Montagem e desmontagem de rodas de ponte rolante com ensaio de carga

Quando o desgaste da roda excede os critérios de descarte (avaliação da equipa de manutenção) ou surgem defeitos como trincas ou descamação, a substituição é obrigatória. A troca deve seguir rigorosamente o fluxo operacional para garantir a precisão de instalação da roda nova. A equipa de manutenção da Kelude Indústrias Pesadas utiliza ferramentas dedicadas e estação total a laser para o ajuste fino. O processo não se limita à desmontagem e montagem — exige uma avaliação integrada do estado da cabeceira, da compatibilidade entre rodas novas e usadas e do recalibramento geral.

Critérios para substituição de rodas

As seguintes condições exigem a substituição da roda: ① desgaste do diâmetro da superfície de rolamento ≥5% do diâmetro original; ② descamação da superfície de rolamento com profundidade ≥3mm ou área ≥200mm²; ③ desgaste da espessura do friso ≥50% da espessura original; ④ qualquer trinca na raiz do friso; ⑤ camada endurecida totalmente desgastada (dureza da superfície de rolamento reduzida ao nível da dureza do núcleo); ⑥ desgaste do furo do rolamento da roda resultando em folga de ajuste fora da tolerância (>0,05mm). Antes da substituição, cada roda deve ser inspecionada individualmente para evitar trocas desnecessárias.

Na prática de engenharia, é comum avaliar apenas o desgaste da superfície de rolamento e ignorar o estado do friso. A redução da espessura do friso é um fator de risco frequentemente negligenciado — quando a espessura do friso passa de 25mm para 12mm, o risco de descarrilamento aumenta aproximadamente 3 vezes. Além disso, durante a substituição, deve-se verificar simultaneamente o estado de desgaste das outras rodas da mesma cabeceira, evitando substituir apenas uma roda e causar incompatibilidade de diâmetros, o que pode provocar novo roçamento da roda contra o trilho.

Requisitos de compatibilidade entre rodas novas e usadas

Ao substituir uma roda, é obrigatório garantir a compatibilidade com as demais rodas da mesma cabeceira:

Adaptação de diâmetros: a diferença entre os quatro diâmetros das rodas da mesma cabeceira deve ser ≤1,0mm; entre as oito rodas do mesmo guindaste, ≤1,5mm. O diâmetro da roda nova deve ser ligeiramente superior ao das rodas originais (0,5~1,0mm), compensando a perda de diâmetro das rodas desgastadas. Uma diferença excessiva de diâmetros causa distribuição desigual da Carga por roda.

Compatibilidade de materiais: o material e a dureza do tratamento térmico da roda de substituição devem ser idênticos aos das demais rodas do mesmo lado. Por exemplo, se as rodas originais são de 42CrMo com têmpera por indução, não se deve misturar rodas ZG310-570 com têmpera por chama. O material das rodas motrizes e das rodas livres do mesmo lado deve ser obrigatoriamente o mesmo.

Compatibilidade de rolamentos: o modelo do rolamento da roda nova deve ser idêntico ao original, recomendando-se rolamentos da mesma marca e série. Recomenda-se substituir os rolamentos juntamente com a roda — os rolamentos antigos, após removidos da roda usada, já apresentam deformação e não garantem a folga interna após a segunda prensagem. Antes da instalação, devem ser verificados o modelo, o grau de tolerância e a folga dos rolamentos, garantindo conformidade com os requisitos de projeto.

Procedimento de substituição da roda

Desmontagem: elevar a cabeceira do guindaste até a roda ficar suspensa e remover a placa de cobertura do suporte da roda, os parafusos do Mancal e o anel de retenção. Utilizar um extrator de cubo dedicado ou um extrator hidráulico para remover o conjunto do rolamento da roda. Durante o levantamento, posicionar o macaco nos reforços da cabeceira para evitar deformação local.

Inspeção da cabeceira: após a remoção da roda antiga, é obrigatório inspecionar o desgaste e a deformação do furo da roda na cabeceira. Utilizar um micrômetro interno para medir a circularidade e o diâmetro do furo. Se o desvio de circularidade for >0,05mm ou o aumento do diâmetro for >0,10mm, é necessário usinar o furo para restaurar as dimensões originais. Após a usinagem, a rugosidade superficial deve ser Ra≤3,2μm.

Prensagem da roda nova: após limpeza e lubrificação, os rolamentos da roda nova são montados pelo processo de aquecimento (banho de óleo a 100~120°C ou têmpera por indução), instalados no Eixo da Roda e resfriados naturalmente. Em seguida, o conjunto da roda é montado no furo da cabeceira com o auxílio de uma prensa. A força de prensagem é calculada com base no diâmetro do furo do rolamento: aproximadamente 0,5~1,0kN por mm, com velocidade de prensagem limitada a 2mm/s, evitando impacto.

Ajuste fino: após a instalação da roda nova, ajustar sequencialmente a inclinação horizontal, a inclinação vertical, a Bitola e as diagonais, com valores de tolerância conforme a norma ISO 12480 (referência: GB/T 10183-2018). Ajustar primeiro a horizontal, depois a vertical e, por fim, reverificar as diagonais.

Ensaios de carga após a substituição

Após a substituição da roda, é obrigatório realizar testes em vazio e com carga para garantir a compatibilidade entre roda e Trilho, operação estável e distribuição uniforme da carga em cada roda.

Teste sem Carga: a Translação da Ponte deve operar por 2 horas completas, sem Ruído anormal ou vibração. Registrar a corrente dos dois motores de acionamento; a diferença deve ser ≤10%. Utilizar uma haste de auscultação para verificar o som dos rolamentos de cada roda — o som deve ser uniforme e contínuo, sem ruídos rítmicos anormais. Medir a temperatura do friso; em condições normais, a elevação de temperatura não deve exceder 15°C acima da Temperatura Ambiente.

Ensaio de Carga Estática: conforme o regulamento TSG 51-2023, suspender 1,25 vezes a carga nominal e manter por 10 minutos, verificando que não há deformação permanente nas rodas e na cabeceira. Após o ensaio, verificar se o contato entre a roda e o Trilho está normal, sem descolamentos localizados.

Ensaio de Carga Dinâmica: suspender 1,1 vezes a carga nominal e realizar pelo menos 3 cursos completos de ida e volta. A Translação da Ponte deve ser estável, sem roçamento da roda contra o trilho ou Ruído anormal. Imediatamente após o ensaio, medir a temperatura da superfície de rolamento e do friso; a elevação de temperatura não deve exceder 30°C acima da Temperatura Ambiente. Durante o teste, registrar o desvio lateral da ponte; o desvio total ao longo do curso deve ser ≤8mm. Após o ensaio, reverificar o torque de aperto de todos os parafusos para garantir que não houve afrouxamento.

Tabela comparativa do processo de substituição

Em seguida, apresentamos uma tabela comparativa que resume as oito etapas do processo de substituição da roda de translação, incluindo as operações, ferramentas, normas de aceitação e tempos de trabalho, para consulta rápida durante a intervenção.

Perguntas frequentes sobre substituição de rodas