Un cojinete de empuje es un tipo particular de cojinete rotatorio . Al igual que otros cojinetes, giran permanentemente entre piezas, pero están diseñados para soportar una carga predominantemente axial . [1]
Los cojinetes de empuje vienen en varias variedades.
Los cojinetes de empuje se utilizan habitualmente en aplicaciones automotrices, marinas [3] y aeroespaciales. También se utilizan en las empuñaduras de las palas del rotor principal y de cola de los helicópteros RC (radiocontrolados).
Los cojinetes de empuje se utilizan en los automóviles porque los engranajes delanteros de las cajas de cambios de los automóviles modernos utilizan engranajes helicoidales que, si bien ayudan a la suavidad y a la reducción del ruido, generan fuerzas axiales que deben tenerse en cuenta.
Los cojinetes de empuje también se utilizan con mástiles de antena de radio para reducir la carga en un rotador de antena .
Un tipo de cojinete de empuje en un automóvil es el cojinete de "desplazamiento" del embrague , a veces llamado cojinete de liberación del embrague . [4] [ aclaración necesaria ]
Los cojinetes axiales de película fluida fueron inventados por Albert Kingsbury , quien descubrió el principio durante unas investigaciones sobre cojinetes y lubricación que comenzaron en 1888 mientras era estudiante. Su primer cojinete experimental fue probado en 1904. Solicitó una patente en 1907, y le fue concedida en 1910. [5] El primer cojinete Kingsbury en servicio hidroeléctrico, una de sus principales aplicaciones, se instaló en la central generadora Holtwood en 1912. Sigue en pleno uso en la actualidad.
Los cojinetes de empuje fueron inventados independientemente por el ingeniero australiano George Michell (pronunciado Mitchell), quien patentó su invención en 1905.
Los cojinetes de empuje de fluido contienen una serie de almohadillas con forma de sector, dispuestas en un círculo alrededor del eje y que pueden girar libremente. Estas crean regiones de aceite con forma de cuña dentro del cojinete, entre las almohadillas y un disco giratorio, que soportan el empuje aplicado y eliminan el contacto de metal con metal.
La invención de Kingsbury y Michell se aplicó en particular al bloque de empuje de los barcos. El pequeño tamaño (una décima parte del tamaño de los antiguos diseños de cojinetes), la baja fricción y la larga vida útil de la invención de Kingsbury y Michell hicieron posible el desarrollo de motores y hélices más potentes. Se utilizaron ampliamente en los barcos construidos durante la Primera Guerra Mundial y se han convertido en el cojinete estándar utilizado en los ejes de las turbinas de los barcos y las centrales eléctricas de todo el mundo. (Véase también Cojinetes de fluido con plataforma basculante Michell/Kingsbury )
En la actualidad, los cojinetes de empuje siguen desempeñando un papel esencial en equipos rotativos como expansores, bombas y turbinas de gas o vapor o compresores. Además de los cojinetes babbitt tradicionales que se utilizan desde principios del siglo XX, se han utilizado nuevos materiales para las zapatas de empuje. Por ejemplo, el bronce y el cobre-cromo se utilizan habitualmente para mejorar el rendimiento de los cojinetes. [6]