Causas y Corrección sin Desmontaje del Eje de Tornillo Sinfín Doblado del Extrusor

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 principal de formación, mientras que el eje de tornillo sinfín es uno de los componentes de transmisión más críticos dentro del extrusor. El eje de tornillo sinfín es responsable de transmitir la mayor parte del torque 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 formación de los ladrillos verdes, así como la estabilidad operativa del equipo. 

Durante la producción a largo plazo, debido a condiciones complejas de materias primas y variaciones en la carga del equipo, la flexión o deformación del eje de tornillo sinfín es un problema mecánico relativamente común. Si no se aborda de inmediato, puede llevar a una operación anormal del equipo, daños mecánicos o incluso a la interrupción 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 desmontar el extrusor, el cual es especialmente adecuado para fábricas de ladrillos pequeñas y medianas con capacidad limitada de mantenimiento.

I. Características Estructurales del Eje de Tornillo Sinfín del Extrusor

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

1. Transmisión de Alto Torque: Durante el proceso de extrusión, el eje de tornillo sinfín transmite continuamente potencia mecánica mientras empuja el material de arcilla hacia la cabeza de la matriz.  

2. Ranuras para Chavetas Tangenciales: Para montar las palas del tornillo sinfín, el eje suele diseñarse con dos ranuras para chavetas tangenciales. Aunque esta estructura facilita la instalación de las palas, en comparación con un eje sólido del mismo diámetro, su resistencia a la flexión y torsión se reduce relativamente.

3. Características de Material y Fabricación: En la fabricación tradicional de maquinaria para ladrillos, debido a limitaciones del equipo, muchos ejes de tornillo sinfín no se someten a tratamiento térmico de temple y revenido.

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

II. Principales Causas de la Flexión del Eje de Tornillo Sinfín 

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

1. Variación en las Propiedades de las Materias Primas 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 inestable del tamaño de partículas Estos factores causan fluctuaciones significativas en la carga operativa del extrusor, resultando en un torque alternante periódico en el eje de tornillo sinfín. 

2. Procesamiento Deficiente de Materias Primas 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 flexión o incluso torsión del eje de tornillo sinfín. 

3. Cambios en las Especificaciones del Producto 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 en el eje de tornillo sinfín. 

4. Operación a Largo Plazo Bajo Alta Carga Los extrusores suelen ser equipos de producción continua. La operación a largo plazo bajo condiciones de alta carga acelera la deformación por fatiga del eje de tornillo sinfín.

III. Síntomas Típicos de la Flexión del Eje de Tornillo Sinfín: 

Cuando el eje de tornillo sinfín se dobla, suelen ocurrir los siguientes fenómenos:

1. Aumento significativo en la oscilación de la cabeza de la matriz Ÿ  

2. Fluctuación en la presión de extrusión Ÿ  

3. Fricción local entre el tornillo sinfín y el revestimiento del barril Ÿ  

4. Aumento de la vibración y el ruido del equipo Ÿ  

5. En casos graves, las palas del tornillo sinfín pueden chocar directamente con el revestimiento del barril, representando una seria amenaza para la seguridad del equipo.

Se debe notar que: La flexión del eje de tornillo sinfín se puede corregir, pero la deformación torsional no se puede reparar sin desmontaje y reemplazo.

IV. Método de Corrección sin Desmontaje para el Eje de Tornillo Sinfín del Extrusor 

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

Paso 1: Retirar las Palas del Tornillo Sinfín Todas las palas del tornillo sinfín montadas en el eje deben retirarse para que el cuerpo del eje quede completamente expuesto. 

Paso 2: Determinar la Posición de Flexión Girar manualmente el eje de tornillo sinfín y usar un punzón o un indicador de cuadrante para determinar: El punto de flexión más alto El punto de flexión más bajo El centro de la posición de flexión Estos lugares deben marcarse claramente. En la mayoría de los casos, la flexión ocurre cerca de la raíz del rodamiento delantero. 

Paso 3: Protección de los Rodamientos Para evitar daños en los rodamientos durante el calentamiento, se deben tomar medidas de protección: Envolver cuerda de asbesto alrededor del eje en la base de la caja de alimentación Aplicar material de arcilla húmedo fuera de la capa de asbesto Este aislamiento evita que el calor se transfiera al rodamiento y evita el recocido del rodamiento. 

Paso 4: Soporte del Eje Colocar las siguientes herramientas de soporte debajo de la posición de flexión: Calzas de acero Bloques de soporte en forma de V Esto asegura que los rodamientos no se dañen durante el proceso de corrección. 

Paso 5: Calentamiento por Llama y Enderezado Usar una llama de oxiacetileno para calentar uniformemente la sección doblada del eje. Una vez que la superficie del eje alcance un estado rojo-caliente uniforme, golpear el extremo lejano del eje usando 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 sobre-corrección. Después de la corrección, la tolerancia aceptable es: Flexión del eje de tornillo sinfín ≤ 1 mm lo cual es suficiente para la operación normal del extrusor.

V. Refuerzo por Tratamiento Térmico Después de la Corrección

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.

Procedimiento:

1. Calentar la superficie del eje usando una llama de oxiacetileno.

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.

Cambios de Color en el Revenido:
Durante el revenido, el color de la superficie típicamente cambia de la siguiente manera:
Blanco → Amarillo → Azul.
Cuando la superficie se vuelva azul, enfriar inmediatamente el eje con agua para estabilizar la dureza.

Requisito Final:
La dureza final de la superficie del eje debe ser: ≤ HRC 30.
Este nivel asegura una resistencia al desgaste suficiente mientras mantiene la tenacidad del material.

VI. Beneficios Económicos de la Reparación In Situ

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

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

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

Usar el método de corrección in situ puede:

1. Evitar interrupciones prolongadas de la producción.

2. Reducir los costos de mantenimiento.

3. Mejorar la utilización del equipo.

VII. Conclusión

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

La técnica tiene varias ventajas:

1. No es necesario desmontar el equipo.

2. Tiempo de mantenimiento corto.

3. Bajo costo de reparación.

4. 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 para la promoción en la industria.

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