bloco de rolamento do britador de mandíbula

Introdução detalhada ao componente de bloco de rolamento de britadores de mandíbula

I. Composição e Estrutura do Bloco de Apoio

1. Corpo de rolamento
   A estrutura de suporte de carga do núcleo, cilíndrica ou em forma de bloco, é feita de ferro fundido cinzento de alta resistência (HT350), ferro dúctil (QT500-7) ou aço fundido (ZG35SiMn). Os corpos de ferro fundido oferecem bom amortecimento de vibrações (adequado para britadores de pequeno/médio porte), enquanto os corpos de aço fundido oferecem maior resistência (adequado para britadores de grande porte). O corpo contém um furo de precisão para instalação do rolamento, com flanges de montagem externas e nervuras de reforço. A estrutura geral deve resistir à deformação plástica sob carga nominal de 1,5x.
2. Furo do rolamento
   Um furo passante de precisão no centro do corpo para montagem do anel externo do rolamento, com tolerância H7 (ajuste por interferência) de acordo com os requisitos do rolamento. A rugosidade da superfície interna é Ra ≤ 1,6 μm (para reduzir o desgaste no anel externo do rolamento). Degraus (10–20 mm de largura) em ambas as extremidades do furo localizam o rolamento e a tampa de vedação, com perpendicularidade das faces dos degraus em relação ao eixo do furo ≤ 0,02 mm/100 mm para garantir uma distribuição uniforme da força após a instalação do rolamento.
3. Flange de montagem
   Estrutura flangeada em uma ou ambas as extremidades do corpo, 10 a 20 mm mais espessa que o corpo, para conexão aparafusada às placas laterais. A face do flange apresenta 4 a 8 furos circunferenciais para parafusos (M16 a M36) com tolerância posicional de ± 0,2 mm. A planura da superfície de contato com a placa lateral é ≤ 0,1 mm/100 mm para evitar carga excêntrica após a instalação.
4. Estrutura de vedação (ranhura de vedação)
   Ranhuras de vedação (8–15 mm de largura, 3–5 mm de profundidade) em ambas as extremidades do furo do mancal abrigam retentores de óleo ou retentores de labirinto, evitando vazamento de lubrificante e entrada de poeira. A coaxialidade da ranhura de vedação com o furo do mancal é ≤ 0,05 mm para evitar desgaste da vedação devido à excentricidade.
5. Estruturas de Reforço e Auxiliares

• Costelas radiais: : Nervuras radiais de 15–30 mm de espessura na parte externa da carroceria formam suportes triangulares com o flange de montagem, aumentando a resistência à carga radial (deflexão ≤0,1 mm/m).

• Furo de enchimento de óleo: Um furo roscado M10–M16 na lateral do corpo conecta-se a um bico de graxa ou tubo de lubrificação para lubrificação do rolamento. O canal de 3–5 mm de diâmetro conecta-se ao furo do rolamento para garantir uma lubrificação adequada.

• Localizando o chefe (opcional): Uma saliência anular (3–5 mm de altura) em algumas faces de flange se encaixa em uma ranhura na placa lateral, limitando o desvio de posicionamento a ≤0,05 mm para maior precisão de instalação.

II. Processo de Fundição de Blocos de Mancais (Exemplo de Ferro Dúctil QT500-7)

1. Preparação de Molde e Areia

• São utilizados moldes de areia de resina, com padrões de madeira ou metal baseados em modelos 3D. É reservada uma margem de retração de 1,0% a 1,5% (contração linear do ferro dúctil). O furo do mancal é formado com núcleos de areia revestidos com tinta de grafite (0,5 a 1 mm de espessura) para melhorar a precisão da superfície.

• O alinhamento do núcleo de areia garante um desvio de perpendicularidade ≤0,1 mm/m do furo do rolamento para evitar excentricidade nas peças fundidas.

2. Fusão e Esferoidização

• Ferro-gusa com baixo teor de enxofre (S ≤ 0,03%), sucata de aço e material de retorno são fundidos em um forno de indução a 1450–1480 °C. A composição é ajustada (C 3,6%–3,8%, Si 2,5%–2,8%, Mn ≤ 0,5%).

• Esferoidização: Utilizando o 冲入法, o agente esferoidizante (liga de magnésio de terras raras, 1,2%–1,5%) e o inoculante (75% ferrosilício, 0,8%–1,0%) são adicionados à panela. A temperatura de fusão pós-tratamento é de 1380–1420 °C, com uma taxa de esferoidização ≥80% (grau ≥3).

3. Despejar e resfriar

• Um sistema de vazamento pelo fundo realiza o enchimento a partir do centro do corpo a uma temperatura de 1350–1380 °C. O tempo de vazamento é de 3 a 10 minutos (peso de 50–500 kg) para garantir um enchimento suave sem aprisionamento de escória.

• As peças fundidas são resfriadas abaixo de 300°C no molde para evitar rachaduras devido ao resfriamento rápido.

4. Tratamento térmico

• Recozimento: As peças fundidas são aquecidas a 550–600 °C, mantidas por 3–4 horas e, em seguida, resfriadas em forno a 200 °C para resfriamento a ar, eliminando tensões residuais (≤80 MPa) e prevenindo a deformação causada pela usinagem. Os componentes de aço fundido passam por normalização (850–900 °C por 2 horas, resfriados a ar) para garantir uma estrutura uniforme.

III. Processo de Usinagem de Blocos de Mancais

1. Usinagem de desbaste

• Utilizando a face do flange como referência, o furo do rolamento é torneado/fresado em desbaste (com sobremetal de acabamento de 2 a 3 mm) em um torno ou centro de usinagem vertical. A face do flange é fresada em desbaste (com sobremetal de 1 a 2 mm) para garantir uma perpendicularidade de ≤ 0,3 mm/100 mm entre o eixo do furo e a face do flange.

• Os furos para parafusos e os furos para enchimento de óleo são perfurados (tolerância de 1 mm) e as ranhuras de vedação são torneadas grosseiramente (tolerância de 0,5 mm na largura/profundidade).

2. Tratamento de envelhecimento

• Após o desbaste, é realizado o envelhecimento artificial (200–250 °C por 4 horas para ferro fundido; 300–350 °C por 6 horas para aço fundido) para aliviar ainda mais o estresse da usinagem e estabilizar as dimensões.

3. Usinagem de Acabamento

• Furo do rolamento: furação de acabamento em torno CNC ou máquina de mandrilar com ferramentas diamantadas (ferro fundido) ou ferramentas de carboneto (aço fundido) com tolerância H7, Ra ≤1,6 μm e cilindricidade ≤0,005 mm/100 mm.

• Face do flange: fresada com acabamento até planicidade ≤0,1 mm/100 mm, perpendicularidade ao eixo do furo ≤0,01 mm/100 mm e Ra ≤3,2 μm.

• Ranhuras e roscas de vedação: Ranhuras de vedação com acabamento torneado (tolerância de ±0,1 mm) e furos de óleo roscados (rosca 6H) garantem vedação confiável e encaixe dos fixadores.

4. Tratamento de superfície

• As superfícies não usinadas são rebarbadas e pintadas com um revestimento antiferrugem (fosfatado para ferro fundido). As superfícies usinadas recebem óleo antiferrugem. Os furos dos rolamentos para unidades grandes podem ser fosfatados ou cromados (5–10 μm) para maior resistência ao desgaste.

IV. Processo de Controle de Qualidade

1. Qualidade de Fundição

• Inspeção visual: Sem rachaduras, retração ou furos de areia. A superfície do furo do mancal deve estar livre de poros ou inclusões com diâmetro ≥ 1 mm.

• Qualidade interna: O ferro dúctil é inspecionado quanto à taxa de esferoidização (≥80%) e à morfologia da grafite (predominantemente esférica). O aço fundido é submetido a testes ultrassônicos (UT), sem defeitos ≥φ2 mm em um raio de 20 mm do furo do mancal.

• Propriedades mecânicas: Amostrado para dureza (QT500-7: 170–230 HBW; ZG35SiMn: 220–260 HBW) e resistência à tração (QT500-7: ≥500 MPa).

2. Precisão dimensional

• Máquinas de medição por coordenadas verificam o diâmetro do furo do rolamento (H7), a cilindricidade, a perpendicularidade ao flange e as posições dos furos dos parafusos, com desvios-chave ≤50% das tolerâncias de projeto.

• Um medidor de mostrador verifica a planura do flange (≤0,1 mm/100 mm) e a coaxialidade da ranhura de vedação (≤0,05 mm).

3. Teste de montagem

• Ajuste do rolamento: Um anel externo de rolamento padrão é pressionado no furo para verificar a interferência (0,01–0,03 mm), garantindo que não haja folga ou aperto excessivo.

• Teste de vedação: As vedações são instaladas para um teste de pressão de 0,3 MPa (30 minutos) sem vazamento de lubrificante.

4. Teste de carga

• Carga estática de 1,5× carga radial nominal por 1 hora mostra deformação ≤0,05 mm sem deformação residual após a descarga.