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Taller Mecánico: Sustitución del acoplamiento hidrodinámico de nuestro Drum Pulper

Hemos sufrido una avería en la transmisión del accionamiento de nuestro Drum Pulper. Todo ha comenzado cuando, en inspección rutinaria, se ha detectado una mancha de aceite en la zona, que crecía cada vez más. Con el equipo en marcha hicimos una primera inspección. Sólo podía venir, o bien del acoplamiento hidrodinámico tipo 1000TV fabricado por Voith Turbo que existe entre el motor de accionamiento y el reductor, o bien del propio reductor. Tras un seguimiento al nivel de aceite del reductor, se vio que, efectivamente estaba bajando de nivel muy, muy lentamente. Decidimos parar el pulper para sacar la protección y en unos escasos 30 min. hacer una inspección a los tapones fusibles y de llenado del acoplamiento por si existiese algún problema sobre ellos que ocasionase la fuga de aceite.

Acoplador hidrodinámico entre motor y reductor

Nuestra sorpresa aparece cuando sacamos la protección. Al girar el acoplamiento, este suena como una caja de tornillos y bolas sueltos, llegamos a la conclusión de que está seriamente dañado y, la verdad, no podemos explicarnos como es posible que aún siga transmitiendo. No podemos hacer nada en ese preciso momento. Debemos preparar urgentemente el acoplamiento hidráulico que tenemos de repuesto y éste se encuentra montado sobre el reductor de repuesto formando un conjunto completo. Por un momento pensamos en cambiar el reductor y acoplamiento como conjunto entero pero, al final, la complejidad de la alineación nos lo quita de la cabeza. Habría que alinear el piñón con la corona de transmisión del pulper y esto puede llevarnos muchas horas.

Decidimos desmontar el acoplamiento del reductor de repuesto y cambiar sólo este elemento, dar marcha de nuevo al Drum Pulper y ver que ocurre. Programamos la sustitución para el día siguiente, mientras, preparamos todo el material. Nos hace falta un camión grúa para transportar el reductor de 8 ton desde el almacén de repuestos hasta el taller y poder desmontarlo con cierta comodidad y el uso de un puente grúa de 10 ton.

Reductor de repuesto con su acoplamiento

La puesta en marcha tras la parada de inspección ha sido muy crítica debido al destrozo del acoplamiento, se encuentra muy desequilibrado y produce fuertes vibraciones que aunque tienden a desaparecer según se va repartiendo la masa (trozos rotos) con la fuerza centrífuga, realmente asustan. Llegamos incluso a pensar que podíamos quedarnos sin reductor.

Nos ha hecho falta igualmente fabricar un adaptador para poder usar un gato hidráulico en la extracción del acoplamiento. Según el manual de Voith Turbo, fabricante del acoplamiento, podemos usar una varilla roscada especial suministrada con el equipo para realizar esta tarea pero ha sido imposible sacarlo con ella, tuvimos que ingeniárnoslas para poder montar medios hidráulicos. Por ello, hemos diseñado y fabricado este adaptador que, roscado sobre el cubo hueco del acoplamiento, nos permite montar un gato hidráulico del tamaño suficiente para la extracción.

Adaptador fabricado

Uso del adaptador

A las 07:00h se han comenzado los trabajos de sustitución del acoplamiento. Lo primero de todo, como siempre, bloquear con candado en la sala eléctrica el interruptor correspondiente al accionamiento para que nadie pueda arrancarlo por error. Tenemos el acoplamiento de repuesto a pié de tajo y una grúa telescópica de 60 ton con nosotros que por falta de espacio, debe estar alejada unos 10 metros de la vertical de la transmisión. Hemos empezado por desmontar la parte superior de la caseta en dónde se encuentra alojado el motor, acoplamiento y reductor. La finalidad de ésta es simplemente aislar contra el ruido producido por la transmisión. Una vez desconectado electricamente el motor, hay que soltar la brida de conexión entre el motor y acoplamiento. Esta brida se quedará suelta sobre el eje del motor y habrá que desplazarla hacia atrás, hacia el motor, para poder sacar éste hacia arriba y dejado fuera donde no nos estorbe.

Brida de acoplamiento desconectada

El motor se ha sacado

El acoplamiento hidráulico lleva un tornillo y una arandela de fijación en su interior para fijar el cubo central sobre el eje del reductor. Debemos sacar este tornillo, la arandela de fijación y desenroscar, tras extraer un anillo Seeger, la pieza central que sirve de soporte a la varilla de extracción. Esta varilla, como hemos comentado, no la vamos a usar y es en la rosca que queda libre donde hay que colocar el adaptador para poder montar el gato hidráulico.

Sacando el tornillo y arandela de fijación

Desenroscar a mano pieza soporte de varilla de extracción

Ya se puede roscar el adaptador en su lugar

Ya podemos montar el adaptador y sobre él, el gato hidráulico. Hemos introducido en el interior del adaptador un tocho de diámetro algo inferior (∅ 63 mm) al del interior del adaptador. La finalidad es que actúe de separador entre el vástago del cilindro hidráulico y el eje del reductor, con un distanciador de 250 mm de longitud ha sido más que suficiente.

Tocho usado como distanciador

Montaje del adaptador con distanciador en su interior

Montaje del cilindro hidráulico

Ha costado bastante que el acoplamiento despegue del eje del reductor y comience a salir. En este caso no es posible aplicar calor ya que el eje hueco está en el interior del acoplamiento y no es posible acceder a el. Es buena idea tensar el gato hidráulico a tope y, en estas condiciones, golpear con un mazo o porra sobre el gato, este golpe suele despegar una pieza sobre otra.

Extracción del acoplamiento

Es en este momento, antes de la extracción total, cuando hemos colocado los cáncamos de elevación en los puntos de fijación que especifica el fabricante en su manual y hemos usado la grúa telescópica para sujetar el acoplamiento mientras aún está sobre el eje del reductor.

El acoplamiento está fuera de su eje

Amarre correcto del acoplamiento

El eje del reductor sobre el que va montado el acoplamiento hidráulico ahora está libre. Hay que realizar una exhaustiva limpieza del mismo con algún producto desengrasante, repasando cualquier rebaba o arrastre de material que se haya podido producir. Es importante porque a la hora de realizar de nuevo el montaje cualquier defecto sobre la superficie del eje puede provocarnos perdidas de tiempo innecesarias. Igualmente hemos extraído la tapa que encierra el anillo laberinto o sello del eje para comprobar su correcto estado. Tiene algo de desgaste pero nada serio que impida su normal funcionamiento, probablemente cuando ha funcionado con el excesivo desequilibrio hayan rozado algo eje y tapa (justo el juego interno de los rodamientos), se ha repasado todo cuidadosamente.

Eje del reductor

Igualmente se ha inspeccionado el estado interior del reductor (Metso, 2 etapas). Abriendo las tapas de registro superiores se accede perfectamente desde dentro a los rodamientos del eje de entrada y salida, a los diferentes engranes, etc. No se ha encontrado nada especialmente significativo. El aceite del reductor estaba muy sucio así que hemos procedido a su cambio. Por lo demás, estaba todo correcto.

Rodamientos eje de entrada

Engranes interiores del reductor

Para el montaje nos ayudamos de la misma herramienta hidráulica que hemos utilizado para la extracción. Se trata de un cilindro hidráulico de eje hueco así que esta vez tenemos que hacer una maniobra algo distinta. Usamos una varilla roscada a M30 y calidad 8.8 fija en el eje del reductor y, sobre una placa de 25 mm de espesor y diámetro adecuado, apoyada en el eje hueco del acoplamiento, ejercemos la fuerza del cilindro hidráulico montado en la varilla y sujeto con arandelas y dos tuercas. Hemos aplicado grasa de montaje en el eje y el agujero, también es válido y posible usar aceite antes del montaje. El acoplamiento hidrodinámico va montado a tope sobre el eje del reductor.

Montaje con varilla roscada y cilindro de eje hueco

A continuación hemos montado de nuevo el motor de accionamiento y conectado electricamente. Hemos alineado el motor con el acoplamiento calado en el eje del reductor mediante un equipo láser. La tolerancia de 0,4 mm, tanto en radial como en axial, la encontramos en el manual de Voith Turbo para este modelo y velocidad de giro. Se deja por debajo de lo requerido.

Alineación mediante equipo láser

También hemos llenado el acoplador con la calidad de aceite y cantidad especificado en el manual, en este caso, 85 l de aceite con viscosidad ISO VG 32. Hemos tomado nota, según el manual, del número de tornillos desde el tapón con mirilla, puesto sobre el nivel de aceite, hasta el punto más alto del eje vertical que en este caso eran 15 tornillos. Este detalle nos permite comprobar la evolución del nivel de aceite en sucesivas inspecciones periódicas. Las primeras pruebas, tras el desbloqueo eléctrico del accionamiento, muestran un buen resultado con un arranque suave, sin ruidos ni vibraciones. Colocamos y ajustamos las carcasas de protección del acoplamiento. Hemos hecho medidas de vibración en el reductor 18 h después del arranque, el funcionamiento es óptimo, no existen fugas de aceite.

Esto es todo, en total hemos invertido en el cambio del acoplador hidrodinámico 12h de principio a fin. Hemos tenido problemas de alarmas que hubo que resetear a la hora de realizar las primeras pruebas con lo cual perdimos algo de tiempo. Ha sido divertido, buen trabajo.

mecantech@gmail.com
  1. glen alan gerald tapia
    27/02/2015 a las 01:23

    excelente trabajo reactivo ante tal imponderable de aquella gravedad.

  1. 16/03/2012 a las 21:17

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