais fornecidos nos três furos roscados distribuídos uniformemente no flange externo da estrutura do eixo de transmissão.
4. Para evitar que a estrutura do eixo de transmissão fique presa na estrutura, os parafusos de elevação devem ser aparafusados um a um. A temperatura do furo da cremalheira e a temperatura ambiente são cerca de 55 °C mais altas. Este método pode auxiliar na desmontagem. Até que a estrutura do eixo de transmissão seja separada do corpo da estrutura.
5. Coloque um tubo longo na extremidade da polia do eixo de transmissão para manter o equilíbrio de toda a peça. Remova-o com a ajuda de um guindaste ou outro equipamento de elevação adequado.
6. Remova o coletor de óleo e aqueça o defletor de óleo a cerca de 30°C acima da temperatura ambiente.
7. Coloque um pé-de-cabra entre a estrutura do eixo de transmissão e o defletor de óleo e aplique a pressão adequada. Assim que o anel defletor de óleo estiver solto, segure-o pelos dois lados e remova-o do eixo. O furo interno do defletor de óleo é equipado com anéis de vedação ou grafite manchados com selante para evitar vazamento de óleo lubrificante ao longo do eixo de transmissão. Tenha cuidado para não danificar a vedação durante a desmontagem do anel defletor. Ele deve ser substituído antes da reinstalação se a vedação estiver danificada.
8. Remova o eixo de transmissão da estrutura do eixo de transmissão.
