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,
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