Da extremidade úmida à linha de acabamento: soluções para a indústria de celulose do Reino Unido e global.
Criticidade do sistema: quando 2.000 metros por minuto exigem zero falhas.
No ambiente operacional severo das modernas fábricas de papel, com máquinas que ultrapassam 11 metros de largura e velocidades superiores a 2000 metros por minuto, a transmissão de torque não é apenas uma função mecânica, mas sim a essência da rentabilidade. Uma única parada não planejada na seção de secagem devido ao travamento de uma junta universal pode custar a uma fábrica de papel até £15.000 por hora. A UK pto-drive-shafts.com Co., Ltd. entende que você precisa de mais do que simples peças de reposição; você precisa de projetos de engenharia que garantam a continuidade da produção, resistência ao calor e precisão dinâmica.
Quer esteja a renovar uma máquina de papel com fio antiga na Escócia ou a projetar uma linha de produção de papel tissue de alta velocidade totalmente nova em Manchester, os nossos eixos industriais EVER-POWER são meticulosamente concebidos para suportar os desafios únicos da produção de papel: corrosão galvânica da secção do fio, expansão térmica extrema da unidade de secagem e vibrações harmónicas da supercalandra.
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Resumo Executivo de Engenharia:
As modernas máquinas de papel exigem componentes de transmissão capazes de suportar ambientes corrosivos C5-M, mantendo o equilíbrio dinâmico G6.3 em altas velocidades. Nossos eixos cardan EVER-POWER utilizam tecnologias avançadas de revestimento Rilsan® e sistemas de lubrificação de alta temperatura PFPE para eliminar o fenômeno de carbonização conhecido como "Morte Negra", comum em seções de secagem. Ao optar por nossos eixos especializados, as fábricas normalmente observam uma redução de 35% nos intervalos de manutenção induzidos por vibração e uma queda significativa no custo total de propriedade.
Principais princípios de engenharia para aplicações em fábricas de papel
- Compensação térmica: Nossos projetos de encaixe deslizante acomodam até 120 mm de expansão térmica, o que é crucial para secadores que operam a temperaturas de superfície de 180 °C.
- Resistência à corrosão: Os eixos da extremidade úmida apresentam vedações labirínticas de múltiplos estágios e revestimento específico (zinco-níquel) para resistir à entrada de água de processo com pH entre 4 e 10.
- Controle de vibração: Opções em compósito de fibra de carbono estão disponíveis para acionamentos de calandras de grande vão, permitindo atingir velocidades críticas acima de 3.500 RPM.
- Capacidade de carga: Valores de torque de 5 kNm até 900 kNm com fatores de choque (K) projetados para >2,5 para lidar com a inércia inicial.
- Conformidade: Totalmente em conformidade com os regulamentos PUWER do Reino Unido e com as normas de segurança ISO 12100 relativas à proteção de máquinas rotativas.
Seção de Fios: Engenharia contra Hidrocorrosão
A seção de conformação, ou "extremidade úmida", é o ambiente mais hostil para componentes mecânicos padrão. Aqui, a polpa é água a 99%, misturada com agentes químicos agressivos, cargas (como carbonato de cálcio) e agentes de colagem. A umidade se aproxima de 100% e água de processo salina ou ácida é constantemente pulverizada.
Sofá de sucção e rolos de coleta
O rolo de sucção suporta a imensa carga de movimentar o tecido de moldagem enquanto extrai água sob alto vácuo. A exigência de torque aqui é substancial, representando frequentemente a maior carga na seção de moldagem.
O Desafio da Engenharia: Infiltração de água e corrosão galvânica. As vedações labiais padrão falham rapidamente quando submetidas a lavagens de alta pressão (até 100 bar). Assim que a água entra nos mancais do munhão (cruzado), o lubrificante emulsiona, levando à formação de pites catastróficos e travamento. Além disso, o acoplamento a vácuo frequentemente complica a geometria do lado da transmissão.
A solução EVER-POWER para pontas úmidas
Implementamos uma estratégia de defesa em vários níveis para poços que operam na seção de cabos:
- Arquitetura de Vedação: Não utilizamos simples lábios de borracha. Empregamos um sistema de vedação labiríntica multiestágios. Este design sem contato cria um caminho sinuoso que impede fisicamente a entrada de água e partículas, ao mesmo tempo que retém a graxa. Combinado com um design "purgável", a graxa nova remove os contaminantes durante os ciclos de manutenção.
- Proteção Metalúrgica: Embora os eixos de aço inoxidável maciço sejam frequentemente proibitivos em termos de custo para requisitos de alto torque, utilizamos aço-liga de alta resistência (42CrMo4) revestido com Rilsan® (Poliamida 11) nas estrias deslizantes. O Rilsan oferece um benefício duplo: é impermeável ao ataque químico e proporciona um baixo coeficiente de atrito que evita o deslizamento intermitente durante os ajustes axiais.
- Especificações de hardware: Todos os bicos de lubrificação, válvulas de respiro e parafusos de fixação são fabricados em aço inoxidável 316L para evitar travamento durante a manutenção.
Seção de Imprensa: Lidando com o Deslocamento Dinâmico
À medida que a folha de papel se desloca para a seção de prensagem para desidratação mecânica, o foco da engenharia muda da corrosão para a articulação dinâmica. As prensas de sapatas modernas e os cilindros Sym-Press exigem movimentos significativos para a troca do feltro e ajustes da pressão de contato.
Articulação dinâmica e ângulos elevados
Durante a troca do feltro ou quando a prensa é aberta para limpeza, os cilindros são levantados hidraulicamente ou colocados em balanço. Isso cria um deslocamento geométrico significativo entre o motor de acionamento (fixado à base) e o eixo do cilindro.
A Geometria da Falha: Eixos industriais padrão frequentemente travam ao girar em ângulos superiores a 15 graus. Nossa série de seções de estampagem apresenta um design de garfo de ângulo amplo, permitindo a operação em ângulos de até 25 graus durante ciclos de manutenção (rotação em baixa velocidade) e a 10 graus durante a produção, sem comprometer a integridade da tampa de proteção contra poeira.
Projetos compactos de alto torque
O espaço na seção de prensagem é essencial. Para acomodar os cilindros hidráulicos de carga e as estruturas da armação, os eixos de transmissão precisam ser compactos. Utilizamos um projeto de "Série Curta", onde a compensação da estria é integrada diretamente no garfo interno ou em um cubo compacto, maximizando a densidade de torque (Nm por kg de aço) para se adequar à estrutura compacta da máquina.
Seção da Secadora: Combatendo a Expansão Térmica e a “Morte Negra”
A seção de secagem é a parte mais longa da máquina, consistindo em cilindros de ferro fundido aquecidos a vapor. Este é um ambiente térmico onde as práticas de engenharia padrão falham.
A Física do Alongamento Térmico
Quando uma máquina de papel inicia sua operação a partir de uma temperatura ambiente fria (por exemplo, 15°C no inverno do Reino Unido) até atingir uma temperatura operacional de 180°C, as estruturas de aço e os cilindros de ferro fundido sofrem uma expansão significativa. Em uma máquina de grande formato, a expansão térmica axial cumulativa pode ultrapassar 20 mm a 50 mm.
A consequência: Se o Eixo de CardanQuando a seção telescópica trava (congela), essa força axial se propaga diretamente para os rolamentos do motor e para os rolamentos do cilindro secador. O resultado geralmente é a falha do rolamento de encosto, o que é catastrófico para o tempo de operação.
Derrotando a “Peste Negra”
Na linguagem coloquial de manutenção da indústria de papel, "Morte Negra" refere-se à carbonização da graxa à base de minerais. A temperaturas superiores a 120 °C, os sabões comuns à base de lítio se separam do óleo base. O óleo evapora, deixando para trás um resíduo duro, preto e abrasivo que trava as ranhuras deslizantes.
Calandragem e Acabamento: A Busca pela Rotação Livre de Vibrações
Na extremidade seca, o papel passa pela calandra para obter lisura e brilho. Aqui, a vibração é a inimiga. Mesmo vibrações microscópicas podem ser transferidas para a folha de papel, causando "barragem" (variações periódicas na espessura) que comprometem a qualidade do rolo.
Velocidade crítica e tecnologia composta
Com o aumento da velocidade da máquina, o eixo de aço normalmente atinge sua frequência natural (velocidade crítica), levando à ressonância. Para solucionar esse problema, introduzimos tubos de compósito de fibra de carbono (CFC) na unidade de acionamento de longo vão da seção de acabamento.
A rigidez específica da fibra de carbono é significativamente maior do que a do aço, resultando em um limite de velocidade crítica muito superior à velocidade de operação da máquina (tipicamente equivalente a mais de 3000 rpm). Além disso, a matriz composta possui propriedades de amortecimento inerentes, absorvendo vibrações harmônicas de alta frequência geradas pelos rolos de pressão, garantindo assim uma superfície de papel perfeitamente lisa.
Especificações técnicas: Configuração padrão para o mercado do Reino Unido
A tabela a seguir representa nossa gama de configurações padrão disponíveis para implantação imediata em fábricas do Reino Unido e da Europa. Projetos personalizados estão disponíveis para OEMs específicos (substitutos da Metso/Valmet e Voith).
| Parâmetro | Gama padrão | Serviço Pesado (Extremidade Úmida/Prensa) | Alta velocidade (acabamento) |
|---|---|---|---|
| Torque Nominal (Mn) | 25 kNm – 180 kNm | 200 kNm – 950 kNm | 10 kNm – 120 kNm |
| Torque de fadiga (Tdw) | 1,5x Mn | 2,0x Mn | 1,3x Mn |
| Velocidade de rotação | Até 1.500 RPM | Até 800 RPM | Até 3.500 RPM |
| Diâmetro de oscilação | 225 mm – 435 mm | 350 mm – 620 mm | 180 mm – 350 mm |
| Ângulo de trabalho | ≤ 15° | ≤ 25° (Intermitente) | ≤ 5° |
| Material Spline | 42CrMo4 + Nitretação | 42CrMo4 + Revestimento Rilsan® | Aço nitretado ou estriado de esferas |
| Material do tubo | Aço sem costura S355J2 | Aço liga de alta resistência | Enrolamento de filamento de fibra de carbono |
| Equilíbrio da Qualidade (ISO 1940) | G16 | G16 | G6.3 / G2.5 |
| Sistema de Vedação | NBR de lábio duplo | Viton multilabirinto | Labirinto sem contato |
| Lubrificação | EP2 Complexo de Lítio | Sulfonato de cálcio repelente à água | Lubrificante PFPE de alta temperatura/longa duração |
Transmissão Integrada: Combinando Eixos com Caixas de Engrenagens de Precisão
UM Eixo de Cardan A eficácia de um sistema de transmissão depende da qualidade da caixa de engrenagens à qual está conectado. Na EVER-POWER, consideramos o sistema de transmissão de forma holística. Fabricamos e fornecemos uma gama completa de caixas de engrenagens industriais com impedância perfeitamente compatível com nossos eixos.
Por que adquirir a caixa de câmbio com o eixo?
A interface entre o eixo de saída da caixa de engrenagens e o flange Cardan é um ponto crítico de falha. Tolerâncias ou valores de rigidez incompatíveis podem levar à corrosão por atrito ou ressonância. Ao adquirir tanto a caixa de engrenagens de acionamento da máquina de papel quanto o eixo Cardan de um único fornecedor, você garante:
- Compatibilidade de flanges: Encaixe perfeito de flanges DIN/SAE sem a necessidade de placas adaptadoras que introduzem desalinhamento.
- Amortecimento de vibrações: Nossas caixas de engrenagens para aplicações em papel apresentam carcaças reforçadas e perfis de retificação de engrenagens especializados (precisão DIN 5/6) que minimizam a vibração transmitida ao eixo.
- Gestão térmica: A lógica de lubrificação e as classificações térmicas compartilhadas garantem que toda a transmissão lide com o calor da seção do secador de maneira uniforme.
Série de caixas de engrenagens recomendadas para fábricas de papel
Caixas de engrenagens helicoidais de eixo paralelo (substituição da série H para Flender/SEW): Ideal para a seção de secagem e acionamento por fio. Essas unidades apresentam alta capacidade térmica e podem ser equipadas com eixos ocos para montagem direta ou eixos maciços para acoplamento Cardan.
Caixas de Engrenagens Planetárias (Série P): A solução definitiva para aplicações de alto torque e baixa velocidade, como o acionamento do Pulper ou do Descascador de Tambor. Oferecem imensa densidade de torque e resistência a cargas de choque (Fator de Serviço > 2,5), complementando perfeitamente nossos eixos Cardan reforçados.
editado por gzl
