Cómo funciona un anillo giratorio

El principio de funcionamiento de una corona giratoria es soportar una estructura superior pesada (como la cabina y la pluma de una excavadora) para una rotación suave de 360 grados sobre un chasis inferior fijo mediante elementos rodantes (normalmente bolas o rodillos de acero) alojados entre dos anillos concéntricos de acero (un anillo interior y otro exterior).

Su función principal es doble: La primera es soportar peso. Debe pasar por pistas de rodadura y cuerpos rodantes mecanizados con precisión y, al mismo tiempo, "comerse" la fuerza del eje vertical, la fuerza radial horizontal y el momento de vuelco más molesto (Tilting Moment). La segunda es la transmisión. Uno de los anillos suele estar directamente integrado con un engranaje (dentado interno o externo), que engrana con el piñón de arrastre (Piñón) del motor hidráulico. Este sistema de transmisión por engranajes puede amplificar el pequeño par de entrada e impulsar la parte superior del cuerpo para que gire con precisión. Por lo tanto, no piense simplemente que es un "gran rodamiento". Se trata de una compleja combinación de soporte estructural y transmisión de potencia, y también es el único centro de conexión de los equipos para subir y bajar.

Componentes principales de los rodamientos de giro

Para entender realmente cómo funciona, tenemos que desmontar sus componentes clave:

• Anillos interior y exterior: El rodamiento completo consta de un anillo interior y un anillo exterior. Para garantizar la durabilidad y la resistencia al desgaste, solemos elegir acero de aleación de alta resistencia para su fabricación. Durante la instalación, un anillo se fija al chasis inferior del equipo, y el otro anillo se conecta a la estructura giratoria superior. Esto constituye la "base" de todo el sistema giratorio.
• Carrocería rodante: Sujetado en medio de los anillos interior y exterior se encuentra el núcleo de la rotación suave: el cuerpo rodante. Ya sea una bola de acero o un rodillo, todos ruedan en una pista mecanizada con precisión. Su función no es sólo moverse, sino, lo que es más importante, distribuir uniformemente el enorme peso y la carga de trabajo de la superestructura a la estructura inferior, minimizando al mismo tiempo la fricción rotacional.
• Jaula y sistema de sellado: Las jaulas se utilizan para garantizar una separación adecuada entre los elementos rodantes y evitar que se "peleen". Pero tengo que hacer especial hincapié en el sistema de sellado: en la obra, el polvo y el agua fangosa están por todas partes, y el rodamiento giratorio debe estar equipado con bandas de sellado estancas. Si la pista interna entra en la suciedad, la vida del rodamiento es casi el final.

Las coronas giratorias soportan cargas combinadas

La característica más significativa del rodamiento giratorio es que puede soportar diversas cargas complejas al mismo tiempo. Esto es esencial para equipos como excavadoras y grúas que generan enormes momentos basculantes durante su funcionamiento.

• Carga axial: Es la fuerza vertical descendente, principalmente el peso de la estructura superior y el peso del material en la cuchara durante el funcionamiento.
• Carga radial: Fuerza horizontal, generalmente por impacto lateral o fuerza centrífuga durante la rotación.
• Momento de inclinación: Cuando la excavadora extiende el brazo largo para excavar, o la grúa levanta objetos pesados, el efecto de palanca producirá un par enorme, intentando "volcar" la parte superior del cuerpo. El cojinete de giro debe confiar en el gran diámetro y la alta rigidez del diseño estructural para resistir este momento, para garantizar que el equipo no vuelque durante el funcionamiento.

Transmisión de potencia de los rodamientos de giro

El rodamiento giratorio no es sólo una estructura estática de soporte, sino también un sistema dinámico de transmisión de potencia.

• Engranaje integrado: Mecanizamos directamente engranajes de precisión en la circunferencia del anillo interior o exterior.
• Piñón de arrastre: Piñón accionado por un motor hidráulico o un reductor, que engrana directamente con la corona dentada del rodamiento de giro.
• Rotación de precisión: Cuando el piñón gira, impulsa la mitad superior de todo el cojinete de giro (junto con el cuerpo superior) para que gire en relación con la mitad inferior fija. Este sistema de engranajes es en realidad un proceso de desaceleración y aumento de par: con un par de entrada pequeño, puede accionar behemoths de decenas o incluso cientos de toneladas, y la velocidad y la precisión son totalmente controlables.

En el análisis final, el rodamiento giratorio a través de un diseño estructural único, inteligentemente puso el rodamiento "función de soporte" y el engranaje "función de transmisión" en uno. No sólo es el eje estructural que conecta las partes superior e inferior del equipo, sino también el núcleo de potencia para realizar la rotación flexible. En la maquinaria pesada moderna, este componente es realmente insustituible.

Autor：Colton

Como ingeniero mecánico especializado en componentes industriales, siempre me ha fascinado el elegante diseño de la corona giratoria. En mis años de experiencia en este campo, he llegado a apreciar profundamente cómo esta única pieza domina tanto el inmenso soporte estructural como la precisa transmisión de potencia. Me apasiona desmitificar estos mecanismos críticos y he escrito esta guía para compartir mis conocimientos sobre la ingeniería que permite que la maquinaria pesada se mueva con tanta potencia y precisión.