Progettare laminatoi con sistemi di movimentazione

Nell’industria siderurgica il malfunzionamento, o il guasto, di un solo componente può portare al fermo produzione dell’intera acciaieria. Ecco perché l’affidabilità è un requisito fondamentale, che deve essere considerato anche per i riduttori che azionano i rulli di laminazione. Il riduttore Sumitomo Cyclo è altamente affidabile in quanto, per la tipologia di costruzione, offre elevate capacità di resistenza al sovraccarico e si presta a molteplici configurazioni per esigenze di customizzazione spinte.

di Alberto Lionello

Il sistema di trasporto che collega un processo a un altro è la linfa vitale di qualsiasi laminatoio. Nell’industria siderurgica, ogni singolo componente può fermare la produzione dell’intera acciaieria. Ecco il motivo per cui è estremamente importante progettarlo accuratamente considerando, prima di tutto, la sua affidabilità.
Molti laminatoi di vecchia concezione utilizzano sistemi di azionamento singoli (motore, giunto e riduttore di velocità) per alimentare diversi rulli trasportatori. In questo tipo di design un rullo primario trascina altri quattro/cinque rulli, asserviti al motore principale, per mezzo di una trasmissione secondaria (tipicamente catena).
La tecnologia ha migliorato molti processi dell’operazione di laminazione, tra cui la concezione di progettazione del rullo di laminazione. Se da un lato il sistema di azionamento singolo può essere economicamente remunerativo in termini di costo iniziale, dall’altro genera perdite elevate in caso di blocco della produzione dovuta al malfunzionamento di una delle movimentazioni.
Si provi a pensare al possibile caso di guasto di un asservimento, tale problematica provocherebbe l’arresto di una parte importante della linea, impedendo, di fatto, il trasferimento dell’acciaio alla velocità necessaria per tenere il passo con la produzione. Con il sistema ad azionamento multiplo, ogni rullo di laminazione impiega una motorizzazione diretta, quindi in caso di fermo di un asservimento, non si ha l’arresto della linea e la produzione viene comunque sempre garantita. In ultima analisi, il costo complessivo del design con singolo azionamento si rivela notevolmente inferiore in quanto viene incrementata la produttività e vengono ridotti, o del tutto annullati, i tempi di fermo macchina.
Le operazioni di manutenzione preventiva, l’approvvigionamento dei pezzi di ricambio, il monitoraggio del sistema e le procedure di cambio rapido sono alcuni elementi da tenere in considerazione quando si progettano componenti critici per la produzione. Le operazioni di laminazione considerano il sistema elettromeccanico che fornisce energia agli azionamenti dei rulli come componente “critico per la produzione”. Sono disponibili diverse opzioni sul mercato per questa applicazione.
Una soluzione che merita attenzione è quella proposta Sumitomo con il suo riduttore Cyclo. Questa tecnologia è in grado di offrire importanti vantaggi in questo tipo di applicazione, come descritto nei paragrafi seguenti.

Affidabilità: un requisito imprescindibile
L’esclusiva configurazione interna del riduttore Sumitomo Cyclo, lo rende più performante rispetto ai riduttori di velocità che utilizzano comuni ingranaggi ad evolvente.
I componenti del riduttore Cyclo operano in compressione, non in taglio. Tutti i componenti rotanti sono realizzati in acciaio per cuscinetti, temprati e prodotti con tolleranze e finiture molto strette.
Questo design unico, abbinato all’alloggiamento in ghisa sferoidale, permette al riduttore Cyclo di fornire prestazioni costanti e affidabili per anni in ambienti ostili come le acciaierie. Tutti i prodotti Cyclo sono, infatti, garantiti per due anni di servizio.

Elevate capacità di smorzamento da sovraccarico
A differenza dei denti degli ingranaggi con punti di contatto limitati, il riduttore Cyclo ha sempre due terzi dei suoi componenti di riduzione in contatto. Le parti interne sono costituite in acciaio per cuscinetti 52100 completamente temprato, prodotto con tolleranze e finiture rigorose, che garantisce una perfetta ripartizione del carico tra gli elementi portanti. Gli alloggiamenti sono realizzati in ghisa sferoidale, che fornisce una capacità di assorbimento delle vibrazioni superiore rispetto alla ghisa grigia.
Guarnizioni con elevata capacità di tenuta
Sumitomo Cyclo impiega guarnizioni a doppio labbro che formano una barriera di protezione in grado di evitare la penetrazione di agenti contaminanti e lubrificante. La guarnizione esterna a doppio labbro è la prima barriera contro la contaminazione esterna. La guarnizione interna è anch’essa una guarnizione a doppio labbro che funge da ulteriore barriera di protezione e ritenzione della lubrificazione. Queste guarnizioni sono disponibili anche in poliacrilato, silicone e Viton che forniscono protezione in applicazioni ad alta o bassa temperatura o dove è richiesta una resistenza chimica.

Massima versatilità nelle configurazioni di design e nelle opzioni di montaggio
Sumitomo Cyclo offre numerose opzioni di design per quanto riguarda la configurazione di montaggio, il montaggio del motore, la lubrificazione e la gamma di rapporti. Il riduttore Cyclo offre anche molte opzioni di montaggio del riduttore, che può essere montato in qualsiasi orientamento (orizzontale, verticale o inclinato). Le opzioni di montaggio comprendono anche il montaggio tramite piedini, a parete e a flangia.
Le unità sono disponibili sia con lubrificazione ad olio che a grasso. I riduttori lubrificati a grasso offrono il vantaggio di una ridotta manutenzione e consentono configurazioni di montaggio universali. Possono essere installati con qualsiasi orientamento e con qualsiasi angolazione indipendentemente dal flusso di lubrificazione.
Inoltre Il riduttore Cyclo hauna gamma molto ampia di rapporti. Grazie al suo esclusivo design cicloidale, rapporti di 87:1 (e in alcuni casi 119:1) sono ottenibili con un unico stadio di riduzione. Le riduzioni multiple permettono ai riduttori Cyclo di operare con rapporti molto elevati, mantenendo un’efficienza relativamente alta: I riduttori Sumitomo Cyclo hanno risolto con successo svariate applicazioni difficili nel campo dell’industria siderurgica.

Elevate capacità di customizzazione
Quando si ha a che fare con i tanti parametri di progettazione delle diverse applicazioni la customizzazione è d’obbligo. Nel corso degli anni, Sumitomo ha collaborato con i propri clienti per fornire soluzioni uniche per applicazioni esigenti. In molti casi, viene richiesto di fornire riduttori “drop-in” per apparecchiature obsolete. Poiché il Cyclo è compatto e ha un’alta densità di potenza, Sumitomo è in grado di proporre molte modifiche progettuali per soddisfare requisiti speciali. Le soluzioni “drop-in” sono rese possibili dall’esclusivo design della flangia “F” del Cyclo. l

Note sull’autore: Alberto Lionello è Application Enegineer presso SM-Cyclo Italy.