Guía de excavadora con anillo giratorio: tipos de rodamientos, selección y consejos de mantenimiento

Puedes juzgar una excavadora por su forma de balancearse. Esa rotación suave y controlada de la estructura superior se produce en un componente grande que se encuentra en la cintura de la máquina: el anillo giratorio, también llamado cojinete de giro o cojinete de anillo giratorio. Lleva todo lo que está encima, absorbe la fuerza de inclinación de un brazo cargado en su máximo alcance y transmite el par de giro a la pista dentada.

Esta guía explica lo que hace un anillo de giro en una excavadora, qué tipos de rodamientos se adaptan a cada clase de máquina, los signos de desgaste que vale la pena detectar a tiempo y la rutina de mantenimiento que mantiene un giro firme.

Qué hace un anillo giratorio en una excavadora

El anillo giratorio es la unión estructural de la máquina. El marco superior se atornilla a un anillo, el tren de aterrizaje se atornilla al otro y la casa gira sobre los elementos rodantes entre ellos. En servicio llegan tres tipos de carga al mismo tiempo:

• Carga axial, proveniente del peso muerto de la estructura superior más lo que haya en el cucharón.
• Momento de inclinación, debido a la extensión de un brazo cargado, que presiona un lado de la pista mucho más fuerte que el otro.
• Carga radial y par de giro, procedente de la aceleración y el frenado, entregados a través de los dientes del engranaje por el piñón de la caja de cambios de giro.

Debido a que esas cargas cambian constantemente y llegan juntas, una corona de giro está diseñada como un elemento estructural, no como un simple cojinete. El diámetro de la pista, el círculo de pernos, el módulo de engranajes y las especificaciones del material son parte del diseño de la máquina, por lo que reemplazar uno es un trabajo de taller en lugar de una reparación en la carretera.

Tipos de anillos giratorios y dónde encajan

Los anillos giratorios de las excavadoras se agrupan según la disposición de sus elementos rodantes, y cada disposición tiene una clase de máquina natural detrás.

Rodamientos giratorios de bolas de una hilera

Los rodamientos giratorios de una hilera de bolas son la opción más común para excavadoras compactas y medianas. La geometría de contacto de cuatro puntos permite que una sola fila de bolas soporte cargas axiales, radiales y de momento a la vez, por lo que el rodamiento se mantiene corto y al mismo tiempo lo suficientemente rígido para las excavaciones diarias. Se montan de forma sencilla, cuestan menos que los diseños de rodillos y vienen con engranajes internos o externos para adaptarse al diseño de la caja de cambios oscilante.

Rodamiento giratorio de bolas de una hilera para excavadoras Se adapta a excavadoras compactas y medianas, que transportan cargas axiales, radiales y de momento con un diseño corto y rígido de una sola hilera y engranajes opcionales. Ver producto →

Rodamientos giratorios de bolas de doble hilera

Cuando la pluma se alarga, el momento de inclinación aumenta más rápido que la carga útil. Un rodamiento de bolas de contacto de cuatro puntos y doble hilera de igual diámetro comparte ese momento entre dos hileras de bolas, agregando capacidad sin un cambio dramático en la altura de montaje. Es adecuado para máquinas de tamaño mediano que pasan el día con brazos largos, pinzas o garfios instalados, donde la carga a menudo queda muy descentrada.

Rodamiento giratorio de bolas de contacto de cuatro puntos y doble hilera de igual diámetro Agrega capacidad para máquinas de tamaño mediano con brazos o garfios largos al compartir el momento de inclinación en dos filas sin un aumento importante en la altura de montaje. Ver producto →

Rodamientos de rodillos de tres hileras (Serie 13)

Las grandes máquinas de minería, canteras y demolición necesitan más de lo que un rodamiento de bolas puede ofrecer. Un rodamiento giratorio de tres hileras de rodillos utiliza una hilera de rodillos para carga axial en cada dirección y una tercera hilera para carga radial, lo que ofrece una capacidad y rigidez muy altas. La serie 13 está diseñada para esa tarea: resiste las cargas de impacto de la excavación de rocas y mantiene la precisión de rotación bajo un cucharón pesado. También es más pesado, más costoso y menos tolerante con una superficie de montaje mal mecanizada.

Opciones de rodillo cruzado y tipo L

Vale la pena conocer dos familias más pequeñas. Los rodamientos de rodillos transversales de una hilera colocan rodillos cilíndricos a noventa grados entre sí en una pista de rodadura, lo que proporciona una gran rigidez en una altura reducida. Los rodamientos de bolas de una hilera tipo L utilizan un anillo interior en forma de L que se atornilla directamente a una cara de montaje vertical. Ambos aparecen en excavadoras compactas y accesorios motorizados donde el espacio es reducido y la precisión de rotación es importante.

Lectura de una especificación de anillo giratorio

Las hojas de especificaciones dan números; la habilidad es saber qué números importan. En un anillo giratorio de excavadora, cuatro parámetros impulsan la mayoría de las decisiones: las clasificaciones axiales y de momento, el módulo de engranaje que coincide con el piñón de la caja de cambios oscilante, el patrón de orificios para pernos y la altura total disponible debajo de la casa.

Los rodamientos se clasifican según un caso de carga definido y una vida útil objetivo, a menudo contada en ciclos de oscilación. Una máquina que excava ocho horas al día en una cantera y una máquina que realiza trabajos de servicios públicos dos veces por semana pueden parecer similares en el papel, pero necesitan factores de seguridad muy diferentes.

Señales de advertencia de un anillo de giro defectuoso

Los anillos giratorios rara vez fallan sin previo aviso. La dificultad es que los avisos aparecen paulatinamente y los operadores se adaptan a ellos sin darse cuenta. Esté atento a:

• Contragolpe creciente, donde la casa se balancea ligeramente cuando un columpio comienza o se detiene.
• Nuevos ruidos o vibraciones, como chirridos, chasquidos o una irregularidad en la rotación.
• Grasa que se vuelve oscura, arenosa o metálica, o grasa que pasa más allá de los sellos.
• Sellos con fugas, agrietados o rotos, que dejan entrar polvo y agua directamente a la pista de rodadura.
• Pernos de montaje flojos o estirados, una causa común de fallas graves que es fácil de verificar.
• Desgaste desigual en los dientes del engranaje, generalmente un signo de desalineación o piñón desgastado.

Si dos o más de estos aparecen juntos, aléjese de la excavación intensa y haga que inspeccionen el rodamiento. Reemplazar un rodamiento anticipadamente cuesta mucho menos que uno que falla y se lleva consigo la brida de montaje.

Hábitos de mantenimiento que prolongan la vida útil de los rodamientos de giro

El mantenimiento del anillo de giro no es complicado, pero debe ser regular.

1. Grasa por un horario, no por sensación. Utilice una grasa de extrema presión adaptada al trabajo y siga el intervalo recomendado.
2. Gire mientras engrasa, para que la grasa se extienda por toda la pista de rodadura en lugar de acumularse en un solo lugar.
3. Inspeccionar los sellos en cada servicio; un sello roto es una puerta abierta al polvo y al agua.
4. Lee la grasa vieja. Si sale arenoso o metálico, haga revisar una muestra.
5. Verifique el torque de los pernos y vuelva a apretarlos después de las primeras semanas de operación como una cuestión de rutina.
6. Mantenga limpia el área alrededor del anillo, ya que los residuos acumulados retienen la humedad contra los sellos.

Para obtener una visión más amplia de cómo se comportan estos rodamientos en diferentes máquinas, nuestra guía para rodamientos giratorios para grúas y excavadoras Combina bien con un registro de mantenimiento.

Adaptación del rodamiento a la clase de máquina y al ciclo de trabajo

Para elegir un anillo de giro rara vez se trata de encontrar el más grande que encaje. El sobredimensionamiento añade peso, costo y altura, y cambia la dinámica de giro de la máquina; un tamaño insuficiente simplemente acorta la vida útil. La ruta confiable es comenzar desde el caso de carga: alcance máximo, fuerza del cucharón, peso del accesorio, la proporción de tiempo dedicado al giro y la vida útil esperada en ciclos.

En máquinas de servicio pesado, ese caso de carga generalmente apunta hacia un diseño de rodillos de tres hileras, donde la capacidad y la rigidez importan más que el peso y el costo.

Rodamiento giratorio de rodillos de tres hileras Serie 13 Construido para máquinas de servicio pesado donde la capacidad y la rigidez importan más que el peso y el costo, con filas de rodillos separadas para cargas axiales y radiales. Ver producto →

Tres preguntas resuelven la mayor parte del resto: cuánto momento de inclinación genera realmente la máquina en pleno alcance, si el piñón de giro es interno o externo y en qué módulo, y cuánta altura de montaje y espacio para el círculo de pernos está disponible. Hágalo bien y las especificaciones restantes tenderán a encajar.

Trabajar con un fabricante que conoce las excavadoras

Casi todos los problemas con los anillos de giro que surgen en una máquina años después comenzaron como una decisión sobre las especificaciones. Por eso es útil involucrar al fabricante de rodamientos mientras el diseño o la reconstrucción aún están en el papel.

Somos Jiangsu Manchen Transmission Technology y hemos estado diseñando y fabricando rodamientos y transmisiones desde nuestra base en Jiangyin, Jiangsu. Nuestra gama cubre rodamientos de una hilera de bolas, de dos hileras de bolas, de rodillos transversales, de tipo L y de tres hileras, además de accionamientos giratorios para accesorios motorizados. La producción se realiza en una línea digital monitoreada por datos, lo que significa que se puede rastrear un rodamiento a través de su mecanizado y tratamiento térmico, y las fechas de entrega se basan en la capacidad real y no en el optimismo.

Nuestros productos rotan equipos en maquinaria de ingeniería, maquinaria portuaria, robots industriales, dispositivos médicos y seguidores solares. Si está averiguando qué anillo giratorio pertenece a una excavadora, envíe el caso de carga y el plano de montaje; esa conversación suele ahorrar más tiempo que cualquier catálogo.

Es fácil ignorar un anillo de giro mientras está funcionando. Permanece en silencio, mantiene la casa firme y deja que un cubo lleno se balancee sobre las vías sin estremecerse. Dele grasa limpia, sellos sanos y la tensión correcta de los pernos, y seguirá haciéndolo durante años. Cuando llegue el reemplazo, haga coincidir el tipo de rodamiento con las cargas que la máquina realmente ve, y el próximo movimiento se sentirá tan apretado como el primero.