La innovación de NSK supera el viejo reto de los rodamientos en la industria minera – Interempresas

NSK ha utilizado su gran capacidad de anlisis de problemas y su experiencia para facilitar a las minas y canteras la solucin de uno de los problemas ms persistentes en este sector. Muchas cintas transportadoras que trabajan en el entorno hostil de la mina sufren fallos prematuros de los rodamientos en las poleas tensoras delanteras, traseras y de accionamiento. Existen numerosas razones por las que superar este problema ha resultado ser un gran desafo a lo largo de los aos, pero NSK ha ideado una solucin que mejora la vida til hasta 20 veces sin tener que renunciar a otros requisitos.

Para que la accesibilidad no sea un problema, las poleas tensoras delanteras, traseras y de arrastre de las cintas transportadoras en minera y canteras se basan tradicionalmente en rodamientos abiertos. Sin embargo, la corta vida til de estos rodamientos suele poner en peligro el tiempo de funcionamiento.

En Australia, la minera es uno de los pilares de la economa del pas, donde los perodos de inactividad y las costosas reparaciones representan un peligro para la rentabilidad final. Al igual que en muchas otras regiones del mundo, las empresas mineras de Australia deben enfrentarse a unas costosas operaciones de mantenimiento y a perodos de inactividad prolongados de las cintas transportadoras debido a fallos en los rodamientos de las poleas tensoras. Por lo general, estos rodamientos se ven afectados por la irrupcin en su interior de partculas contaminantes (suciedad, polvo) y agua que logran atravesar los sellados del alojamiento y entrar en el interior de estos rodamientos.

Adems de mejorar la situacin del sellado, cualquier nueva solucin debera evitar comprometer los importantes requisitos necesarios para estas empresas, uno de los cuales es el montaje rpido. Como procedimiento estndar de la industria, cada rodamiento de rodillos esfricos se desliza de manera rpida y fcil sobre un manguito cnico. Por el contrario, los rodamientos que se montan en una superficie cilndrica regular requieren ser calentados y enfriados para garantizar un ajuste por contraccin adecuado, no solo toma tiempo sino que exige disponer de un equipo especial.

Los rodamientos con eje interior cnico, junto con los manguitos cnicos, proporcionan una solucin rpida y adecuada. El manguito del adaptador tiene un eje cilndrico para deslizarse sobre el extremo del eje del rodillo de la cinta transportadora, mientras que el dimetro exterior del manguito presenta una forma cnica que coincide con el del eje del rodamiento. El final del manguito adaptador es roscado y mediante una tuerca sirve se empuja el rodamiento sobre el cono.

Para saber cunto requiere empujar el rodamiento de rodillos esfricos sobre la superficie cnica, los profesionales de mantenimiento usan una galga para verificar el juego interno del rodamiento. Este procedimiento garantiza que no se ejerza una fuerza excesiva que pueda empujar el rodamiento hacia arriba en el manguito cnico, provocando con ello una reduccin excesiva del juego interno.

El sellado est montado sobre un anillo/soporte completamente desmontable (mediante tornillos) para permitir el acceso a los puntos en que se realizan las mediciones del juego interno por medio de calibres de distintos espesores.

La esperanza de vida de los rodamientos de rodillos esfricos abiertos para aplicaciones como cintas transportadoras de minera y canteras es relativamente corta, por lo general unos pocos meses. Sin embargo, a falta de una solucin mejor, esta situacin, un tanto inaceptable, ha prevalecido durante muchos aos.

La primera seal de un gran avance lleg en 2012-13, cuando NSK Australia y su distribuidor comenzaron a trabajar en estrecha colaboracin con las principales empresas mineras de todo el pas para realizar varias pruebas en varias explotaciones con poleas de cintas transportadoras problemticas en las que el promedio entre fallos (MTBF) era de tan solo 6 meses.

NSK se propuso desarrollar un tipo de rodamiento de rodillos esfricos sellado que pudiera proporcionar una vida til ms prolongada mediante un diseo de sellado altamente efectivo y el uso de un acero exclusivo de larga duracin. Sin embargo, uno de los principales desafos fue adaptarse a la necesidad de una medicin final del juego radial. Anteriormente, solo mediante el uso de rodamientos abiertos era posible que las galgas obtuvieran acceso a los puntos de medicin. El uso de un rodamiento sellado convencional impedira llevar a cabo esta operacin crtica.

Algunos fabricantes de rodamientos han abordado este problema ofreciendo rodamientos de rodillos esfricos sellados estndar (con un anillo interior cnico) junto con un conjunto de tablas de conversin. Estas tablas proporcionan una correlacin entre la distancia de empuje axial, la presin de la bomba de aceite de la terca hidrulica y la contraccin del juego interno. Sin embargo, este es un clculo terico que no ofrece una certeza del 100%, lo que genera un cierto porcentaje de errores de montaje.

Una seccin transversal de los rodamientos de rodillos esfricos de larga duracin de NSK con sellado desmontable muestra el anillo interior, el anillo exterior, el sellado y sus soporte.

Para mejorar este enfoque, NSK ide una idea brillante: un sellado desmontable. Este concepto se centra en un sellado montado sobre un anillo/soporte que es completamente desmontable (mediante tornillos), lo que proporciona el acceso necesario para realizar las mediciones de holgura utilizando calibres (as como la posibilidad de que el usuario final seleccione y use su grasa preferida en la puesta en marcha y las operaciones de reengrase si es necesario). El diseo de NSK no requiere equipo para el ajuste por contraccin y sigue utilizando manguitos adaptadores cnicos y tuercas estndar ISO, ofreciendo as intercambiabilidad con las soluciones ya existentes.

Es importante destacar que, a pesar del sellado desmontable, no hay un incremento de las dimensiones exteriores lmites especificadas por ISO, lo que permite el uso de alojamientos de rodamientos estndar. NSK logr este resultado mediante la implementacin de su material patentado para rodamientos Hi-TF/Super-TF para mitigar las limitaciones de diseo del sellado. Este material aumenta el ndice de carga hasta en un 10% (segn el tamao) en comparacin con un rodamiento abierto estndar, lo que permite que la solucin conserve las mismas dimensiones. Por tanto, las empresas mineras pueden cambiar de forma rpida y sencilla sus rodamientos abiertos existentes por la solucin NSK; no es necesario instalar o modificar otro tipo de alojamiento.

Cabe destacar que el material de los rodamientos Hi-TF y Super-TF consigue el doble de vida til que el material de los rodamientos convencionales cuando se trabaja con lubricacin limpia y hasta 10 veces ms cuando se trabaja con lubricacin contaminada.

La solucin de NSK tambin cuenta con tecnologa probada de sellado de nitruro de alta resistencia (HNBR) capaz de trabajar hasta 100 C, que proporciona un sellado hasta un 30% ms efectivo que los conceptos estndar de la industria gracias al uso de tecnologa de labio con contacto. Este diseo ayuda a brindar proteccin frente a contaminantes y consigue una prolongada vida til.

El ndice de carga dinmica ms alto del material para rodamientos Hi-TF/Super-TF de NSK mitiga las limitaciones de diseo del sellado, de manera que el rodamiento no presenta un aumento de las dimensiones exteriores lmites especificadas por ISO.

Algunos de los rodamientos de prueba de rodillos esfricos instalados en cintas transportadoras de minera por NSK Australia en 2012-13 siguen en servicio sin problemas. A pesar de ello, NSK retir un juego (aunque funcionaba perfectamente) despus de dos aos y lo envi al centro de I+D de la empresa en Japn para realizar un anlisis de fatiga por rayos X. El resultado indic que el elemento an gozaba de una vida residual de ocho aos. Por lo tanto, junto con el tiempo de servicio ya alcanzado, NSK determin que pensar en una vida til de 10 aos es realista, lo que supera con creces todo lo visto anteriormente en cintas transportadoras utilizadas en la industria de la minera y la explotacin de canteras.

Desde entonces, NSK Australia ha suministrado alrededor de 1.600 rodamientos de rodillos esfricos de larga duracin con tecnologa de sellado desmontable en toda la industria minera del pas. Una completa gama de tamaos estndar de 120 a 480 mm de dimetro interior est ahora disponible en todo el mundo, incluyendo Europa. En algunos pases, como los pases nrdicos, ya se han realizado algunas instalaciones.