Las cañerías de acero con rotación en su eje se emplean en sistemas de tuberías móviles presurizadas, mecanismos industriales, rodillos, ruedas, carros hospitalarios, cintas transportadoras y equipos destinados a la soldadura, la construcción y la fabricación.
Según la aplicación, la rotación puede producirse mediante un rotador de tuberías, una articulación giratoria o un eje tubular integrado en una máquina. La selección adecuada depende del diámetro, el peso, la velocidad, el par, el tipo de movimiento y la precisión requerida.
Qué es una cañería de acero con rotación en su eje
Una cañería de acero con rotación en su eje es un elemento tubular que gira alrededor de su propio eje longitudinal o que forma parte de un conjunto destinado a transmitir movimiento rotatorio.
Las articulaciones giratorias STENFLEX® se utilizan como piezas de unión de tuberías giratorias y en sistemas de tuberías móviles presurizadas.
Con las articulaciones giratorias STENFLEX® no sólo es posible realizar movimientos oscilantes, sino también giros completos a velocidad lenta.
Pueden combinarse y disponerse para formar los trazados que se deseen.
Antes de determinar el tipo de articulación giratoria para tuberías debe decidirse el modo en el que va a realizarse el movimiento en el sistema de tuberías.
En cuanto a la disposición de las articulaciones en el sistema de tuberías se distingue entre movimiento giratorio y oscilante.
STENFLEX® fabrica tres tipos de articulaciones giratorias.
Principales configuraciones de movimiento
Movimiento giratorio
El movimiento giratorio permite que la tubería o el conjunto conectado realice un giro alrededor de su eje.
Con las articulaciones giratorias STENFLEX® no sólo es posible realizar movimientos oscilantes, sino también giros completos a velocidad lenta.
Movimiento oscilante
El movimiento oscilante consiste en una variación angular limitada, con desplazamientos de ida y vuelta.
Pueden combinarse y disponerse para formar los trazados que se deseen.
Rotación durante la fabricación
Un rotador basculante es básicamente una máquina que se utiliza para sujetar tuberías y rotarlas.
Resulta muy útil cuando se trabaja en todos los lados de una tubería, por ejemplo, al soldar o pintar.
Incluso permite inclinar las tuberías hacia arriba y hacia abajo mientras se trabaja en diversas piezas sin necesidad de moverse mucho.
La máquina es especialmente útil en la construcción y la fabricación, donde se utilizan tuberías grandes y pesadas.
Ayuda a mantener la tubería firme y en el ángulo correcto, lo que hace que muchos trabajos sean mucho más seguros y eficientes para los trabajadores.
Características de los rotadores de tuberías
Versatilidad
Son ideales para diversas tareas de soldadura, corte y esmerilado.
Por lo tanto, pueden soportar tuberías con diámetros de entre 3,1 y 40,6 cm y pesos de hasta 500 kg.
Inclinación y rotación
La mayoría de estas máquinas permiten sujetar, girar e inclinar la tubería.
Esto significa que puede colocarla en el ángulo deseado para su trabajo, facilitando así un trabajo correcto.
Velocidad y altura ajustables
Puedes ajustar la velocidad de giro del tubo; incluso la altura en algunos modelos.
Esto aumentará tu comodidad y velocidad de trabajo.
Diseño compacto y estabilidad
Su diseño compacto permite un fácil acceso a su espacio de trabajo y la estabilidad necesaria para realizar trabajos pesados sin problemas.
Mejora la calidad y la seguridad del trabajo, ya que el rotador de tubos permite realizar soldaduras con mayor seguridad.
Además, esto mejora la consistencia y la calidad de las soldaduras, ya que el tubo se puede girar fácilmente para acceder a todos los lados.
Personalización
Algunos modelos le permiten configurar el rotador para adaptarlo a sus necesidades, con opciones como ajuste de altura motorizado o pedales con control de velocidad.
Beneficios ergonómicos
Tal es la naturaleza de las ruedas de estos rotadores, que proporcionan ajuste de altura y, por lo tanto, ayudan a intentar crear un entorno cómodo con menos tensión, minimizando así la fatiga.
Partes de un rotador de tuberías
Un rotador de tubos es una de las máquinas más importantes en los talleres de soldadura y fabricación.
Esta maquinaria se utiliza para rotar tubos u otras piezas cilíndricas, lo que facilita los procedimientos de soldadura, inspección y ensamblaje.
Camas con rodillos o ruedas
Estos son los principales elementos que entran en contacto directo con la pieza.
La tubería reposa sobre bancadas de rodillos, lo que permite una rotación suave.
Pueden estar fabricadas en acero, caucho o poliuretano para manipular diversos tipos de piezas sin causar daños.
Marco y base
El bastidor proporciona soporte estructural al rotador al alojar las bases de rodillos, entre otras piezas.
La base de cualquier máquina está diseñada para proporcionar estabilidad durante su funcionamiento; por lo tanto, suele estar equipada con opciones de montaje o patas para anclarla al suelo.
Motor y caja de cambios
La caja de engranajes, acoplada a un motor, se utiliza para suministrar potencia a baja velocidad a las bases de los rodillos.
Se utilizan, fundamentalmente, motores eléctricos, hidráulicos o neumáticos, según el diseño y los requisitos del rotor.
Panel de control
Esto incluye los interruptores, las perillas o la interfaz táctil que activan las funciones del rotador, como su encendido y apagado, la velocidad de rotación y, a veces, incluso la inclinación de la pieza de trabajo.
Los modelos avanzados pueden incluir controladores lógicos programables para un mejor control de este proceso.
Pedal de operación
Algunos rotadores de tubos cuentan con un pedal para operar con manos libres.
Esto permite al operador arrancarlos, detenerlos y variar la velocidad de rotación, manteniendo las manos libres para soldar o realizar una inspección.
Mecanismo de inclinación
En los modelos inclinables, un mecanismo (manual, neumático o hidráulico) permite al operador cambiar el ángulo de la pieza de trabajo.
Esto facilita la soldadura en diferentes ángulos sin necesidad de reposicionar las piezas.
Mecanismos de ajuste
Estos mecanismos permiten ajustar los rodillos o ruedas para adaptarse a diferentes diámetros de tubería.
En varios modelos, este ajuste puede ser manual o motorizado.
Características de seguridad
Los rotadores de tuberías pueden integrar una serie de características de seguridad integradas, según el diseño, como botones de parada de emergencia, bloqueo y protectores que pueden proteger al operador o garantizar el funcionamiento seguro del sistema.
Accesorios y aditamentos
Hay varios componentes auxiliares que se pueden agregar a un rotador de tuberías para ampliar su funcionalidad, como soportes para tuberías más largas, rodillos personalizados para aplicaciones especiales e interfaces para integrarlos en sistemas de soldadura automatizados.
Rango de tuberías y piezas compatibles
Los rotadores para soldadura de tuberías son sumamente versátiles, capaces de manipular diversos tipos de tubos y tuberías.
- Tubos largos y curvos
- Tubos doblados en codo
- Tubos en forma de T
- Piezas de conexión planas de bridas de tuberías
- Tubos divisorios en forma de Y
Tenga en cuenta que estos rotadores hacen un gran trabajo con cosas grandes y pesadas, pero también funcionan bien con tuberías y piezas más pequeñas.
| Característica | Dato |
|---|---|
| Diámetro de tuberías soportado | entre 3,1 y 40,6 cm |
| Peso máximo indicado | hasta 500 kg |
| Tipos de piezas | tubos largos, curvos, codos, T, bridas y piezas en Y |
Aplicaciones industriales
Diversas aplicaciones hacen un gran uso de los rotadores de tuberías.
- Metalurgia y fabricación
- Construcción de edificios, como casas y puentes.
- Petróleo y gas
- Petroquímicos
- Generación eléctrica
- Aplicaciones nucleares
Las aplicaciones que incluyen la manipulación de tuberías y tubos de gran tamaño tienden a utilizarlos con mayor frecuencia.
Sin embargo, también son útiles en la fabricación de tanques para la industria automotriz.
Las cañerías son utilizadas principalmente para el desarrollo de proyectos donde la conducción de fluidos como agua, combustibles, gas y concentrados, son los principales protagonistas.
Sin embargo, también son altamente eficientes en obras estructurales y arquitectónicas como bodegas industriales, pilotajes, postaciones eléctricas, piping, etc.
Ventajas para la soldadura, el corte y el esmerilado
Mayor velocidad de trabajo
Los rodillos para soldar tuberías sin duda pueden mejorar sus trabajos de soldadura.
Aceleran el proceso.
De hecho, incluso las piezas más complicadas se pueden manejar fácilmente con los rotadores de tuberías, ya que esto agiliza el proceso y, por lo tanto, el trabajo se realiza con mayor rapidez.
Soldaduras uniformes y seguras
Los rotadores mantienen la pieza de trabajo en su lugar, evitando cualquier desplazamiento.
Esto significa que las soldaduras se pueden colocar de forma uniforme y segura; todas las soldaduras se verían bien sin manchas extrañas.
Seguridad del personal
Un rotador de tubos hace que la soldadura sea más segura para los trabajadores.
Se ha comprobado que reduce accidentes y lesiones.
Mejor calidad de soldadura
Dado que la pieza de trabajo es estable e inamovible, los soldadores no tienen que preocuparse por ella; pueden continuar soldando.
Esto mejora naturalmente la calidad de las soldaduras.
En resumen, los rodillos para soldar tuberías pueden hacer que su proceso de soldadura sea mucho más rápido, más seguro y mejor.
Rotador de soldadura para pipas y tuberías Turning Roll TR-0103.
El efecto del par en la rotación de una cañería
En este sentido, el torque es sumamente esencial en los rotadores de inclinación de tuberías para el personal en operaciones involucradas en la manipulación de tuberías, como en soldadura, construcción y fabricación.
En este contexto, el par se refiere a la fuerza de giro o torsión que el rotador ejerce sobre la tubería para girarla o inclinarla.
Comprender su efecto es vital para la eficiencia y la seguridad.
Eficiencia en rotación e inclinación
La capacidad de un rotador de tuberías para rotar o inclinar tuberías, especialmente las grandes o pesadas, depende del par que puede alcanzar.
Con un par mayor, el rotador podrá soportar cargas más pesadas sin tensión excesiva, garantizando así un funcionamiento fluido.
Manipulación de tuberías pesadas
Se requiere un rotador de alto torque para operaciones que involucran tuberías pesadas o voluminosas; garantiza que dichas tuberías alcancen las posiciones previstas de manera confiable, por ejemplo, tareas de precisión como soldadura en ciertos ángulos.
Control de velocidad
El par afecta la velocidad de rotación o inclinación de una tubería.
La mayoría de las aplicaciones requieren un delicado equilibrio entre la velocidad y el control para garantizar un trabajo de calidad: un par excesivo, aplicado con demasiada rapidez, puede provocar movimientos incontrolados, mientras que un par insuficiente puede no lograr el movimiento deseado de la tubería.
Estabilidad de la pieza de trabajo
La estabilidad de la tubería durante las operaciones es crucial.
Un par de torsión suficientemente alto garantizará que la tubería se mantenga en su lugar sin resbalar.
Esto se aplica en operaciones que requieren una precisión extrema, como la soldadura o el corte.
Seguridad y desgaste
El par y su correcta utilización, desde el punto de vista de la seguridad, siguen siendo los conceptos más críticos.
Un ajuste incorrecto del par podría provocar un accidente, como el deslizamiento de la tubería fuera del rotor o la inestabilidad de la propia máquina.
Asegurarse de ajustar correctamente el par según el peso y el tamaño de la tubería minimiza estos riesgos.
Por último, la magnitud del par aplicado también influye en la durabilidad y el mantenimiento del rotador basculante de tuberías.
Cañerías de acero para conducción y construcción
MultiAceros posee el mayor mix de cañerías en stock del mercado.
Las cañerías son utilizadas principalmente para el desarrollo de proyectos donde la conducción de fluidos como agua, combustibles, gas y concentrados, son los principales protagonistas.
Sin embargo, también son altamente eficientes en obras estructurales y arquitectónicas como bodegas industriales, pilotajes, postaciones eléctricas, piping, etc.
Nuestro stock posee una amplia variedad de diámetros y la posibilidad de largos especiales en casos proyectos de gran envergadura.
Tenemos la capacidad de ofrecer servicios adicionales para cañerías como hilados, ranurados, galvanizados, piping, pinturas y revestimientos especiales: interior como exteriormente, para alargar la vida útil frente a condiciones extremas de corrosión y abrasión.
Precisión dimensional y giro silencioso
Ajuste perfecto y giro silencioso.
El tubo de acero que actúa como eje en una rueda industrial, un carro de hospital o un rodillo de cinta transportadora no puede tener un desajuste dimensional o una rebaba de soldadura interior de 0,5 mm.
El problema de la rebaba interior
La rebaba interior es el residuo metálico que queda en el interior del tubo como consecuencia del proceso ERW.
En un tubo estándar puede alcanzar entre 0,3 mm y 0,8 mm - incontrolada e inconsistente entre lotes.
Perceptible desde las primeras horas.
Micro-impactos transmitidos al producto final.
El eje y la pared interior se desgastan por fricción.
La rebaba varía entre lotes.
El eje de una rueda de carro de supermercado gira miles de veces cada día durante años.
Control del diámetro exterior
Diámetro exterior (OD)
Exacto a la décima · ej.
No fabricamos solo el tubo.
Solicita muestra · Consulta técnica
¿Tienes ruido o vibración en un mecanismo de rotación?
La causa probablemente está en la rebaba del tubo.
Envíanos el problema y conjuntamente diseñamos la solución.
Hinca helicoidal con tubería de acero
La hinca helicoidal con tubería de acero combina el empuje hidráulico de la tubería (pipe jacking) con un cabezal perforador accionado por un eje formado por sin-fines (hélices), que transmiten el movimiento de rotación de la perforadora al cabeza y a la vez extraen el detritus al exterior.
Permiten la instalación de conductos desde 250 mm. hasta 1.800 mm.
Es un sistema económico y versátil, pudiendo trabajar en casi cualquier terreno.
Limitaciones de dirección y trayectoria
No es por definición un sistema dirigible.
Aunque se han desarrollado técnicas para poder obtener un control de la trayectoria.
Tampoco permite la variación de la trayectoria.
Aunque se han desarrollado técnicas para corregir posibles desviaciones.
Las trayectorias deben ser rectilíneas.
Al no ser un sistema completamente dirigible puede no ser el sistema ideal en instalaciones que lo exijan.
Dimensiones y longitud de instalación
Requiero un foso de ataque para iniciar la perforación, de dimensiones variables al tamaño de la perforadora.
Aunque existe maquinaria para introducir diámetros de hasta 1.800 mm., se puede considerar ideal hasta diámetros de 1.400 mm.
Aunque permite longitudes mayores, no es aconsejable por encima de los 100 metros de longitud.
| Parámetro | Valor o condición |
|---|---|
| Diámetro de conductos | desde 250 mm. hasta 1.800 mm. |
| Diámetro considerado ideal | hasta diámetros de 1.400 mm. |
| Longitud aconsejable | no es aconsejable por encima de los 100 metros de longitud |
| Tipo de trayectoria | rectilíneas |
| Foso requerido | foso de ataque |
Etapas principales del proceso
El proceso de una Hinca Helicodial con Tubería de Acero se basa en cuatro etapas principales: instalación del equipo, introducción del primer tramo de tubería, introducción de los sucesivos tramos de tubería y la finalización de los trabajos.
Y por último se coloca sobre la bancada el primer tramo de tubería.
Una vez instalados todos los elementos, la unidad de empuje actúa sobre la tubería, a la vez que la unidad de rotación hace girar los ejes helicoidales por medio de conexiones hexagonales.
En ese momento la unidad de potencia vuelva a acoplarse para empujar y rotar los sinfines, introduciendo los sucesivos tramos.
Rotación de ejes tubulares para gestión térmica
A Rotating Heat Pipe (RHP) is a two-phase heat transfer device that is designed to cool machinery by removing heat through a rotating shaft.
As shown in Figure 1 below, heat input to the evaporator vaporizes the working fluid.
As in a normal heat pipe, the vapor travels down the heat pipe to the condenser, where heat is removed as the vapor condenses.
While a normal heat pipe uses a wick to return the condensate, a rotating heat pipe uses centrifugal forces.
The inside of the heat pipe is a conical frustum, with the evaporator inside diameter (I.D.) larger than the condenser I.D.
A portion of the centrifugal force is directed along the heat pipe wall, due to the slight taper.
Aplicaciones del tubo de calor rotatorio
Rotating Heat Pipes can be used to remove heat generated in motors and other rotating machinery, e.g., electric motor/stator heat build-up, gear heat loads, bearing heat generation, etc.
Most shafts are made of steel or stainless steel and have poor thermal conductivity.
By implementing heat pipes into the shaft, the effective thermal conductivity can be increased with little strength/weight penalty.
Conventional rotor cooling is inefficient since it relies on conduction across a shaft.
Ensayos de funcionamiento
Figure 3 and Figure 4 show a rotating heat pipe test apparatus developed by ACT.
It is capable of testing at rotational speeds up to 10,000 RPM, with an IR heater capable of 4kW supplying heat to the evaporator, and a liquid-cooled condenser.
As shown in Figure 4 and Figure 5, a series of freeze-tolerant copper/water heat pipes are embedded in the shaft that requires cooling.
Tests were conducted at 1000, 2000, 3000, 4000, and 6000 RPM.
Aspectos para seleccionar una solución rotatoria
- Diámetro exterior e interior de la cañería.
- Peso de la tubería o de la pieza cilíndrica.
- Velocidad de rotación requerida.
- Par necesario para iniciar y mantener el movimiento.
- Necesidad de inclinación o de giro completo.
- Movimiento giratorio u oscilante.
- Precisión dimensional del tubo.
- Presencia de rebabas internas.
- Condiciones de corrosión y abrasión.
- Necesidad de revestimientos interiores o exteriores.
- Longitud de la tubería.
- Requisitos de seguridad y control.
Antes de determinar el tipo de articulación giratoria para tuberías debe decidirse el modo en el que va a realizarse el movimiento en el sistema de tuberías.
Un ajuste incorrecto del par podría provocar un accidente, como el deslizamiento de la tubería fuera del rotor o la inestabilidad de la propia máquina.
Asegurarse de ajustar correctamente el par según el peso y el tamaño de la tubería minimiza estos riesgos.