MÁQUINA EQUILIBRADORA.

Máquina equilibradora para la medición y la compensación de desequilibrios de los rotores,

en particular de los cigüeñales, comprendiendo un cojinete deslizable (1) para el alojamiento rotativo de un rotor (2) a equilibrar y un dispositivo de alimentación para alimentar el cojinete deslizable con un fluido, presentando el cojinete deslizable (1) un revestimiento del cojinete (6) con una superficie de alojamiento cilíndrica hueca, en la que se aloja una sección del rotor con una superficie de deslizamiento cilíndrica, caracterizada porque el revestimiento del cojinete (6) está constituido por un material cerámico duro y el dispositivo de alimentación para alimentar el cojinete deslizable está diseñado para suministrar cantidades mínimas de fluido en un rango comprendido entre 1 ml/h y 100 ml/h

El presente invento trata de una máquina equilibradora para la medición y la compensación de los desequilibrios de los rotores, en particular de los cigüeñales, con un cojinete deslizable para el alojamiento rotativo de un rotor a equilibrar y un dispositivo de alimentación para alimentar el cojinete deslizable con un 5 fluido, presentando el cojinete deslizable un revestimiento del cojinete con una superficie de alojamiento cilíndrica hueca, en la que se aloja una sección del rotor con una superficie de deslizamiento cilíndrica en la que se aloja una sección del rotor.

En las máquinas equilibradoras se prevén para el rotor a equilibrar, y conforme a su diseño y dimensión, diferentes dispositivos de alojamiento para lograr un soporte giratorio. Los dispositivos de alojamiento 10 comunes son, por ejemplo, cojinetes de rodillos de transporte, en los cuales el rotor se apoya sobre pares de rodillos de transporte. En el caso de rotores ligeros se utilizan cojinetes con forma de prisma de diferentes materiales, en donde sin embargo sólo se admiten compresiones muy pequeñas de la superficie. En el caso de rotores ligeros puede preverse un alojamiento aerostático o aerodinámico. A elevadas velocidades y con rotores pesados se utilizan por lo general cojinetes deslizables, por ejemplo, cojinetes 15 deslizables hidrostáticos o hidrodinámicos. Se utiliza además una variedad de cojinetes similares o iguales a los utilizados durante la marcha, que están apoyados exactamente sobre el muñón del respectivo rotor.

En una máquina equilibradora conocida por la US 1.486.115 del tipo mencionado inicialmente, el cojinete deslizable presenta dos revestimientos del cojinete con forma de segmento dispuestos con una determinada distancia entre sí y fijados a un soporte de modo que pueden realizar movimientos oscilantes limitados. Los 20 revestimientos del cojinete poseen perforaciones en la superficie de alojamiento conectadas al sistema de alimentación mediante conductos flexibles, para suministrar aceite a presión. Cuando el rotor alojado gira, entre éste y el revestimiento del cojinete se forma un tampón de aceite con forma de cuña que soporta el rotor.

Además, por el impreso B 1420 "Máquina equilibradora para cigüeñales" de la empresa Carl Schenck AG, 25 Darmstadt, se conoce una máquina equilibradora con un cojinete deslizable alimentado con un fluido. En esta máquina, y durante el proceso de medición, los cojinetes deslizables se lubrican con el fluido refrigerante filtrado utilizado para enfriar la herramienta equilibradora durante el proceso de equilibrado.

En las máquinas de equilibrado, los cojinetes deslizables alimentados con fluido conocidos, el esfuerzo constructivo es significativo, ya que éstos requieren dispositivos especiales de protección contra las 30 salpicaduras y para aislar el sistema de alimentación de fluido del entorno.

Se conocen también las superficies de deslizamiento o de alojamiento del cojinete deslizable fabricadas con materiales cerámicos. Por la DE 195 26 497 A1 se conoce, por ejemplo, un cojinete deslizable con cuerpos deslizables de cerámica para la formación de una cuña de fluido de lubricación hidrodinámica y de una superficie de contacto formada por un revestimiento cerámico. Se conocen además, compuestos 35 sinterizados para la formación de pares de cojinetes deslizables, en donde los compuestos conforman un volumen poroso suficientemente grande como para almacenar el aceite para la lubricación de los cojinetes, compárese la DE 38 22 919 A1, DE 42 14 877 A1. En los cojinetes cerámicos o sinterizados conocidos, las superficies de deslizamiento convergentes de los componentes del cojinete están formadas por el mismo material o por materiales similares. 40

Por consiguiente, el objetivo del invento consiste en presentar una máquina equilibradora del tipo mencionado inicialmente, de construcción sencilla y por lo tanto, de fabricación económica, que se caracterice por sus excelentes mediciones de precisión.

Para lograr este objetivo, en la máquina equilibradora según el invento, el cojinete deslizable se equipa con un revestimiento de un material cerámico duro, y el dispositivo de alimentación para alimentar el cojinete 45 deslizable con un fluido está diseñado para suministrar cantidades mínimas de fluido en un rango comprendido entre 1 ml/h y 100 ml/h, en particular de un aerosol o de un aerosol de aceite.

El diseño según el invento prevé que, en lugar de utilizar, por ejemplo, un cojinete deslizable hidrodinámico de uso común, se utilice un cojinete deslizable alimentado con una cantidad mínima de fluido, con un revestimiento cerámico resistente al desgaste, duro y con poca tendencia al desgaste por abrasión, para el 50 alojamiento de rotores pesados y con altas velocidades. De manera sorprendente se ha demostrado que, en el caso de un revestimiento cerámico duro y liso, una cantidad de suministro muy pequeña alcanza para garantizar una alimentación segura de lubricante y de fluido refrigerante. El cojinete se opera aquí en la zona de fricción mixta, por lo que no se produce una separación completa de las superficies del perno del rotor y del revestimiento del cojinete. Tribológicamente, la combinación del perno metálico del rotor y del 55 revestimiento cerámico del cojinete resulta particularmente ventajosa. Evita fiablemente los desgastes por adhesión ("desgaste abrasivo"), a pesar de que la superficie de alojamiento se alimente con una cantidad mínima de lubricante. Gracias al invento, el dispositivo de alimentación de lubricante y de fluido refrigerante puede reducirse a un sistema sencillo de volúmenes mínimos, evitando además, los problemas relativos al cuidado del medio ambiente que surgen como consecuencia de una lubricación hidrodinámica. 60

La cantidad de fluido para un cojinete deslizable según el invento se limita a unos pocos mililitros por hora, en tanto que, por ejemplo, en el caso de los cojinetes deslizables hidrodinámicos, las cantidades necesarias se ubican en un rango de litros por minuto. Cuando se realiza una lubricación con fluido se deben observar por lo general las normas especiales que aplican a los suministros operativos del usuario y que pueden diferir de un usuario a otro o incluso de una aplicación a otra y que se eliminan de manera ventajosa con la 5 alimentación según el invento. Por otra parte se eliminan los problemas, en particular aquellos de carácter ambiental, que surgen cuando se utilizan fluidos operativos en forma de aceites y que están vinculados con la protección contra incendios, explosiones y emisiones o con las normas de protección de aguas. El invento garantiza así un trabajo ecológico.

En lo que respecta a la precisión de equilibrado que se desea alcanzar, resulta particularmente favorable 10 evitar indefectiblemente que el rotor se moje con lubricante o con fluido refrigerante ya que, especialmente en el caso de rotores de rotación no simétrica como los cigüeñales, esto puede generar resultados de medición erróneos. En lo que respecta a la precisión de equilibrado que se desea alcanzar resulta favorable además, que la rigidez no se vea influenciada por una capa de fluido y con ello también por la velocidad angular del rotor. Se puede lograr incluso una reducción de los costos, gracias a que la alimentación, por 15 ejemplo con aerosol, se ajusta fácilmente a las diferentes condiciones de trabajo.

Como aerosol se utiliza, de manera particularmente favorable, un aceite que se ingresa en el área de lubricación como aceite pulverizado microscópicamente fino y que produce allí la lubricación y en determinadas circunstancias también la refrigeración. Debido a que se genera una niebla de aceite extremadamente fina, se garantiza de este modo un ahorro de aceite. El aerosol puede poseer también 20 sustancias básicas o adicionales, que permitan, por ejemplo, una lubricación no adhesiva de un cuerpo sólido o que puedan tener influencia sobre una niebla homogénea del aerosol.

En un diseño del invento, en el que se prevé una aplicación de aerosol dentro de la zona de alojamiento del revestimiento del cojinete, pueden utilizarse además de manera favorable, componentes de un alojamiento hidrodinámico o hidrostático. Esto también es posible para aplicaciones por goteo. Por otra parte, los 25 revestimientos del cojinete están protegidos contra la suciedad mediante el soplado del aerosol o se pueden limpiar por este medio o bien insuflando aire según sea necesario.

Un diseño particularmente sencillo prevé, que la aplicación de fluido se realice en la...

1. Máquina equilibradora para la medición y la compensación de desequilibrios de los rotores, en particular de los cigüeñales, comprendiendo un cojinete deslizable (1) para el alojamiento rotativo de un rotor (2) a equilibrar y un dispositivo de alimentación para alimentar el cojinete deslizable con un fluido, presentando el cojinete deslizable (1) un revestimiento del cojinete (6) con una superficie de alojamiento cilíndrica hueca, en la que se aloja una sección del rotor con una superficie de deslizamiento cilíndrica, 5 caracterizada porque el revestimiento del cojinete (6) está constituido por un material cerámico duro y el dispositivo de alimentación para alimentar el cojinete deslizable está diseñado para suministrar cantidades mínimas de fluido en un rango comprendido entre 1 ml/h y 100 ml/h.

2. Máquina equilibradora según la reivindicación 1, caracterizada porque las cantidades mínimas de fluido se suministran en forma de aerosol, en particular, de un aerosol de aceite. 10

3. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de alimentación suministra las cantidades mínimas de fluido de manera intermitente.

4. Máquina equilibradora según la reivindicación 3, caracterizada porque en los intervalos se suministra aire.

5. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la 15 aplicación de fluido está prevista en la zona de alojamiento del revestimiento del cojinete (6).

6. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la aplicación de fluido está prevista en la zona de la superficie de deslizamiento de la sección del rotor que no está rodeada por el revestimiento del cojinete (6).

7. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la 20 aplicación de fluido se realiza mediante un dispositivo de goteo o un dispositivo de pulverización, en particular del tipo de pulverización por impulsos.

8. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material cerámico posee una dureza de aprox. 4000 N/mm2 HV o más.

9. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la 25 superficie de alojamiento del revestimiento del cojinete es muy lisa, en particular con una rugosidad de superficie Ra < 0,2.

10. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material cerámico previsto es una cerámica inoxidable.

11. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la 30 superficie de deslizamiento de la sección del rotor está constituida por metal.

12. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el revestimiento del cojinete presenta varios elementos de alojamiento de alineación automática.

13. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la superficie de alojamiento del revestimiento del cojinete y la superficie de deslizamiento de la sección del 35 rotor presentan una lubricación de alto grado.

14. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cojinete deslizable está provisto de un dispositivo de control de la temperatura.

15. Máquina equilibradora con un sistema de alimentación para lubricantes y refrigerantes fluidos, con varios puntos de aplicación asignados, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada 40 porque el sistema de alimentación está configurado y concebido para suministrar una cantidad mínima de fluido, en particular un aerosol o un aerosol de aceite, al cojinete deslizable (1) destinado al alojamiento de un rotor a equilibrar (2) y a una herramienta equilibradora (32) para retirar el material del rotor.

16. Máquina equilibradora según la reivindicación 15, caracterizada porque el sistema de alimentación presenta tuberías de alimentación (31, 31') destinadas a conducir el fluido a todos los puntos de 45 alimentación.

17. Máquina equilibradora según la reivindicación 15, caracterizada porque el sistema de alimentación presenta al menos una tubería de alimentación móvil, cuyo orificio de salida puede moverse a diferentes puntos de alimentación.

18. Máquina equilibradora según la reivindicación 17, caracterizada porque la tubería de alimentación 50 móvil puede asociarse a uno o más planos de alojamiento para el rotor (6) y presenta uno o más planos de equilibrado (12 y 13) para el rotor (6).

19. Máquina equilibradora según una de las reivindicaciones de 15 a 18, caracterizada porque las tuberías de alimentación están adaptadas para conectarse y desconectarse en función del proceso de medición o equilibrado.