Nuevo estudio explora la agilidad de las excavadoras a través de los cojinetes de giro

En el campo de la maquinaria de construcción, las excavadoras son reconocidas por su excepcional flexibilidad y eficiencia, capaces de realizar tareas complejas como agarrar, rotar y descargar con precisión. Esta poderosa capacidad de giro no es accidental, sino que proviene de un componente central ubicado sobre el chasis: el cojinete de giro.

Los cojinetes de giro, también conocidos como cojinetes de plataforma giratoria o anillos de giro, sirven como el eje crítico que conecta las estructuras superior e inferior de las excavadoras, permitiendo una operación omnidireccional de 360 grados. Este artículo, escrito en estilo enciclopédico, analizará a fondo los principios de funcionamiento, las características estructurales, los escenarios de aplicación, los puntos de mantenimiento, el diagnóstico y la solución de problemas, así como los desarrollos tecnológicos relacionados con los cojinetes de giro. El objetivo es revelar los secretos detrás de la rotación flexible de las excavadoras y proporcionar información valiosa para los profesionales de la industria de la maquinaria de construcción.

Los cojinetes de giro son cojinetes a gran escala capaces de soportar simultáneamente cargas axiales, cargas radiales y momentos de vuelco. Integran la rotación, la transmisión por engranajes y las conexiones de instalación en una sola unidad, simplificando el diseño, reduciendo los costos y mejorando la fiabilidad.

En la maquinaria de construcción como las excavadoras, los cojinetes de giro conectan la estructura superior (incluida la cabina, el motor y el sistema hidráulico) con el mecanismo de desplazamiento inferior (orugas o ruedas), lo que permite que la estructura superior gire 360 grados con respecto a la estructura inferior. Esto permite una cobertura operativa de rango completo.

La evolución de los cojinetes de giro está estrechamente ligada al desarrollo de la maquinaria de construcción. La maquinaria temprana utilizaba cojinetes deslizantes simples o cojinetes de bolas para la rotación, pero su capacidad de carga y precisión eran insuficientes para equipos a gran escala. Con los avances en la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación, la producción de cojinetes grandes se hizo factible.

A principios del siglo XX, surgieron cojinetes de giro capaces de soportar cargas más pesadas y se aplicaron a grúas y otros equipos. A medida que la maquinaria de construcción evolucionó, los cojinetes de giro sufrieron mejoras continuas en la estructura y el rendimiento, lo que llevó a varios tipos adaptados a diferentes aplicaciones.

Los cojinetes de giro se pueden clasificar de múltiples maneras, incluyendo:

• Por tipo de elemento rodante: Tipo bola (para cargas más ligeras y velocidades más altas) y tipo rodillo (para cargas más pesadas y velocidades más bajas). Los cojinetes de tipo rodillo se pueden dividir además en cojinetes de rodillos cilíndricos, cónicos y esféricos.
• Por filas de caminos de rodadura: Fila simple (simple y rentable), fila doble (mayor capacidad de carga y precisión) y fila triple (máxima capacidad de carga y rigidez).
• Por tipo de engranaje: Engranaje externo (fácil instalación), engranaje interno (compacto para aplicaciones con espacio limitado) y sin engranajes (para requisitos de alta precisión).
• Por estructura: Integral (compacto y fácil de instalar) y dividido (facilita el mantenimiento y el reemplazo).

Los cojinetes de giro se utilizan ampliamente en diversas industrias, incluyendo:

• Excavadoras: Soportan y rotan la estructura superior para excavar, cargar y descargar.
• Grúas: Permiten que la estructura superior levante y transporte cargas pesadas.
• Turbinas eólicas: Rotan la góndola para aprovechar la energía eólica.
• Equipos médicos: Se utilizan en escáneres de TC y máquinas de resonancia magnética para componentes rotacionales.

Un cojinete de giro típico consta de:

• Anillos interior y exterior: Fabricados con acero de aleación de alta resistencia, tratados térmicamente y mecanizados con precisión para mayor durabilidad.
• Elementos rodantes: Bolas o rodillos que reducen la fricción y permiten una rotación suave.
• Retenedores: Separan los elementos rodantes para evitar colisiones.
• Sellos: Protegen contra contaminantes y retienen la lubricación.
• Engranajes (si corresponde): Transmiten la fuerza rotacional.

Los cojinetes de giro funcionan convirtiendo la fricción de deslizamiento en fricción de rodadura, minimizando la resistencia. La lubricación es fundamental para reducir el desgaste y disipar el calor, asegurando la longevidad.

Los intervalos de lubricación adecuados (cada 100–200 horas de funcionamiento) con grasa adecuada son esenciales para evitar el desgaste y la corrosión.

Problemas como rigidez, ruido, vibración o fugas a menudo se derivan de una lubricación inadecuada, contaminación o sobrecarga.

Las inspecciones rutinarias de los sellos, pernos y condiciones de los engranajes pueden prevenir fallos. Evite la sobrecarga y asegure una instalación adecuada.

Los avances en los cojinetes de giro se centran en mayores capacidades de carga, precisión, longevidad y sistemas de monitorización inteligentes. Los materiales ligeros y los diseños modulares también están ganando terreno.

Los cojinetes de giro son indispensables en la maquinaria de construcción, lo que permite la flexibilidad y la eficiencia necesarias para las operaciones modernas. La comprensión de su diseño, mantenimiento y tecnologías en evolución garantiza un rendimiento y una durabilidad óptimos en entornos exigentes.