Causas y corrección sin desmontaje del eje helicoidal del extrusor doblado

Guía de Mantenimiento para Equipos de Producción de Ladrillos y Tejas

En las líneas de producción de ladrillos cocidos de arcilla, el extrusor es el equipo de conformado principal, mientras que el eje del tornillo es uno de los componentes de transmisión más críticos dentro del extrusor. El eje del tornillo es responsable de transmitir la mayor parte del par generado durante la operación y de transportar los materiales de arcilla hacia adelante bajo presión. Por lo tanto, su condición operativa afecta directamente la calidad de conformado de los ladrillos crudos, así como la estabilidad operativa del equipo.

Durante la producción a largo plazo, debido a las complejas condiciones de las materias primas y las variaciones en la carga del equipo, la flexión o deformación del eje del tornillo es un problema mecánico relativamente común. Si no se aborda de inmediato, puede provocar un funcionamiento anormal del equipo, daños mecánicos o incluso la paralización de la producción.

Basado en la experiencia práctica de mantenimiento en la industria de ladrillos y tejas, este artículo presenta un método práctico de corrección in situ que no requiere el desmontaje del extrusor, lo cual es especialmente adecuado para fábricas de ladrillos pequeñas y medianas con capacidad de mantenimiento limitada.

El eje del tornillo es un componente de transmisión clave dentro del extrusor y tiene las siguientes características estructurales.

• Transmisión de Alto Par

Durante el proceso de extrusión, el eje del tornillo transmite continuamente potencia mecánica mientras empuja el material de arcilla hacia el cabezal de la matriz.

• Ranuras Tangenciales para Chaveta

Para montar las paletas del tornillo, el eje generalmente se diseña con dos ranuras tangenciales para chaveta. Aunque esta estructura facilita la instalación de las paletas, en comparación con un eje macizo del mismo diámetro, su resistencia a la flexión y a la torsión se reduce relativamente.

• Características de Material y Fabricación

En la fabricación tradicional de maquinaria para ladrillos, debido a las limitaciones del equipo, muchos ejes de tornillo no se someten a tratamiento térmico de temple y revenido.

Según los estándares generales de fabricación mecánica, los ejes de transmisión que no se someten a un tratamiento térmico adecuado tienden a tener menor resistencia a la fatiga y a la resistencia al impacto, lo que aumenta la posibilidad de deformación durante la operación a largo plazo.

En la producción práctica de ladrillos, la flexión del eje del tornillo del extrusor se debe principalmente a los siguientes factores.

Las condiciones de las materias primas varían significativamente entre diferentes fábricas de ladrillos, como:

• Diferencias en el índice de plasticidad
• Fluctuaciones en el contenido de humedad
• Distribución de tamaño de partícula inestable

Estos factores causan fluctuaciones significativas en la carga operativa del extrusor, lo que resulta en un par alterno periódico en el eje del tornillo.

Si la materia prima no se procesa adecuadamente, puede contener:

• Piedras
• Fragmentos metálicos
• Impurezas duras

Cuando estos objetos extraños entran en el extrusor, generan cargas de impacto instantáneas, que pueden causar la flexión o incluso la torsión del eje del tornillo.

Al producir diferentes tipos de ladrillos, como:

• Ladrillos perforados
• Bloques huecos aislantes
• Ladrillos de arcilla estándar

la presión de extrusión varía significativamente, lo que impone diferentes niveles de carga mecánica al eje del tornillo.

Los extrusores son típicamente equipos de producción continua. La operación a largo plazo bajo condiciones de alta carga acelera la deformación por fatiga del eje del tornillo.

• Cuando el eje del tornillo se dobla, generalmente ocurren los siguientes fenómenos:
• Aumento significativo de la oscilación del cabezal de la matriz
• Fluctuación en la presión de extrusión
• Fricción local entre el tornillo y el revestimiento del cilindro
• Aumento de la vibración y el ruido del equipo
• En casos severos, las paletas del tornillo pueden colisionar directamente con el revestimiento del cilindro, lo que representa una seria amenaza para la seguridad del equipo.

Cabe señalar que:

La flexión del eje del tornillo se puede corregir, pero la deformación torsional no se puede reparar sin desmontaje y reemplazo.

Para fábricas de ladrillos con recursos financieros o capacidad de mantenimiento limitados, se puede utilizar el enderezado por llama in situ para reparar el eje. El procedimiento específico es el siguiente.

Se deben retirar todas las paletas del tornillo montadas en el eje para que el cuerpo del eje quede completamente expuesto.

Girar manualmente el eje del tornillo y usar un punzón o un indicador de dial para determinar:

• El punto de flexión más alto
• El punto de flexión más bajo
• El centro de la posición de flexión

Estas ubicaciones deben marcarse claramente.

En la mayoría de los casos, la flexión ocurre cerca de la raíz del cojinete delantero.

Para evitar daños a los cojinetes durante el calentamiento, se deben tomar medidas de protección:

• Envolver cuerda de amianto alrededor del eje en la parte inferior de la caja de alimentación
• Aplicar material de arcilla húmeda fuera de la capa de amianto

Este aislamiento evita que el calor se transfiera al cojinete y evita el recocido del cojinete.

Colocar las siguientes herramientas de soporte debajo de la posición de flexión:

• Cuñas de acero
• Bloques de soporte en V

Esto asegura que los cojinetes no se dañen durante el proceso de corrección.

Usar una llama de oxicetileno para calentar uniformemente la sección doblada del eje.

Una vez que la superficie del eje alcanza un estado uniformemente al rojo vivo, golpear el extremo lejano del eje con un martillo de aproximadamente 18 libras para corregir gradualmente la alineación del eje.

Durante el proceso, verificar continuamente la alineación del eje con una herramienta de medición para evitar la sobrecorrección.

Después de la corrección, la tolerancia aceptable es:

• Flexión del eje del tornillo ≤ 1 mm

lo cual es suficiente para la operación normal del extrusor.

El enderezado por llama puede reducir la resistencia a la fatiga del área calentada. Por lo tanto, se recomienda un tratamiento de endurecimiento superficial local.

1. Calentar la superficie del eje con una llama de oxicetileno
2. Temperatura de calentamiento: 830–850°C
3. Enfriar rápidamente el área calentada con agua
4. Utilizar el calor interno del eje para el revenido

Durante el revenido, el color de la superficie típicamente cambia de la siguiente manera:

• Blanco → Amarillo → Azul

Cuando la superficie se vuelve azul, enfriar inmediatamente el eje con agua para estabilizar la dureza.

La dureza final de la superficie del eje debe ser:

≤ HRC 30

Este nivel asegura una resistencia al desgaste suficiente mientras se mantiene la tenacidad del material.

Para muchas fábricas de ladrillos pequeñas y medianas, reemplazar un eje de tornillo es costoso.

Por ejemplo:

• Los costos adicionales incluyen transporte, mano de obra y pérdidas por tiempo de inactividad

En muchos casos, la pérdida económica total puede alcanzar varias veces el costo del eje en sí.

El uso del método de corrección in situ puede:

• Evitar paradas de producción prolongadas
• Reducir los costos de mantenimiento
• Mejorar la utilización del equipo

La experiencia práctica ha demostrado que el enderezado por llama in situ de un eje de tornillo extrusor doblado es un método de mantenimiento económico, práctico y efectivo.

La técnica tiene varias ventajas:

• No es necesario desmontar el equipo
• Corto tiempo de mantenimiento
• Bajo costo de reparación
• Operación simple

Para fábricas de ladrillos pequeñas y medianas con instalaciones de mantenimiento limitadas, este método tiene un alto valor práctico y un fuerte potencial de promoción industrial.

Mediante un mantenimiento adecuado del equipo y métodos de reparación científicos, la vida útil de los componentes clave del extrusor se puede extender significativamente, asegurando la operación estable de la línea de producción de ladrillos.