Asegure su producción. Acoplamientos hidráulicos de ... - Voith Turbo

Asegure su producción.Acoplamientos hidráulicosde llenado controlado.1

Componentes de partidaSomos los expertos en acoplamientos hidráulicos de llenadoconstante y llenado controlado de Voith Turbo. Voith Turboes una división del grupo Voith GmbH, y se especializa ensistemas de accionamiento, acoplamiento y frenado hidrodinámicospara aplicaciones en carreteras, ferrocarriles y enla industria, así como en sistemas de propulsión para barcos.Voith es una de las empresas familiares más grandes deEuropa, con alrededor de 42.000 empleados, 5.700 millonesde euros en facturación en el periodo 2011 / 2012. Voithtrabaja para los sectores de energía, petróleo, gas, papel ymaterias primas, así como también en los mercados deltransporte y automotriz de todo el mundo.2

2131 Sistema de accionamiento de AFCcon 562 DTPKW-TTT2 Sistema de accionamiento de la correatransportadora con 650 TPKL3 Sistema de accionamiento de la trituradoradel vehículo con 1150 TPAcoplamientos hidráulicos de llenadocontrolado de Voith Turbo –La forma suave de mover masasTanto para extracción de materias primas como en la tecnología para estos procesosse requiere mover grandes masas, y, por lo tanto, se requiere una gran potencia.Pero cuanto más potencia se requiera, mayor será el desgaste. Proteja el sistemasde partida y sus componentes con los acoplamientos de llenado controlado deVoith Turbo. Estos acoplamientos controlan y aceleran con suavidad su máquinay protegen el sistema de partida de los daños producidos por sobrecarga.Las trituradoras, chancadores, transportadoras de cadenas(AFC) o molinos se pueden bloquear repentinamente debidoa una sobrecarga. Los acoplamientos de llenado controlado“deslizan” cuando se produce una sobrecarga y protegenla transmisión de forma efectiva.Al cambiar los niveles de llenado, se controla la transmisióndel torque, y por consiguiente, la velocidad de operación,poco a poco y de manera suave. En conjunto con el sistemade control de partida electrónico, se obtienen tiempos departida de varios minutos. Las fuerzas de tracción quese tienen durante el arranque de las correas transportadorasse reducen al mínimo.3

La mejor soluciónpara cualquier necesidadSimple o como “doble circuito”: Voith Turbo cuenta con la soluciónadecuada para su aplicación. Dependiendo de los requisitos, el circuitohidrodinámico que consiste en un conjunto sencillo de rueda bombay rueda turbina(TPK) también se puede combinar en un acoplamientocon circuito doble (DTPK).En las siguientes páginas se describen tres soluciones diferentes71013Páginas con descripción general del producto789DTPK, con soporte externo, unidad compacta para aplicaciones industriales101112TPKL, autosoportante, módulo de accionamiento para correas transportadoras sobre y bajo tierra131415DTPKW, solución especial para las aplicaciones de la minería, utilizando el agua como medio de operaciónCaracterísticas y ventajas de la aplicaciónAplicaciónCaracterísticasAyuda enla partida(partida delmotor sincarga)Aceleraciónde masaspesadasProtecciónde sobrecargaControlde velocidadAmortiguaciónde vibracionesAccionamientomultimotor(partidasecuencialde motores)Limitacióndel torquede partidaCompensaciónde carga entreaccionamientosArranquerápido dela máquinaaccionadaChancadores + ++ ++ ++Trituradoras + ++ +++ ++ +Molinos de bolas +++ + ++Molinos verticales ++ + + ++Centrifugas + +++ +Correastransportadoras+ ++ + ++ +++ ++ +AFC ++ +++ + +++ ++ ++ +++Mezcladoras + + + ++Batidores + + ++ + + ++Partida deturbina de gasVentiladores(mejora)Bombas(mejora)+ +++ + ++ ++ ++ ++++4

Transmisión de potencia sindesgaste en un diseño compactoLos acoplamientos hidrodinámicos Voith Turbo combinan, en los espaciosmás reducidos, una bomba (rueda bomba) y una turbina (rueda turbina)que acciona una máquina. El torque entregado por el motor se convierteen energía de fluido por medio de la rueda bomba. La rueda turbinatransmite esta energía como energía mecánica a la máquina accionada.Continuamente variable entre “completamente lleno” y“completamente vacío”Al modificar el nivel de llenado del circuito de trabajo, semodifica la transmisión del torque, y por lo tanto, tambiénla velocidad de operación de la máquina accionada, esta seajusta suavemente y poco a poco: el medio de llenado fluyelibremente hacia el anillo de captación del acoplamiento,y posteriormente, hacia el circuito de trabajo debido a la fuerzacentrífuga. El fluido entre la rueda bomba y rueda turbinatransmite el torque a través de la acción hidrodinámica.El principio básico de funcionamientoPara que sea posible el control de llenado y la disipaciónde calor, el líquido sale del circuito de trabajo a través delas toberas hacia la carcasa de la rueda bomba. Una vez allí,se eleva por medio de una bomba de presión dinámica, queapunta hacia el anillo de fluido rotativo, y a través del enfriador,y se vuelve a redirigir hacia anillo de captación. Dos válvulasde solenoides controlan (completamente, sin piezas externasmóviles) el volumen de líquido activo en el circuito de trabajoentre “completamente lleno” o “completamente vacío”, añadiendoo extrayendo líquido del circuito de trabajo de los acoplamientos.Principio de funcionamiento del acoplamiento TP86 3 5 1710942A través del líquido de operación, la rueda debomba accionada por el motor transmite potenciasin desgaste a la rueda de la turbina que, a su vez,acciona la máquina1 Circuito de trabajo2 Anillo de recolección3 Carcasa de la bomba4 Bomba de presión dinámica5 Toberas6 Monitoreo de temperatura7 Sensor de nivel de llenadoal 100% (opcional)8 Enfriador9 Válvulas solenoide10 Estanque5

Ventajas que impresionan+ Transmisión de potencia sin desgaste+ Aumento suave del torque de partida+ Aceleración controlada para masas pesadas o de graninercia+ Protección de sobrecarga en caso de bloqueo+ Amortiguación de vibraciones torsionales y sacudidas+ Ajuste de velocidad variable de la máquina accionada+ Embrague y desembrague de la máquina accionadamientras el motor está en operacion+ Alta efi ciencia en operación nominal debido aun deslizamiento moderado+ Partida del motor sin carga; lo que permite partidasfrecuentes, incluso con motores con factor de servicioreducido+ En el caso de accionamientos multimotor, la redeléctrica se encuentra protegida debido a las partidassecuenciales de los motores+ Disponible en soluciones específi cas usando agua comomedio de transmision+ No se ve afectado por condiciones medioambientalesextremas como polvo, calor y frío+ Solución fuerte con una larga vida útil y una grandisponibilidad+ Disponible en diseño a pruebas de explosiónesPartida suaveMLlenadoTransportadorAcoplamientoVaciadoSistemade aceiteTransmisiónControladorParPar nominalPartida de la correa transportadora - torque de carga constante1,51,2510,7530%Carga nominal20%95 %50% 60% 70% 80% 90% 100%0,510%0,25Carga de ralentí5% de llenado00 0,1 0,5 1Velocidad de salidaVelocidad de motorCuanto más suave sea la aceleraciónde una máquina, mayor será suprotección. Esto es especialmenteimportante para la propia correa,que suele ser el componente máscaro del sistema de manejo de material.Para que esto sea posible, uncontrol electrónico procesa los valoresde la potencia del motor y de lavelocidad de la correa. En consecuencia,activa la valvula de llenadoy vaciado para conseguir unaaceleración controlada del equipo,minimizando las fuerzas de tracciónen la correa durante la partida. Sepueden establecer parámetros paraque los periodos de aceleraciónsean de varios minutos.Control de velocidadProtegiendo el tren motrizParPar nominal1,2510,750,50,25Accionamiento con torque de carga parabólica30%20%10% de llenado90% 95 100%%40% 50% 60% 70% 80%00 0,1 0,5 1Velocidad de salidaVelocidad de motorPunto de operaciónTorque de carga parabólicaTorqueTorque del motor2,52,01,0Limitación del torque de 2,5 vecesTorque nominal0 1Velocidad de salidaVelocidad de motorLos acoplamientos de llenado controlado, al modificar el nivel de llenado, pueden proporcionar uncontrol de velocidad preciso con una carga completapara máquinas de carga parabólica, porejemplo, ventiladores y bombas centrífugas, y tambiénpueden ofrecer un control de velocidad parcialen correas transportadoras para la inspección ymantencion.Las máquinas como trituradoras, chancadores otransportadoras de cadena (AFC) pueden bloquearsedebido a una sobretorque. Aquí, el acoplamiento protegeal tren motriz de manera efectiva: el deslizamientoaumenta debido a un mayor torque requerido hastaque se llega a un límite de un torque hidrodinámicomáximo. Este nivel puede tener valores confi guradosen fábrica dentro de un rango aproximado de 1,8 – 3veces el torque nominal.6

DTPK, la variación del acoplamiento compactoLos acoplamientos hidraulicos altamente compactos de tipoDTPK se usan principalmente en los molinos, trituradoras,bombas y ventiladores. Su matención es de mayor facilidady pueden operar con velocidades parciales.Los acoplamientos DTPK cuentan con un soporte externo.Las piezas rotatorias están instaladas directamente enlos ejes del motor y de la máquina accionada, que debensoportar las fuerzas axiales creadas por la hidrodinámica,así como el peso del acoplamiento. Para minimizar estosvalores, las piezas rotatorias se fabrican en aluminio y sediseñan como un circuito doble. Los ejes se sellan con sellosde laberintos sin contacto, y por tanto, no contienen ningunapieza de desgaste. No se requieren acoplamientos deconexión.Diseño del acoplamiento DTPK, operación nominalDiagrama de rendimiento10000Potencia de entrada P 1 [kW]500010005001150 DTPK1000 DTPK866 DTPK750 DTPK650 DTPK562 DTPK487 DTPK1005010300 500 1000 1500 2000Velocidad de entrada n 1 [rpm]7

El acoplamiento ideal para proyectos de mejoraEl diseño compacto y un sistema de alimentación de aceiteindependiente convierten a los acoplamientos DTPK en laelección ideal para todos los proyectos de mejora, o cuandose dispone de un espacio mínimo en el accionamiento. Lasplantas existentes se pueden reconstruir de forma rápiday sencilla. Se pueden diseñar sistemas de alimentación deaceite para proporcionar aceite de lubricación para otros componentesde accionamiento. El montaje final del aco plamientose lleva a cabo en la obra con los componentes premontados.Ventajas específicas de la solución+ De mantenimiento extremadamente sencillo, sin rodamientos,retenes ni acoplamientos de conexión+ Dimensiones reducidas de instalación+ Control de velocidad+ También disponibles con agua como medio de operaciónÁreas de aplicación• Trituradoras• Molinos• Mejoras en ventiladores y bombas• Extractora de pulpaDTPKAcoplamiento DTPKBAh 1HKFLGrandes dimensionesTamaño Tipo A B F L K H h 1487 DTPK 670 816 194 290 766 923 485562 DTPK 720 860 194 340 806 1000 525650 DTPK 800 1030 204,5 360 980 1108 605750 DTPK 970 1140 223,5 508 1020 1255 650866 DTPK 1125 1300 380 465 1220 1460 7651000 DTPK 1250 1530 354,5 500 1500 1695 9201150 DTPK 1420 1795 425 570 1700 1903 1055Dimensiones en mm (se reserva el derecho a efectuar modifi caciones)8

1Accionamiento de molino de bolas: potencia de entrada5 400 kW a 1 200 rpmDiagrama de rendimientoPartida del motorAceleración de la máquina accionadaOperación nominalOperación a velocidad de carga parcialTipo con un circuito de acoplamiento (TPK)Tipo con circuito de operación “abierto” (DTP)Tipo con un circuito de acoplamiento (TPK)Con esta versión, se pueden tener espacios de instalaciónextremadamente reducidos. Sin embargo, se deben teneren cuenta las fuerzas axiales. Al realizar mejoras enlas plantas existentes, el cambio de los componentesindividuales se reduce al mínimo.Tipo con circuito de operación “abierto” (DTP)Anterior al DTPK, con un diseño más sencillo.9

TPKL / DTPKL: ventajas impresionantes para partidasde correas transportadorasLos acoplamientos hidráulicos tipo TPKL / DTPKL han sidodesarrollados especialmente para las aplicaciones mas durasen el ambiente minero. Adaptados a las condiciones de cargapredominantes, controlan suave mente el proceso deaceleración y garantizan una distribución homogénea de lacarga en los accionamientos multimotor. Además, susventajas también destacan en otras aplicaciones típicas delos acoplamientos de llenado controlado.Gracias al enfriador externo, el accionamiento tiene unaeficiencia térmica extrema. Las sobrecargas se superansin esfuerzo. Los tiempos de partida de varios minutos semanejan sin ningun problema. Con fines de inspección yposicionamiento, la correa vacía se puede mover a un 20%de su velocidad nominal.Diseño mecánico• Unidad independiente autosoportante para montajeen cimientos o base pivotante• Rodamientos y ejes reforzados para aplicaciones mineraspesadas• Carcasa soldada robusta• Estanque de aceite integrado en la carcasa• Instalación completa de tuberias, excepto el enfriadorindependiente• Enfriamiento incluso cuando la planta está bloqueada• Sin piezas externas móvilesSolución de acoplamiento TPKL, operación nominalDiagrama de rendimiento10000Potencia de entrada P 1 [kW]50001000500100866 DTPKL866 TPKL650 DTPKL650 TPKL562 TPKL5010300 500 1000 1500 2000Velocidad de entrada n 1 [rpm]10

Ventajas específicas de la solución+ Solución optimizada para aplicaciones mineras,extremadamente robusta y compacta+ Unidad estándar, sin que se requieran muchasaclaraciones técnicas+ Mantenimiento sencillo de la transmisión gracias ala construcción modularTPKL / TPKL-E(D)TPKLTPKLH1H2GGEH1H2BGGABACTPKL-EFDCEFDGrandes dimensionesTamaño Tipo A B C D E F G m6 H1 H2562 TPKL 1000 615 1130 849 230 310 90 135 128562 TPKL-E 814 400 844 766 137 520 90 97 98650 TPKL 1165 710 1480 1055 217 530 120 165 165650 TPKL-E 888 435 985 1055 148 780 120 165 165650 DTPKL 1165 710 1480 1200 217 675 120 165 165650 DTPKL-E 910 455 985 1200 217 675 120 165 165866 TPKL 1530 900 2200 1575 290 883 160 240 240866 DTPKL 1530 900 2200 1575 290 1058 160 240 240Dimensiones en mm (se reserva el derecho a efectuar modifi caciones)11

1 21 Acoplamiento TPKL2 TPKL-ECondiciones de operaciónEnfriamiento en paradaArranque del motorVelocidad de inspecciónPartida de la máquinaTipos de acoplamiento TPKL-R y TPKL-ETodos los tamaños de acoplamiento de este tipo estándisponibles en la versión TPKL / DTPKL estándar con undepósito de aceite integrado. Para las alturas menores deejes, la variante (D)TPKL-R cuenta con un depósito másplano y alargado (dimensiones disponibles si se requieren).El (D)TPKL-E ofrece el espacio de instalación más compacto,ya que no cuenta con un depósito de aceite propio. El depósitose encuentra en el exterior o, por ejemplo, integrado enla base.Partida de una correa transportadoraEn las correas transportadoras con varios accionamientos,los motores parten de forma secuencial para reducir el pickde energia requerido de la red de alimentacion eléctrica.Luego de que los motores esten en funcionamiento, se comienzana llenar los acoplamientos, y la tensión de la correaaumenta gradualmente hasta empezar a moverse. De estaforma se evitan las ondas de tensión longitudinal de lacorrea. La aceleración controlada que tarda unos minutosminimiza el factor de partida. Un enfriador externo ofrecereservas térmicas muy altas para las partidas frecuentes yla velocidad de inspección.12

DTPKW, partida de las masas más pesadasLos acoplamientos hidráulicos DTPKW se han desar rol ladopara las aplicaciones de accionamiento más fuertes en en lamineria de carbon. Utilizan agua como medio de operación,ya que el agua ofrece una mayor capacidad térmica, respetael medio ambiente y cumple con los estándares de seguridadpara medios de opera ción no inflamables. Debido a sucircuito doble, los aco pla mientos DTPKW también sonideales para las alturas mínimas.Los acoplamientos DTPKW cuentan con el diseño másrobusto de toda la serie, ya que se han diseñado paralas condiciones de operación más extremas. Se han creadocomo un estilo de montaje versión túnel, eliminando la necesidadde alinear los componentes de transmisión (motoracoplamiento-reductor).Todos los componentes de control y los sensores estánintrínsecamente seguros. Las válvulas utilizadas para controlarel agua se sitúan en un bloque y están directamenteintegradas en la unidad. En la fábrica se configura un límitede torque opcional para sobrecargas. Este torque es entre2,5 y 3 veces mayor que el torque nominal y está diseñadopara proteger el motor, la caja reductora y la cadena.Solución de acoplamiento DTPKWL2, operación nominalDiagrama de rendimiento5000Potencia de entrada P 1 [kW]1000500100650 DTPKW562 DTPKW487 DTPKW5010300 500 1000 1500 2000Velocidad de entrada n 1 [rpm]13

Áreas de aplicaciónLos acoplamientos DTPKW se han desarrollado especialmentepara las transportadoras de cadena (AFC),aunque también se pueden utilizar en otras aplicacionesen las que no se acepte aceite como fluido de operación.Los acoplamientos DTPKW están disponibles en versiónde soporte externo o autosoportante. Una característicadistintiva de los modelos con soporte externo es la longitudreducida de instalación, mientras que los modeloscon soporte propio se pueden montar más rápido.Ventajas específicas de la solución+ Frecuencia casi ilimitada de partida+ Seguridad de limitacion de torque automatico+ Funcionamiento con agua+ (no infl amable, amigable con el medio ambiente)+ Diseño compacto (diseño de túnel)+ Sin depósito de agua si se opera desdela red de alimentación de agua+ Control y monitoreo sencilloVariantes de soluciónAcoplamiento 562 DTPKWL2BBHHLDTPKWLLDTPKWL2BBHHLDTPKWL2-800LDTPKW-TTTGrandes dimensionesTamaño Tipo L H B 1487 DTPKWL 1420 860 860562 DTPKWL 1420 860 860487 DTPKWL2 1100 860 860562 DTPKWL2 1100 860 860562 DTPKWL2-800 1300 950 950562 DTPKW-TTT 970 950 950650 DTPKW-TTT 1150 1050 1050Dimensiones en mm (se reserva el derecho a efectuar modifi caciones)1Ancho de instalación14

11 AFC con 562 DTPKWL2, potencia de entrada de 500 kWCondiciones de operaciónPartida de motor y retiradadel exceso de aguaPartida de la máquinaaccionadaOperación nominal conintercambio de agua paraenfriamientoOperación con acoplamientollenado parcialmente /velocidad de inspeccionNecesidad mínima de agua durante el funcionamientoEn condiciones de carga normales, el agua solo se calientaun poco. En operación nominal, permanece en el circuito deaco plamiento cerrado hasta que se alcance el límite de temperaturade 55 °C. En ese momento se intercambia el agua.Además del enfriamiento con agua fría, un enfriador puedeintegrarse de forma opcional en el circuito de acoplamiento,utilizando el agua de enfriamiento del motor y la caja reductora.De esta forma, la necesidad de agua del acopla mientose puede reducir aún más.Frecuencia máxima de partidasDurante los intentos de partidas contra el equipo bloqueado,el acoplamiento se puede calentar hasta llegar a los 100 °Ccomo máximo. En cada nuevo intento el agua fria estarádisponible en el sistema de alimentación. De esta forma,la partida se puede repetir tantas veces como se desee.15

cr112en, aik-S&F, 06.2013, 0. Dimensiones e ilustraciones sin obligaciones. Se reserva el derecho a efectuar modifi caciones.Voith Turbo GmbH & Co. KGStart-up ComponentsVoithstr. 174564 Crailsheim, GermanyTel. + 49 79 51 32-409Fax + 49 79 51 32-480startup.components@voith.comvoith.com / fluid-couplings