Los cojinetes principales tienen la función crítica de soportar el rotor del motor principal. El número de cojinetes necesarios para el soporte adecuado del motor está determinado, en su mayor parte, por la longitud y el peso del rotor del motor.
La longitud y el peso se ven directamente afectados por el tipo de compresor utilizado en el motor. Naturalmente, un compresor de dos carretes requiere más soporte de cojinetes.
El número mínimo de rodamientos necesarios para soportar un eje es un rodamiento de bolas de ranura profunda (cargas radiales y de empuje) y un rodamiento de rodillos rectos (carga radial solamente).
En ocasiones, es necesario utilizar más de un rodamiento de rodillos si el eje está sujeto a vibraciones o su longitud es excesiva. Los rotores de la turbina de gas están soportados por cojinetes de bolas y de rodillos, que son cojinetes antifricción.
Muchos motores más nuevos usan cojinetes hidráulicos, en el que la pista exterior está rodeada por una fina película de aceite. Esto reduce las vibraciones transmitidas al motor.
En general, los cojinetes antifricción se prefieren principalmente porque:
• Ofrecen poca resistencia rotacional,
• Facilitan la alineación precisa de los elementos giratorios,
• Son relativamente económicos,
• Se reemplazan fácilmente,
• Soportan altas sobrecargas momentáneas,
• Son fáciles de enfriar, lubricar y mantener,
• Acomodar cargas tanto radiales como axiales, y
• Son relativamente resistentes a temperaturas elevadas.
Las principales desventajas son su vulnerabilidad a la materia extraña y la tendencia a fallar sin previo aviso apreciable.
Por lo general, los cojinetes de bolas se colocan en el eje del compresor o de la turbina para que puedan absorber cualquier carga axial (empuje) o carga radial.
Debido a que los rodamientos de rodillos presentan una superficie de trabajo más grande, están mejor equipados para soportar cargas radiales que cargas de empuje. Por lo tanto, se utilizan principalmente para este propósito.
Un conjunto típico de rodamientos de bolas o de rodillos incluye una carcasa de soporte de rodamientos, que debe estar sólidamente construida y soportada para soportar las cargas radiales y axiales del rotor que gira rápidamente. La carcasa del cojinete generalmente contiene sellos de aceite para evitar que el aceite se escape de su ruta normal de flujo.
También entrega el aceite al rodamiento para su lubricación, generalmente a través de boquillas rociadoras. Los sellos de aceite pueden ser del tipo laberinto o rosca (helicoidal). Estos sellos también se pueden presurizar para minimizar las fugas de aceite a lo largo del eje del compresor.
El sello de laberinto generalmente está presurizado, pero el sello helicoidal depende únicamente del roscado inverso para detener la fuga de aceite. Estos dos tipos de sellos son muy similares, solo se diferencian en el tamaño de la rosca y en el hecho de que el sello de laberinto está presurizado.
Otro tipo de sello de aceite usado en algunos de los últimos motores es el sello de carbono. Estos sellos suelen tener un resorte y son similares en material y aplicación a las escobillas de carbón que se usan en los motores eléctricos.
Los sellos de carbono descansan contra una superficie provista para crear una cavidad o vacío de cojinete sellado; por lo tanto, se evita que el aceite se escape a lo largo del eje hacia el flujo de aire del compresor o la sección de la turbina.
El cojinete de bolas o de rodillos está instalado en la carcasa del cojinete y puede tener una característica de autoalineación. Si un rodamiento es autoalineable, generalmente se asienta en un anillo esférico. Esto permite que el eje tenga una cierta cantidad de movimiento radial sin transmitir tensión a la pista interior del rodamiento.
La superficie de apoyo generalmente la proporciona un muñón maquinado en el eje apropiado. El rodamiento generalmente se bloquea en su posición mediante un anillo elástico de acero u otro dispositivo de bloqueo adecuado.
El eje del rotor también proporciona la superficie de contacto para los sellos de aceite en la carcasa del cojinete. Estas superficies mecanizadas se denominan tierras y encajan bastante cerca del sello de aceite.