Transportadores de tornillo: desgaste, cojinetes y mantenimiento es una referencia práctica sobre cómo un tornillo helicoidal giratorio (sinfín) mueve sólidos a granel a través de un canal o tubo, dónde se desgasta y cómo mantener la hélice, los cojinetes, los retenes y el accionamiento en servicio.
Un transportador de tornillo parece sencillo, pero su fiabilidad depende de un reducido número de componentes que se degradan de forma predecible una vez que se sabe qué vigilar.
Un transportador de tornillo consta de una hélice helicoidal soldada a un tubo o eje central, que gira dentro de un canal en forma de U o de un tubo cerrado. A medida que el tornillo rota, la hélice empuja el material a lo largo del eje hacia la descarga.
Los transportadores largos se construyen con varias secciones de tornillo unidas por ejes de acoplamiento, con cojinetes colgantes intermedios que soportan las uniones.
El accionamiento normalmente se monta en el extremo de descarga para que el tornillo trabaje en tensión en lugar de compresión, lo que reduce la tendencia del tubo a pandeo o a desviarse.
La carga del canal se define como la fracción de la sección transversal ocupada por material. Las cargas de diseño estándar según la práctica de CEMA (Conveyor Equipment Manufacturers Association) son 15, 30 y 45 por ciento, elegidas según lo abrasivo, viscoso o libre‑fluido que sea el material. Trabajar por encima de la carga de diseño es una causa raíz común de sobrecarga, daño de cojinetes colgantes y desgaste prematuro.
Materiales abrasivos como arena, ceniza, cemento, cascarillas de grano y mena mineral atacan dos superficies: el borde exterior de la hélice y el fondo del canal en el lado de transporte. El desgaste rara vez es uniforme.
Se concentra donde el material se arrastra con más fuerza, por lo que el diámetro exterior de la hélice se reduce y el fondo del canal se adelgaza. Ambos cambian la holgura de funcionamiento, lo que reduce el rendimiento y permite que el material recircule en lugar de avanzar.
Los cojinetes colgantes se sitúan dentro del canal en cada junta de acoplamiento y son la parte más sensible al mantenimiento del transportador. Funcionan en la corriente de material, por lo que ven polvo, humedad y abrasivos que ningún cojinete externo toleraría.
El material del cojinete se selecciona para coincidir con el producto transportado: hierro duro o bronce para servicio general, bronce impregnado de aceite o superficies endurecidas para abrasivos, y tipos no metálicos como UHMW o nylon donde debe evitarse la contaminación del producto.
Debido a que operan sumergidos en material, los cojinetes colgantes necesitan un intervalo definido de lubricación e inspección. Donde se utiliza grasa, purgue suficiente para expulsar la grasa contaminada a través del retén. Para orientación sobre la selección y la programación de esto, vea nuestra visión general de regímenes de lubricación .
Un cojinete colgante agarrotado desgasta rápidamente el eje de acoplamiento y luego rompe los pernos de acoplamiento, por lo que la detección temprana es importante.
Los dos cojinetes finales, en los extremos de accionamiento y de cola, se montan fuera del canal y son más fáciles de mantener. El tornillo genera una carga axial de empuje, por lo que un cojinete de empuje se coloca en el extremo de descarga para soportarla y mantener el tornillo en tensión.
Los retenes de eje, típicamente estopas o retenes de labio, se sitúan donde el eje atraviesa las placas extremas del canal. Los retenes con fugas permiten que el producto escape y que contaminantes y humedad entren en el cojinete final, lo cual es una causa frecuente de fallo del cojinete.
Inspeccione los retenes en busca de fugas y trazas de polvo, y mantenga la placa extrema del canal limpia para que el retén no se rellene de producto.
| Modo de fallo | Causa probable | Comprobación |
|---|---|---|
| Capacidad reducida | Desgaste del borde de la hélice y del fondo del canal que aumenta la holgura | Mida el diámetro exterior de la hélice y el espesor del fondo del canal respecto a la dimensión de fabricación |
| Agarrotamiento del cojinete colgante | Falta de lubricación, entrada de abrasivos, material de cojinete incorrecto | Temperatura y ruido en los cojinetes colgantes; inspeccione el eje de acoplamiento por rayado |
| Pernos de acoplamiento rotos | Cojinete agarrotado o atasco que eleva el par en la junta | Comprobación de par; inspeccione los pernos y el ajuste del eje de acoplamiento |
| Fuga de retenes / fallo del cojinete final | Empaque o retén de labio desgastado; acumulación de producto en la placa extrema | Busque trazas de producto y humedad en los cojinetes finales |
| Sobrecarga / disparo del motor | Carga del canal por encima del diseño; acumulación de material u obstrucción | Verifique el nivel de llenado frente a 15/30/45% de diseño; compruebe entrada y descarga por bloqueos |
| Atasco / acumulación de material | Producto pegajoso o húmedo, objeto extraño, sobrealimentación | Inspeccione canal y hélice por apelmazamiento; confirme el control de la tasa de alimentación |
La sobrecarga y los atascos comparten la misma señal de advertencia: un aumento repentino del par de accionamiento o de la corriente del motor. Instale un pasador fusible, un limitador de par o un monitor de corriente para que un atasco pare el accionamiento antes de que rompa los acoplamientos o doble el tornillo.
Los materiales pegajosos e higroscópicos se acumulan en la hélice y el canal y reducen el área libre; puede ser necesario limpieza en húmedo o cambiar a un tornillo de cinta o de palas cortadas. Nunca despeje un atasco a mano hasta que el accionamiento esté asegurado contra puesta en marcha.
El motorreductor, su acoplamiento al tornillo y la alineación del eje de accionamiento completan una ruta de mantenimiento. Compruebe el nivel y la temperatura del aceite en el reductor, escuche ruido de cojinetes y confirme que el acoplamiento de accionamiento y cualquier correa o cadena estén tensados y alineados.
La desalineación entre motor y reductor añade vibración y carga a los cojinetes; los principios se tratan en nuestra guía sobre alineación de acoplamientos .
Cuando un transportador de tornillo alimenta un elevador vertical, coordine su inspección con el elevador de cangilones adyacente para que ambos se mantengan en un solo paro.
Un GMAO (CMMS) convierte estas comprobaciones puntuales en un calendario repetible con historial de mediciones de desgaste por sección de tornillo. Solicite una demo de Fabrico para ver cómo las rutas de cojinetes colgantes y las tendencias de desgaste de hélice pueden seguirse en un único lugar.
Los intervalos dependen del tipo de cojinete y del material transportado. Los cojinetes que trabajan en producto abrasivo o húmedo suelen necesitar atención semanal o por turno, mientras que unidades ligeramente cargadas pueden funcionar mensualmente. Establezca el intervalo a partir de la guía del fabricante del cojinete y acórtelo si sale grasa contaminada.
Reemplácela o aplique recubrimiento duro cuando la hélice haya perdido aproximadamente un 10 a 15 por ciento de su altura radial o cuando la holgura con el canal haya crecido lo suficiente como para reducir notablemente el rendimiento. Controle el diámetro exterior a lo largo del tiempo en lugar de juzgarlo a simple vista.
El rotura repetida de pernos suele indicar algo que eleva el par en esa junta: un cojinete colgante que se agarra, un atasco o un eje de acoplamiento desgastado con juego. Inspeccione el cojinete y el eje adyacentes antes de simplemente colocar pernos nuevos.
El cojinete de empuje se coloca en el extremo de descarga para que el material transportado mantenga el tornillo en tensión. Esto reduce el pandeo y permite que el cojinete más cargado quede fuera del canal, donde puede ser mantenido.
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