Rodamientos de Rodillos
Rodamiento de Rodillos Esféricos
Rodamientos autoalineables de doble hilera con rodillos en forma de tonel para cargas radiales pesadas, resistencia al impacto y compensación de desalineación de hasta 2° en aplicaciones de minería, acero y energía.
Descripción Técnica
Los Rodamientos de Rodillos Esféricos cuentan con dos hileras de rodillos en forma de tonel que operan sobre una pista exterior esférica común, lo que les otorga una capacidad de autoalineación única que acomoda desalineación angular de hasta 2 grados, deflexión del eje y distorsión de la carcasa. Esto los convierte en el rodamiento de referencia para aplicaciones de servicio pesado donde la alineación perfecta entre eje y carcasa es difícil de lograr o mantener — como trituradoras de minería, máquinas de colada continua en acerías, máquinas de papel y trenes motrices de turbinas eólicas. Los rodamientos de rodillos esféricos ANDE se fabrican con acero al cromo de alto carbono con geometría de rodillos y acabado superficial optimizados para maximizar la capacidad de carga mientras se minimizan la fricción y la generación de calor. Disponibles en configuraciones abierta, sellada y blindada con diámetros de agujero de 20 mm a 400 mm, cubren una amplia gama de aplicaciones industriales donde la confiabilidad bajo condiciones severas es innegociable.
Características Principales
Especificaciones Técnicas
Aplicaciones
Decodificador de designación 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 monta con manguito de fijación. Seleccionar una clase demasiado apretada en un montaje con manguito sobre agujero cónico es la causa individual más común de fallos prematuros por sobrecalentamiento en instalaciones de campo.
| 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 indirecto o desgastado, ausencia de laberinto, 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 soporta un rodamiento esférico?
Los rodamientos esféricos ANDE compensan hasta 2 grados de desalineación angular entre eje y carcasa manteniendo plena capacidad de carga. Esta capacidad autoalineable es inherente a la geometría de la pista esférica del anillo exterior y no requiere componentes adicionales.
Q2¿Qué causa la falla de rodamientos esféricos en industria pesada?
Los modos de falla más comunes son: fatiga superficial (descamación) por sobrecarga o lubricación insuficiente, brinelado por impactos durante transporte o instalación, ingreso de contaminantes por sellado inadecuado, y daño térmico por enfriamiento insuficiente en aplicaciones de alta temperatura como colada continua.
Q3¿Cómo elegir entre rodamientos esféricos sellados y abiertos?
Los sellados (sufijo 2CS5 o E2) vienen pre-engrasados y son libres de mantenimiento para ambientes moderadamente contaminados. Los abiertos con lubricación por aceite se prefieren para alta temperatura (>100°C), altas velocidades, o donde ya existe sistema de niebla de aceite. Las variantes selladas tienen límites de velocidad aproximadamente 20% menores.
Q4¿Cuál es el límite de temperatura?
Los rodamientos esféricos estándar operan hasta +150°C continuo. Para mayores temperaturas, versiones termo-estabilizadas: sufijo S1 hasta +200°C y S2 hasta +250°C. Estas versiones usan tratamiento térmico especial con juego interno ajustado (C3 o C4) para compensar la expansión térmica.
Q5¿Los rodamientos esféricos soportan cargas axiales?
Sí. Pueden manejar cargas axiales moderadas hasta aprox. 55% de la capacidad radial no utilizada (diseños estándar) o 100% (diseños reforzados tipo E con rodillos asimétricos). Para cargas combinadas pesadas, asegure precarga adecuada y use el grupo de juego interno apropiado.
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 personalizados.
Productos relacionados
Rodamiento de Rodillos Cónicos
Diseñado para manejar cargas radiales y axiales combinadas con pistas cónicas para aplicaciones de servicio pesado.
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.