Rodamientos de rodillos
Rodamiento de rodillos a rótula
Rodamiento autoalineable de dos hileras con rodillos en forma de tonel para cargas radiales elevadas, resistencia a impactos y compensación de hasta 2° de desalineación en minería, siderurgia y energía.
Descripción técnica
Los rodamientos de rodillos a rótula incorporan dos hileras de rodillos en forma de tonel que se desplazan sobre una pista esférica común en el aro exterior. Esta geometría les permite autoalinearse y compensar hasta 2 grados de desalineación angular, además de la flexión del eje y la deformación del alojamiento. Por ello son la solución habitual en aplicaciones de alta resistencia donde resulta difícil conseguir o mantener una alineación perfecta, como trituradoras mineras, máquinas de colada continua, máquinas papeleras y trenes de potencia de aerogeneradores. Los rodamientos ANDE se fabrican en acero al cromo con alto contenido de carbono, con una geometría de rodillos y un acabado superficial optimizados para maximizar la capacidad de carga y reducir la fricción y el calentamiento. Se ofrecen abiertos, sellados y con placas de protección, con diámetros de agujero de 20 mm a 400 mm, para numerosas aplicaciones industriales en las que la fiabilidad bajo condiciones adversas es imprescindible.
Características principales
Especificaciones técnicas
Aplicaciones
Guía de designaciones y sufijos
La referencia de los rodamientos de rodillos a rótula sigue la norma DIN 623-1: un prefijo de serie (213, 222, 223, 230, 231, 232, 240, 241, etc.) más un código de tamaño, seguido de letras de sufijo que describen la jaula, el juego, la tolerancia, el sellado y el tipo de agujero. A continuación se indican los sufijos más habituales.
| Sufijo | Significado |
|---|---|
| K | Agujero cónico, conicidad 1:12 |
| K30 | Agujero cónico, conicidad 1:30 |
| E / E1 | Diseño interno reforzado/optimizado |
| CC / CCK | Dos jaulas tipo ventana de chapa de acero estampada, geometría interna optimizada |
| MA / MA1 / MB | Jaula mecanizada de latón |
| CA / CAC | Jaula mecanizada de latón con geometría de alvéolo optimizada |
| W33 | Ranura de lubricación + 3 orificios en el aro exterior |
| 2RS / 2CS | Sellos de labio de contacto en ambos lados |
| C2 / CN / C3 / C4 / C5 | Clase de juego interno radial |
| P0 / P6 / P5 / P4 | Clase de tolerancia/precisión según ISO 492 |
| T41A / T41D | Especificación para maquinaria vibratoria |
| S0 / S1 / S2 | Estabilizado térmicamente |
Clases de juego interno (ISO 5753)
El juego interno radial es el desplazamiento radial total entre los aros antes de que los rodillos reciban carga. La clase adecuada depende del ajuste, la temperatura de funcionamiento y de si se utiliza un manguito de fijación. Elegir un juego demasiado reducido al calar un rodamiento de agujero cónico es la causa más común de fallos prematuros por sobrecalentamiento en instalaciones en servicio.
| Clase | Descripción |
|---|---|
| C2 | Menor que el normal |
| CN (normal) | Juego normal |
| C3 | Mayor que CN |
| C4 | Mayor que C3 |
| C5 | Mayor que C4 |
Desalineación admisible por serie
Los rodamientos de rodillos a rótula pueden compensar la desalineación angular entre el eje y el soporte gracias a su pista exterior esférica. El ángulo de ajuste admisible exacto depende de la serie del rodamiento y de si es abierto o sellado.
Los valores se aplican a desalineación estática con aro interior giratorio bajo carga P ≤ 0,1·Cr. Si el componente giratorio es el aro exterior, o si el aro interior experimenta movimiento de cabeceo, el ángulo admisible es menor — consulte con ingeniería.
Modos de fallo comunes y diagnóstico
La norma ISO 15243 clasifica los daños en rodamientos de rodillos a rótula en seis familias. Las cinco siguientes cubren la gran mayoría de los fallos en campo que observamos en instalaciones de industria pesada.
Carga en el borde (desalineación fuera de límites)
Síntomas
Calor y desgaste concentrados en un lado de la pista; adherencias localizadas; descascarillado prematuro en un extremo del rodillo.
Causa probable
Desalineación estática o de funcionamiento que supera el ángulo de ajuste admisible para la serie; soporte deformado o de rigidez insuficiente; flexión de la cimentación.
Solución
Restablecer la alineación, rigidizar el soporte del rodamiento o pasar a una serie con mayor ángulo admisible (223/231/232/241). En rodamientos sellados mantener la desalineación por debajo de 0,5°.
Pérdida de juego tras el calado del manguito
Síntomas
Aumento de temperatura a los pocos minutos del arranque, mayor par de giro, ruido grave de baja frecuencia, adherencias prematuras en la zona de carga.
Causa probable
Manguito de fijación calado en exceso, eliminando demasiado juego radial; o calado correcto pero clase de juego inicial inadecuada para la temperatura de servicio.
Solución
Volver a montar respetando la reducción de juego del catálogo; registrar el juego en frío y en caliente; en servicio caliente o vibratorio subir de CN a C3 o de C3 a C4.
Adherencia/escoriación por choque o película de lubricante insuficiente
Síntomas
Manchas grises con transferencia de metal entre los rodillos y la pista; subidas bruscas de temperatura; decoloración de la jaula.
Causa probable
Viscosidad insuficiente del lubricante a la temperatura de funcionamiento; falta de lubricante; choque severo durante el arranque sin carga.
Solución
Aumentar la viscosidad del aceite base o cambiar a aceite por circulación; asegurar que el baño de aceite moja al rodillo más bajo; aplicar precarga antes del arranque; en servicio vibratorio especificar T41A / T41D.
Contaminación y desgaste abrasivo
Síntomas
Giro áspero, partículas en la grasa o en el filtro de aceite, acabado mate de la pista, desgaste acelerado de los extremos del rodillo.
Causa probable
Sellado ineficaz o desgastado, ausencia de sello laberíntico o grasa de relubricación sin filtrar.
Solución
Especificar variantes selladas 2RS / 2VS para entornos contaminados; añadir deflectores externos; filtrar la grasa a 25 µm; reducir los intervalos de relubricación.
Erosión eléctrica (estriado)
Síntomas
Surcos ondulados perpendiculares a la pista; rápido oscurecimiento de la grasa; ruido intermitente que aumenta de forma constante.
Causa probable
Corrientes parásitas procedentes de motores accionados por variador (VFD) con puesta a tierra del eje deficiente; fallo de aislamiento.
Solución
Instalar anillos de puesta a tierra del eje o rodamientos aislados en el lado opuesto al accionamiento; revisar el filtro de salida del VFD y la estrategia de puesta a tierra. Los recubrimientos por sí solos no resuelven la descarga eléctrica activa.
Cálculo de la vida L10 — Ejemplo resuelto
La vida nominal dinámica básica L10 se calcula según ISO 281: L10 = (Cr / P)^p en millones de revoluciones, donde p = 10/3 para rodamientos de rodillos. Para carga combinada, primero se reducen Fr y Fa a una carga dinámica equivalente P. A continuación se presenta un ejemplo resuelto para un 22216 E en una posición de cilindro secador de máquina papelera.
Datos
22216 E · Cr = 326 kN · n = 600 r/min · Fr = 40 kN radial · Fa ≈ 0 (radial pura) · por tanto P = Fr = 40 kN
- 1
Carga dinámica equivalente P
P = Fr (la carga axial es despreciable, Fa/Fr ≤ e)
P = 40 kN
- 2
Vida nominal básica L10 (millones de revoluciones)
L10 = (Cr / P)^(10/3) = (326 / 40)^3,333
L10 ≈ 8,15^3,333 ≈ 1 090 millones de revoluciones
- 3
Vida útil L10h (horas)
L10h = L10 × 1 000 000 / (60 × n)
L10h = 1 090 × 10^6 / (60 × 600) ≈ 30 300 horas
Vida nominal básica ≈ 30 300 horas con un 90 % de fiabilidad. Con a_ISO ≈ 1,5 para grasa limpia y buena lubricación, la vida nominal modificada Lnmr ≈ 45 000 horas.
Ejemplo resuelto a título ilustrativo. La selección real requiere verificar los factores X, Y y e con la relación Fa/Fr calculada y aplicar a_ISO con el factor de contaminación ec. El equipo de ingeniería de ANDE puede realizar el análisis completo según ISO 281 / ISO 16281 para una aplicación concreta bajo petición.
Preguntas frecuentes
Q1¿Cuánta desalineación admite un rodamiento de rodillos a rótula?
Los rodamientos de rodillos a rótula ANDE compensan hasta 2 grados de desalineación angular entre el eje y el alojamiento sin perder capacidad de carga. Esta función es inherente a la pista esférica del aro exterior y no requiere componentes adicionales.
Q2¿Qué provoca el fallo de los rodamientos de rodillos a rótula en la industria pesada?
Los modos de fallo más habituales son la fatiga superficial (descascarillado) por sobrecarga o lubricación insuficiente, el brinelado debido a impactos durante el transporte o el montaje, la entrada de contaminantes por un sellado deficiente y el daño térmico por refrigeración insuficiente en aplicaciones de alta temperatura, como la colada continua.
Q3¿Cómo elegir entre rodamientos de rodillos a rótula sellados y abiertos?
Los rodamientos sellados (sufijo 2CS5 o E2) se entregan engrasados y no requieren mantenimiento en entornos moderadamente contaminados. Los abiertos con lubricación por aceite se prefieren a temperaturas superiores a 100 °C, a velocidades muy altas o cuando ya existe un sistema de niebla de aceite. Las versiones selladas tienen una velocidad límite aproximadamente un 20 % menor.
Q4¿Cuál es el límite de temperatura?
Los rodamientos estándar funcionan de forma continua hasta +150 °C. Para temperaturas mayores se ofrecen versiones estabilizadas térmicamente: sufijo S1 hasta +200 °C y S2 hasta +250 °C. Un tratamiento térmico especial mantiene su estabilidad dimensional y el juego interno ajustado, C3 o C4, compensa la dilatación térmica.
Q5¿Los rodamientos de rodillos a rótula soportan cargas axiales?
Sí. Admiten cargas axiales moderadas de hasta aproximadamente el 55 % de la capacidad radial no utilizada en los diseños estándar, o el 100 % de la capacidad radial en diseños reforzados tipo E con rodillos asimétricos. Para cargas combinadas elevadas, asegure una precarga correcta y utilice la clase de juego interno adecuada.
Q6¿Qué significa el sufijo K en un rodamiento de rodillos a rótula?
El sufijo K indica un agujero cónico con conicidad 1:12 (p. ej., 22216 K). Permite montar el rodamiento directamente sobre un eje cónico, o sobre un eje cilíndrico mediante un manguito de fijación (serie H) o un manguito de desmontaje. El sufijo K30 indica una conicidad 1:30, utilizada en las series 240, 241 y 249 con diámetros de agujero mayores.
Q7¿Son intercambiables los rodamientos de rodillos a rótula de ANDE con SKF, FAG o NSK?
Sí. Los rodamientos de rodillos a rótula de ANDE siguen las dimensiones de contorno ISO 15:2017, por lo que un 22216 de ANDE tiene el mismo agujero, diámetro exterior y ancho que un 22216 de SKF, FAG, NSK o cualquier otro fabricante conforme a ISO. Las designaciones internas (jaula, juego, sufijos) también siguen la convención ISO/DIN. Para cada proyecto de sustitución recomendamos confirmar la combinación exacta de sufijos y el perfil de carga con el plano original.
Tabla de dimensiones de rodamientos de rodillos a rótula
Dimensiones exteriores conformes con ISO 15:2017, abarcando las series ligera (213), normal (222), reforzada (223), de sección baja (230), reforzada (231/232) y extra ancha (240/241). Las variantes de agujero cónico (K, K30) comparten las mismas dimensiones exteriores; las combinaciones de sufijos (E, MA, MB, CA, CC, W33, 2RS, C2/C3/C4) están documentadas en la guía de designación anterior y se confirman al cotizar.
| N.º de rodamiento | Diám. Int. (d) mm | Diám. Ext. (D) mm | Ancho (B) mm |
|---|---|---|---|
| 21306 | 30 | 72 | 19 |
| 21307 | 35 | 80 | 21 |
| 21308 | 40 | 90 | 23 |
| 21309 | 45 | 100 | 25 |
| 21310 | 50 | 110 | 27 |
| 21311 | 55 | 120 | 29 |
| 21312 | 60 | 130 | 31 |
| 21314 | 70 | 150 | 35 |
| 21316 | 80 | 170 | 39 |
| 21318 | 90 | 190 | 43 |
| 21320 | 100 | 215 | 47 |
| 22205 | 25 | 52 | 18 |
| 22206 | 30 | 62 | 20 |
| 22207 | 35 | 72 | 23 |
| 22208 | 40 | 80 | 23 |
¿No encuentra lo que necesita? Podemos suministrar rodamientos no estándar y personalizados.
Productos relacionados
Rodamiento de rodillos cónicos
Diseñado para soportar cargas radiales y axiales combinadas, con pistas cónicas para aplicaciones de alta resistencia.
Rodamiento de rodillos cilíndricos
Rodamientos de alta capacidad de carga radial que utilizan contacto lineal entre rodillos y pistas para una distribución óptima de tensiones en maquinaria industrial.
Rodamiento de agujas
Rodamientos compactos con elementos rodantes muy largos y delgados que proporcionan alta capacidad de carga radial en un espacio radial mínimo.