O virabrequim de um compressor é um componente crucial que converte o movimento linear dos pistões em movimento rotacional, ou vice-versa, dependendo do tipo de compressor. Desempenha papel fundamental na operação de compressores alternativos, amplamente utilizados em diversas aplicações para compressão de gases.
Os virabrequins em compressores alternativos também têm uma certa folga axial, ou impulso, que lhes permite "flutuar" axialmente para evitar desgaste excessivo do rolamento. A quantidade de empuxo é determinada pelo OEM da máquina e deve ser definida quando novos patins do compressor são feitos, os motores são "balançados" ou os virabrequins ou rolamentos são substituídos durante a manutenção. Configurações incorretas de impulso podem afetar a qualidade dos resultados do alinhamento do eixo.
Funções do virabrequim
Convertendo Movimento:
A principal função do virabrequim é converter o movimento alternativo (linear) dos pistões em movimento rotacional. Esta conversão é essencial para que o compressor funcione corretamente, possibilitando a compressão contínua do gás.
Conduzindo os pistões:
Em um compressor alternativo, o virabrequim aciona os pistões através de bielas. À medida que o virabrequim gira, faz com que os pistões se movam para cima e para baixo dentro de seus respectivos cilindros, comprimindo o gás.
Equilibrando o sistema:
O virabrequim é projetado para equilibrar as forças geradas pelo movimento alternativo dos pistões. Este equilíbrio ajuda a minimizar as vibrações e garante o bom funcionamento do compressor.
Design e Componentes
Principais revistas:
Estas são as partes do virabrequim que giram dentro dos rolamentos principais. Os munhões principais sustentam o virabrequim dentro da carcaça do compressor e permitem que ele gire suavemente.
Pinos de manivela (diários de haste):
Os pinos de manivela são deslocados dos munhões principais e são os pontos onde as bielas se fixam ao virabrequim. O design offset é o que permite a conversão do movimento linear do pistão em movimento rotacional.
Contrapesos:
Para equilibrar o virabrequim e reduzir as vibrações, muitas vezes são incorporados contrapesos. Estes estão estrategicamente posicionados para neutralizar as forças criadas pelos pistões em movimento.
Rolamentos de impulso:
Os rolamentos axiais às vezes são integrados ao conjunto do virabrequim para lidar com cargas axiais e manter o virabrequim no alinhamento adequado.
Tipos de virabrequins
Virabrequim de peça única:
Normalmente usado em compressores menores, um virabrequim de peça única é fabricado como uma unidade única. É mais simples em design e mais fácil de fabricar, mas pode ter limitações em termos de resistência e tamanho.
Virabrequim Construído:
Usado em compressores maiores, um virabrequim integrado consiste em vários componentes montados juntos. Este design permite maior resistência e pode ser adaptado aos requisitos específicos de compressores maiores e mais potentes.
Materiais
Os virabrequins geralmente são feitos de materiais de alta resistência para suportar tensões e forças durante a operação. Os materiais comuns incluem:
Aço forjado: Conhecidos por sua resistência e durabilidade, os virabrequins de aço forjado são comuns em aplicações pesadas.
Ferro fundido: Utilizado em aplicações menos exigentes, o ferro fundido é um material econômico e com boa resistência ao desgaste.
Aços de liga: Eles fornecem um bom equilíbrio entre força, tenacidade e resistência ao desgaste e à fadiga.
Manutenção e problemas
A inspeção e manutenção regulares do virabrequim são essenciais para garantir a operação confiável do compressor. Problemas comuns que podem surgir com virabrequins incluem:
Desgasto: Com o tempo, o virabrequim pode sofrer desgaste nos munhões e nos moentes, levando à perda de eficiência e falha potencial.
Rachaduras por fadiga: Ciclos de tensão repetidos podem levar à formação de fissuras, que podem eventualmente causar a falha do virabrequim.
Desequilíbrio: Um virabrequim desequilibrado pode causar vibrações excessivas, causando danos a outros componentes e reduzindo a vida útil geral do compressor.
Para mitigar esses problemas, as práticas regulares de manutenção incluem:
Lubrificação: Garantir a lubrificação adequada para reduzir o atrito e o desgaste.
Inspeção: Inspeção regular em busca de sinais de desgaste, rachaduras e outros danos.
Balanceamento: Balanceamento periódico para garantir um funcionamento suave e reduzir vibrações.
Em resumo, o virabrequim de compressor alternativo é um componente vital que facilita a conversão do movimento alternativo em movimento rotacional, acionando os pistões e garantindo uma compressão eficiente do gás. Seu projeto, seleção de materiais e manutenção são cruciais para a operação confiável e a longevidade do compressor.