acopladores
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Turboacopladores con llenado constante 1 Turboacopladores Voith – probados 1000000 de veces Como experto para problemas complejos en el dominio de la técnica de la transmisión de potencia, Voith responde a las exigencias crecientes impuestas por la práctica y convence por susinnovaciones. Los turboacopladores Voith con llenado constante se utilizan, junto con motores eléctricos, para unas aplicaciones muy diferentes, especialmente en caso de altas exigencias cuando se requieren rentabilidad y fiabilidad del accionamiento. El turboacoplador Voith, que ha sido probado en millones de ocasiones en el mundo entero, presenta las ventajas típicas de la hidrodinámica: ■ Aceleración suave de masas muy pesadas ■ Utilización posible de motores de rótor en cortocircuito con bajo precio ■ Arranque y aceleración hasta la velocidad de plena marcha del motor descargados ■ Sobredimensionamiento innecesario del motor ■ Limitación del par de giro durante el arranque ■ Amortiguación eficaz de golpes y vibraciones ■ Protección contra sobrecarga del motor y de la máquina ■ Compensación de carga en cuanto a un accionamiento multimotor. Aplicaciones: Técnica del movimiento de materiales - Cintas transportadoras - Máquinas con rueda de cangilones - Transportadores de cadena - Transportadores de cangilones - Instalaciones de carga para puertos Técnica de la preparación - Trituradoras - Cortadoras - Molinos Explotación minera - a cielo abierto y subterránea - Transportadores de cadena y blindados - Máquinas para avance de galerías - Recogedoras de rueda de cangilones - Bombas - Trituradoras - Molinos 2 Industria química - Centrífugas - Bombas - Ventiladores - Agitadores (En algunas ilustraciones, las protecciones necesarias han sido retiradas para facilitar la visión.) El principio de Föttinger – Concepción y funcionamiento El turboacoplador Voith es un acoplador hidrodinámico que trabaja según el principio de Föttinger. Consta, como componentes principales, de dos ruedas con álabes - del rodete-bomba y de la rueda-turbina - así como de una campana encerrando. Ambas ruedas tienen rodamientos relativos. La transmisión de fuerza se efectúa con muy poco desgaste; no hay ningún contacto mecánico de las partes que transmiten la fuerza. En el acoplador, hay una cantidad constante del líquido de servicio, normalmente aceite mineral. El par de giro transmitido por el motor de accionamiento se convierte en energía del líquido de servicio en el rodete-bomba conectado con este motor. En la ruedaturbina, esta energía se reconvierte en energía mecánica. En cuanto a la función del acoplador, hay que considerar tres condiciones. Parada La totalidad del líquido de servicio está estática en el acoplador. Arranque El rodete-bomba acelera el líquido de servicio, con la velocidad del motor creciente, de manera que se produce una circulación en la cámara de trabajo. El líquido de servicio circula en toda la cámara de álabes de la rueda-turbina y ésta comienza a moverse debido a la energía cinética del flujo. La curva del par de giro durante el arranque sigue la curva característica del acoplador. Servicio nominal Debido a la baja diferencia de las velocidades del rodete-bomba y de la ruedaturbina (e.d. resbalamiento nominal), el flujo en el acoplador empieza a ser estacionario. Sólo se transmite el par de giro exigido por la máquina de trabajo. Con la disposición oportuna de cámaras de compensación, como cámara de retardo y cámara toroidal, la curva característica de arranque del turboacoplador puede influirse (véase curva característica página 4). 3 El acoplador adecuado para cada accionamiento Los factores de diseño principales de un acoplador son la potencia y la velocidad del motor de accionamiento. Tomando por base la potencia nominal de accionamiento y su velocidad de accionamiento, el tamaño correspondiente del acoplador puede determinarse con ayuda del diagrama de potencia adjunto. Dentro de la gama de potencia correspondiente, el acoplador se adapta a las condiciones de accionamiento concretas, variando el llenado de aceite. [KW] 3200 Siluminio termoendurecidov 2000 1600 1200 6 86 110 42 2 48 30 22 7 56 2 65 0 75 0 75 55 45 Las curvas características adjuntas permiten la comparación directa de los tipos diferentes de acopladores en cuanto a su comportamiento de arranque. 6 36 4 4 D 20 6 20 6 27 D 4 27 7,5 5,5 4 3 2,2 15 4 15 Potencia nominal de accionamiento 15 11 D Aplicaciones diferentes precisan de un comportamiento al arranque distinto del acoplador (curva característica). Para ello, son criterios importantes: momentos de inercia de masa, limitación del par de giro y frecuencia de arranque de la instalación. 00 10 11 11 250 200 160 50 50 D 800 600 500 400 1,5 1,1 0,75 0,55 0,37 (50 Hz) (60 Hz) 300 400 600 800 1000 1500 2000 600 750 900 1200 1800 3000 4000 3600 Velocidad nominal [min-1] Tipo T Tipo TV Tipo TVV Tipo TVVS Ejemplo para la determinación de los tamaños: Velocidad de accionamiento 1500 min-1 Potencia nominal de accionamiento 55 kW Tamaño del acoplador 422 Curva característica M/MN Aceleración hasta la velocidad de plena marcha del motor M/MN 2 2 Par de giro del motor 1,6 MM 1 M/MN MM MK MK 1,4 ML 1 MK 0 Velocidad del motor 4 Aceleración hasta la velocidad de plena marcha de la máquina de trabajo MM = par del motor ML = par de la carga Comportamiento MK = par del acoplador par de giro/tiempo MN = par nominal M = const. J = const. Velocidad del motor tiempo 5 seg. 40 seg. El tipo de base – Turboacoplador tipo T El turboacoplador tipo T representa el tipo de base de los acopladores de llenado constante, compuesto de rodete-bomba, rueda-turbina y campana. Tomando como base este tipo e incorporando componentes suplementarios, se obtiene nuestra gama de fabricación. Normalmente el turboacoplador está montado sobre el eje de la máquina o del engranaje a acelerar. Está conectado con el eje del motor mediante un acoplamiento elástico de unión para la compensación de ligeras irregularidades de montaje. Este tipo de acoplador se utiliza si se exigen sobre todo la amortiguación de vibraciones y la protección contra sobrecarga del motor y de la máquina de trabajo, así como para accionamientos 0fáciles en gamas bajas de potencia. Aplicaciones: - Máquinas con rueda de cangilones - Transportadores de cangilones - Mecanismos mezcladores, mecanismos amasadores y agitadores Tamaño ød1 I2 A L ø d2 øD Tipo A D L d1 máx máx. 154 T 80 190 143 32 154 DT 102 190 165 32 206 T 97 248 183 42 206 DT 137 248 223 42 274 T 135 328 291 65 274 DT 175 328 331 65 366 T 198 424 357 75 422 T 218 470 391 90 487 T 246 556 436 100 562 T 269 634 490 120 650 T 317 740 591 140 750 T 366 842 529 140 866 T 421 978 610 160 1000 T 441 1118 651 180 1150 T 505 1295 715 180 1150 DT 830 1295 1040 180 1) incl. acoplamiento elástico de unión y llenado de aceite máx. d2 máx. 28 28 42 42 55 55 65 80 90 110 120 135 150 160 180 170 l2 60 80 80 115 90 125 120 135 155 170 200 240 265 280 320 550 Peso total kg1) 4,5 5,8 11,5 14,7 23 30 56 79 122 189 297 431 644 965 1337 1677 5 Arranque más suave – Turboacoplador tipo TV y TVV Una cámara, la llamada cámara de retardo, está montada en la rueda exterior (tipo TV). Durante la parada, esta cámara se llena con una parte del líquido de servicio. Al reducir así temporalmente la cantidad de líquido de servicio presente en la cámara de trabajo, se transmite un par de giro más bajo durante el arranque. Se obtiene así un arranque más fácil del máquina de trabajo. Una vez alcanzada la velocidad plena del motor, el fluido retenido en la cámara de retardo va pasando a la cámara de trabajo en función del tiempo, permitiendo así una capacidad de transmisión óptima. En caso necesario, para aplicaciones especiales, puede reducirse más el par de arranque del acoplador montando una cámara de retardo más grande (tipo TVV), obteniendo así una aceleración aún más suave de la máquina. En ciertos casos, la función de la cámara de retardo se influye adicionalmente por válvulas controladas por la fuerza centrífuga, tipo de acoplador TVF, o por un rellenado hidrodinámico, tipo TVY. L A ø d1 l2 A L 6 ø d2 D Aplicaciones: - Cintas transportadoras Centrífugas, decantadores Molinos Máquinas de difícil arranque Tamaño Tipo A D L d1 máx. d2 máx. 274 TV 172 328 328 65 55 274 TVV 204 328 360 65 55 274 DTV 244 328 403 65 55 366 TV 225 424 384 75 65 366 TVV 295,5 454,5 75 65 422 TV 257 470 430 90 80 422 TVV 335 508 90 80 487 TV 297 556 487 100 90 487 TVV 382 572 100 90 562 TV 333 634 554 120 110 562 TVV 428 649 120 110 650 TV 384 740 658 140 120 650 TVV 494 768 140 120 750 TV 440 842 603 140 135 750 TVV 567 730 140 135 866 TV 493 978 682 160 150 866 TVV 641 830 160 150 1000 TV 547 1118 757 180 160 1000 TVV 686 896 180 160 1150 TV 670 1295 880 180 180 1150 TVV 883 1093 180 180 1) incl. acoplamiento elástico de unión y llenado de aceite máx. l2 90 90 105 120 120 135 135 155 155 170 170 200 200 240 240 265 265 280 280 320 320 Peso total kg1) 38 39 45 61 64 88 92 126 136 198 206 307 322 454 472 668 696 943 982 1180 1233 La innovación – Turboacoplador tipo TVVS Una innovación de Voith representa la cámara toroidal como complemento de la cámara de retardo ampliada (tipo TVVS). Esta cámara colectora suplementaria en la campana del acoplador permite otra reducción del par de arranque. Durante el arranque, la cámara colectora exterior se llena completamente con líquido de servicio de la cámara de trabajo, bajo el efecto de la fuerza centrífuga, durante los primeros giros de las piezas exteriores del acoplador. El llenado se reduce considerablemente, el par de giro transmitido es así inferior que el del acoplador sin cámara toroidal durante la aceleración hasta la velocidad de plena marcha del motor. El par de giro aumenta en función del tiempo de manera que la cámara de retardo se vacía en la cámara de trabajo. El proceso de arranque puede adaptarse a las condiciones de la instalación mediante toberas ajustables. Este nuevo concepto de acoplador fue desarrollado especialmiente para el accionamiento de cintas transportadoras. El aumento progresivo del par de giro permite una adaptación automática a la condición de carga del transportador. l2 ø d1 A L ø d2 D Aplicación: - Cintas transportadoras Tamaño Tipo A D L d1 máx. 422 TVVS 335 470 508 90 487 TVVS 382 556 572 100 562 TVVS 428 655 649 120 650 TVVS 494 756 768 140 750 TVVS 567 872 730 140 866 TVVS 636 1012 825 160 1) incl. acoplamiento elástico de unión y llenado de aceite máx. d2 máx. 80 90 110 120 135 150 l2 135 155 170 200 240 265 Peso total in kg1) 94 145 217 512 436 772 7 Para accionamientos por correa – Turboacoplador tipo TRI/TVRI La polea de correa trapezoidal o de correa plana, montada por bridas sobre la tapa de cojinete, permite las relaciones de transmisión usuales en caso de una disposición de los ejes paralela al eje. En caso necesario, puede sustituirse la polea sin problemas. Los turboacopladores TRI y TVRI se disponen en voladizo sobre el eje del motor o de la máquina. Los esfuerzos de la correa se soportan en el cubo de acoplador mediante un cojinete en la tapa de cojinete. El tipo TRI se utiliza como ayuda de arranque y protección contra sobrecarga, el tipo TVRI con la cámara de retardo se utiliza cuando se exige un arranque especialmente suave. Aplicaciones: - Centrífugas y decantadores Ventiladores Mezcladores Trituradoras Tamaño A B ø dt ø d D A 8 Tipo A D 206 TRI 97 248 206 DTRI 137 248 274 TRI 137 328 274 TVRI 172 328 274 DTRI 175 328 274 DTVRI 242 328 366 TRI 198 424 366 TVRI 225 424 422 TRI 205 470 422 TVRI 257,5 470 487 TRI 246 556 487 TVRI 297 556 562 TRI 269 634 562 TVRI 333 634 650 TRI 317 740 650 TVRI 384 740 1) incl. llenado de aceite máx. sin polea B máx. 70 70 100 100 135 135 145 145 160 160 201 201 294 294 – – dt mín. 116 116 150 150 165 165 160 160 182 182 233 233 265 265 423 423 d máx. 42 42 55 55 60 60 65 65 70 70 90 90 100 100 105 105 Peso total kg1) 9,5 12,5 25 28,5 33 38 42 49 65 71 99 109 162 174 228 246 Dispositivos de vigilancia y accesorios MTS - Dispositivo de conmutación mecánico y térmico BTS - Dispositivo de conmutación térmico, sin contacto Para la protección contra el sobrecalentamiento, están previstos en el acoplador como standard tornillos fusibles. Para evitar la salida del líquido de servicio en caso de una sobrecarga térmica, puede instalarse adicionalmente un dispositivo de conmutación mecánico y térmico MTS. Al alcanzar la temperatura de reacción, el dispositivo de conmutación dispara un pasador que actúa un conmutador. En función del tipo de conmutación, puede utilizarse el impulso de conmutación como señal de alarma o para desconectar el motor. La vigilancia de la temperatura del acoplador se hace sin contacto. Después de la reacción del dispositivo de conmutación, no hay que sustituir el dispositivo de conmutación. Podrá ser utilizado de nuevo una vez que el acoplador se enfríe. Dispositivo de montaje y desmontaje Necesarios para un montaje o desmontaje profesional y seguro de los acopladores. Junto al dispositivo mecánico de montaje o desmontaje, está disponible un dispositivo hidráulico de desmontaje. Mirilla del nivel de aceite La señal de conmutación puede utilizarse como señal de alarma o para desconectar el motor. En ciertos casos, es posible utilizar el BTS para controlar la velocidad. Al instalar una mirilla del nivel de aceite en la rueda exterior, es posible controlar muy fácilmente el nivel sin abrir el acoplador. Después de la reacción, hay que sustituir el dispositivo de conmutación. 9 Para aplicaciones especiales – tipos suplementarios Para responder a las diferentes condiciones de servicio y requerimientos prácticos, nuestros ingenieros y técnicos han desarrollado otros tipos de acopladores con llenado constante. Turboacoplador con eje sólido y brida de acoplamiento primaria El acoplador está montado de manera rígida mediante una brida de acoplamiento primaria sobre el eje del motor. Así el peso del acoplador es soportado por el eje del motor, y el eje del engranaje está descargado. Hay que prever un acoplamiento elástico de unión entre el eje sólido en el lado de salida y el eje del engranaje. Al utilizar un acoplamiento elástico de unión conveniente, es posible desmontar y montar el acoplador en sentido radial sin mover el motor o el engranaje. 10 Turboacoplador con brida de freno Para aplicaciones con sistema de freno, el turboacoplador tiene una brida de freno suplementaria donde se monta el tambor de freno o el disco de freno. Turboacoplador con circuito doble tipo DT Acoplador con polea sin tapa de cojinete tipo TRI Turboacoplador con polea dispuesta en voladizo tipo TR Este acoplador tiene dos circuitos de trabajo con disposición coaxial que tienen un efecto paralelo. El circuito doble permite una duplicación de la potencia transmitida para el mismo tamaño del acoplador. La utilización de este tipo puede ser necesaria en caso de diámetros muy pequeños de la polea. Este diseño simplificado del acoplador con polea consiste en el montaje de la polea en disposición en voladizo en la carcasa del acoplador. El turboacoplador TR representa una solución económica dentro de la gama baja de potencia. Las características funcionales, como el comportamiento en el arranque y la protección contra sobrecarga, pueden compararse con el tipo de base T sin cámara de retardo. La polea con cojinete integrado se brida directamente en la carcasa del acoplador. La sustitución posterior de la polea es complicada. 11 La habilidad de Voith en la tecnología de la transmisión hidrodinámica de potencia La técnica actual de la transmisión de potencia exige la aplicación de tecnologías punteras de accionamiento punta. Por eso Voith propone soluciones adecuadas a las aplicaciones más exigentes. Nuestra experiencia en el campo de la hidrodinámica de muchos decenios, la investigación y el desarrollo permanentes, instalaciones de fabricación modernas, así como los conocimientos de nuestro personal garantizan la elevada calidad de nuestros productos, siempre en constante perfeccionamiento. Voith Turbo GmbH & Co. KG Start-up Components P.O. Box 1555 D-74555 Crailsheim Phone ++49 79 51 32-0 Fax ++49 79 51 32-650 E-Mail: [email protected] http://www.voith.com ESPRIT, EXCELLENCE, EFFIZIENZ simbolizan los valores que forman la base de la filosofía y la actividad del grupo de empresas Voith: Investigación y desarrollo al servicio del cliente, con ESPRIT de innovación. Ser capaz de competir con EXCELLENCE. Emplear la EFFIZIENZ de nuestros colaboradores para el éxito de nuestra empresa, así como para el beneficio de nuestros clientes. Nuestro sistema de calidad se certifica según DIN ISO 9001. Nuestros ingenieros y técnicos cualificados apoyan al cliente en la búsqueda de la solución óptima para su aplicación concreta. G R O U P O F C O M PA N I E S Cr 128 sp Nuestras empresas de ventas y representaciones en todos los continentes del mundo aseguran un contacto estrecho con el cliente y garantizan un servicio rápido y completo.
