Mantenerse alineado en condiciones difíciles

Durante la última década, una innovadora línea de rodamientos de Timken ha causado sensación en la industria siderúrgica mundial por su capacidad para reducir el costo de operación en líneas de fundición continua. Al combinar la capacidad de autoalineación de un rodamiento de rodillos esféricos con la libertad axial de un rodamiento cilíndrico, Timken ADAPT ha demostrado su capacidad para durar hasta tres veces más que otras marcas líderes.

Con ese éxito, ADAPT está ganando un mayor interés en otro sector industrial: la producción de papel. Hablamos con dos expertos de Timken sobre cómo ADAPT está ayudando a los clientes a superar condiciones similares en estas dos industrias tan diferentes.

¿Qué tienen en común las líneas de fundición de acero y los rodillos secadores de papel? Cada vez más: los rodamientos Timken ADAPT.

P: ¿Cómo utiliza la industria del acero los rodamientos ADAPT?


Roth: ADAPT se utiliza en líneas de fundición continua, la parte de la planta donde el acero líquido se convierte en losas de acero sólidas. Una gran planta para un cliente en Bélgica tiene dos líneas de fundición, cada una utiliza cientos de rodamientos en su funcionamiento continuo las 24 horas al día, los 7 días de la semana.

Esos rodamientos se someten a condiciones térmicas extremas, lo que hace que los ejes que están girando se expandan y contraigan. También están sujetos a cargas elevadas a velocidades de rotación bajas, lo que puede resultar duro para los rodamientos.

A medida que el acero líquido desciende por la rueda y se solidifica, se rocía con agua para enfriarlo. Todo ese equipo está constantemente sujeto a agua, vapor y sarro, lo que hace que la corrosión sea otro problema común.

Una vez enfriadas, las losas pasan por un laminador donde se convierten en láminas de acero extremadamente delgadas para su uso en la fabricación de automóviles u otros fines.

P: ¿Qué desafíos enfrentó la industria del acero que los rodamientos ADAPT ayudaron a resolver?

Fierro: Dentro de la operación de la rueda, hay una cantidad significativa de desalineación que ocurre debido al gran peso del acero y las condiciones térmicas, por lo que vemos una gran cantidad de movimiento axial y radial. Para adaptarse a esa situación, un rodamiento en una posición fija se empareja con un rodamiento en el lado opuesto del eje que está destinado a flotar, para moverse con las condiciones cambiantes.

Antes de ADAPT, algunos clientes utilizaban un rodamiento toroidal ofrecido por un tercero. Por momentos vieron fallas tempranas con esos rodamientos debido al desgaste o la adherencia del anillo interno al eje, junto con corrosión y otras condiciones. A medida que el rodamiento flotante se inhibiera, provocaría cargas cruzadas y daños prematuros en el rodamiento.

Un montaje defectuoso también podría causar daños prematuros. Con la solución toroidal, el cliente debía calcular durante el montaje cuánto esperaban que se movieran el rodamiento y el eje a medida que cambiaban las condiciones térmicas durante el funcionamiento. Si esas medidas no se hicieran correctamente, el rodamiento se deformaría.

P: ¿Los clientes estaban experimentando mucho tiempo de inactividad como resultado de fallas en los rodamientos?

Roth: Idearon soluciones alternativas, siempre manteniendo segmentos de ruedas de repuesto disponibles y listos para instalar. Se tardó aproximadamente media hora en sacar un segmento y colocar uno nuevo, por lo que la producción no se detendría por completo. No obstante, eso se sumó a los costos de producción para desmontar, reemplazar y revisar esos segmentos.

P: ¿Cómo resolvió Timken ADAPT esos problemas?

Fierro: ADAPT combina un rodamiento de rodillos esféricos en el anillo externo con un rodamiento de rodillos cilíndricos para el anillo interno, por lo que puede controlar la desalineación y el desplazamiento axial.

Al mismo tiempo, nuestro rodamiento ofrece una instalación mucho más simple, sin necesidad de cálculos iniciales de expansión del eje. Para abordar el desplazamiento axial, utilizamos un anillo interno cilíndrico con características de diseño internas que mantienen un contacto de tres puntos en el elemento rodante. Ese diseño mitiga la deformación y ayuda a prevenir deslizamientos o manchas.

Además, los rodamientos ADAPT encajan dentro del soporte existente. A menudo, el cliente no tiene que volver a instalar ni cambiar las líneas de lubricación para adaptarse a ADAPT, lo que facilita aún más la instalación.

P: ¿Cuáles son los beneficios generales que la industria del acero ha obtenido al pasar a ADAPT?

Roth: En primer lugar, la vida útil del rodamiento se ha prolongado considerablemente. Un cliente afirmó que los rodamientos toroidales anteriores solían fallar después de producir alrededor de 700 000 toneladas de acero.

En 2017, comenzamos a instalar rodamientos ADAPT en ruedas continuas y, para 2019, cada una de esas líneas había acumulado más de 2.5 millones de toneladas de acero producido. Entonces, en ciertos casos, ya hemos multiplicado la vida útil del rodamiento por tres. Nuestro objetivo es llegar a 4.5 millones de toneladas para un solo sistema de rodamientos en producción, y creemos que probablemente lo logremos.

Nuestros clientes también están contentos de que el rodamiento sea tan fácil de instalar. No es necesario modificar el equipo, simplemente retire el rodamiento toroidal existente y coloque el de Timken. Nuestro anillo interno también se puede quitar del rodamiento, lo que facilita aún más el montaje.

P: ¿Cuáles son las implicancias de la línea de rodamientos ADAPT para la industria del papel?

Roth: En la producción de papel, también se observan cambios abruptos de temperatura, especialmente durante el arranque, y los rodamientos deben adaptarse rápidamente a esos cambios. Es similar a una rueda de acero, en términos de tener un rodamiento en el lado fijo y un rodamiento adaptador en el lado flotante, con cargas altas y cambiantes y mucha humedad.

Fierro: Después de nuestro éxito en el acero, los ingenieros de aplicaciones, diseño y servicio de Timken buscaron otros mercados que pudieran beneficiarse de la tecnología. Desarrollamos una línea ADAPT para la industria del papel y comenzamos a probarla en el campo. Nuestro rodamiento de prueba para papel de mayor duración se acerca a los dos años y funciona excepcionalmente.

Las pruebas internas y de campo confirman que durante el funcionamiento, dado que ocurren todas esas condiciones pasajeras, los rodamientos ADAPT funcionan hasta un 10 % más fríos que los de la competencia, con hasta un 10 % menos de torque. Estos factores tienen una correlación directa con el rendimiento en las secciones de secado de papel.

Lanzamos ADAPT al mercado del papel con una gran cantidad de números de pieza y tamaños y hemos visto ganancias recientes en dos grandes fabricantes de equipos originales con instalaciones en Europa, Brasil y China. Esperamos que Timken ADAPT supere a la competencia en el mercado del papel, al igual que lo ha hecho con las ruedas de acero.

Descubra cómo los rodamientos ADAPT podrían mejorar su eficiencia operativa

Published: 2021/05/24