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Taller Mecánico: Reparación de un reductor Flender de eje hueco SHEP 301

Os muestro las consecuencias de un incremento en los niveles de vibración de una transmisión mecánica. Esta transmisión FLENDER tipo Arpex ARW-4 NHN 355-4 es para el accionamiento de un rodillo perforado estabilizador de paso de hoja entre dos secadores de la máquina de papel. La avería está causada por la fatiga a la que están sometidos los componentes de la transmisión que sufren la vibración. Las vibraciones no vienen del accionamiento eléctrico puesto que se ha probado el motor en vacío y se han medido los niveles de vibración sobre el mismo, siendo éstos totalmente normales. La vibración de la transmisión ocasionó la rotura de uno de los flectores de láminas de los acoplamientos Arpex que monta. Tanto el separador como ambos platos, sobre el motor y el reductor, se vieron afectados por la rotura provocándose sobre ellos marcas profundas y deformaciones que obligaron al cambio de la transmisión completa. También se ha cambiado el reductor de accionamiento para eliminar, en la medida de lo posible la causa de la avería.

Transmisión de un Duoestabilizador sin su protección

Todo el conjunto se ha sustituido por el correspondiente repuesto durante una parada programada, llevándose a cabo el trabajo en un total de 8h, anteriormente, con la aparición del problema, se había reparado de urgencia sustituyendo únicamente los dos flectores de ambos acoplamientos y corrigiendo en la medida de lo posible los daños sufridos por los platos y el separador en espera de la parada programada 6 dias mas tarde. Una vez cambiado el reductor y éste en el taller, procedemos a la apertura del reductor para su inspección, limpieza y cambio de rodamientos. Se trata de un reductor FLENDER tipo SHEP 301 de tipo pendular, de eje hueco y una etapa solamente, con lubricación de aceite en recirculación a través de una central de lubricación para la parte seca de la máquina de papel.

Sección del reductor FLENDER tipo SHEP301

Una vez en el taller, lo primero es sacar las dos tapas laterales que fijan los dos rodamientos (250) más grandes sobre los que gira el eje hueco conducido del reductor. Estas tapas forman el anillo laberíntico junto con el mecanizado de los extremos del eje hueco. Ya hemos visto en otra ocasión como, con estos diámetros y velocidades es muy complicado el uso, de manera eficiente, de algún tipo de retén. Una vez extraídas ambas tapas podemos extraer los tornillos que unen ambas partes de la carcasa partida que encierra el engrane.

Tapas laterales

Apertura del reductor

Primero,  asegurar el equipo y utilizar los medios de elevación adecuados. Ya podemos abrir la carcasa, tendremos que ayudarnos de tornillos roscados en los agujeros que vienen roscados para tal fin y que hacen que ambas mitades se separen ya que existen pasadores fijos de posición y costará un poco abrirlo. El árbol rápido o eje de entrada se queda en la mitad superior, el eje hueco de salida se queda apoyado sobre sus dos rodamientos, alojado aún en la mitad inferior.

Ambas mitades de la carcasa

Una vez abierto, podemos comprobar el estado de la corona dentada. Presenta numerosos dientes seriamente dañados todos ellos en la misma zona y cara de empuje. Probablemente en el fondo de la carcasa del reductor, aún cubierto de aceite, encontremos una cantidad importante de partículas metálicas procedente del engrane.

Varios dientes dañados

Otros dientes igualmente dañados

Puedo pensar varios motivos que pueden haber causado tal deterioro. Puede estar causado por un macropicado o descascarillado de la superficie tratada del diente que significa que la capa endurecida es de poco espesor, que el núcleo tiene mucha dureza o que el par resistente es superior al recomendado. También puede estar causado por una concentración de cargas en esta zona del diente, todos los dientes dañados encontrados presentan el daño en la misma zona, indicaría una deformación del eje o una desalineación de montaje. Los rodamientos (250) en dónde se apoya el eje hueco no presentan mal aspecto, no tienen marcas ni zonas deterioradas. Las áreas de laberinto del eje hueco tampoco presentan zonas en donde haya rozado metal con metal.

Laberinto lado motor

Laberinto lado rodillo

Lo único que habrá que hacer será eliminar la suciedad del interior de los canales del laberinto. A continuación se ha desmontado el eje de entrada, éste va apoyado sobre un rodamiento de rodillos a rótula (151) en la parte de atrás y un rodamiento de rodillos cilíndricos (150) en la parte frontal del reductor. Empezamos abriendo la tapa trasera.

Abriendo la tapa trasera

También sacaremos los tornillos de fijación de la cajera o soporte del rodamiento trasero puesto que todo el conjunto sale por el hueco dejado por esta cajera al desplazarse hacia afuera.

Tornillos de fijación de la cajera trasera

En la parte frontal del reductor aparece la tapa del rodamiento de rodillos cilíndricos. También la sacaremos, ayudándonos de tornillos de extracción, para facilitar la salida del eje de entrada.

Fijacion de la tapa frontal

Uso de tornillos de extracción

Salida de la tapa frontal

Todo el conjunto ha sido desplazado hacia atrás para sacarlo. Nos hemos encontrado suplementos existentes entre la tapa frontal y el rodamiento de rodillos cilíndrico, son dos anillos de espesor 0,3 y 0,4 mm. Hay que estar muy atentos con este tipo de elementos, no suelen venir marcados en los planos de los equipos puesto que son elementos de ajuste que se introducen a la hora de realizar el montaje. Hay que tomar buena nota de las medidas y lugar en donde van exactamente montados para tenerlos en cuenta a la hora de cerrar de nuevo el reductor.

Dos suplementos de 0,3 y 0,4 mm

 Podemos ahora extraer la pista exterior junto con los elementos rodantes del rodamiento de rodillos cilíndricos montado en la cajera delantera del eje de entrada. La pista interior de este rodamiento se queda sobre el eje cuando lo sacamos, esto ocurre por que se trata de un rodamiento desmontable, es decir, la pista exterior y pista interior pueden separarse.

Empujar la pist exterior hacia afuera

La jaula de este rodamiento es de plástico, sobre ella se ha depositado una enorme cantidad de partículas que no parecen metálicas. Creo que se trata de partículas procedente del aceite, carbonilla que se deposita sobre el plástico debido a la temperatura adquirida por el aceite al pasar por el reductor probablemente. Sobre el piñón también hemos detectado un fuerte desgaste en la zona que hace contacto con la zona dañada de la corona, no presenta desprendimiento de material ni picaduras. Esto me hace pensar que el daño  de la corona también pudiera estar provocado por una exagerada diferencia entre las durezas de los dientes del piñón y de la corona.

Carbonilla sobre la jaula de plástico

Eje de entrada desmontado

Desgaste sobe los dientes del piñon

Hay que inspeccionar cuidadosamente las cajeras o apoyos de los rodamientos de ambos ejes. En este caso, pese a haber sufrido un fuerte incremento de los niveles de vibración, no han resultado dañados. Hemos realizado una exhaustiva limpieza del interior del reductor, limpiando ambas mitades y eliminando todo rastro de partículas o virutas metálicas procedente del engrane, hemos soplado el circuito de circulación de aceite para dejarlo igualmente limpio. También hemos limpiado el esto de piezas, tapas, separadores, arandelas, etc.

Cajera de rodamiento

Cajera y partículas metálicas encontradas

No os puedo mostrar el montaje del reductor puesto que tenemos repuesto de todos los elementos excepto la corona y el eje piñón. No hay mas remedio que contactar con el fabricante del reductor para tratar de conseguir estos elementos en el espacio de tiempo mas breve posible. Lo único que podemos hacer es taparlo todo cuidadosamente, almacenarlo  y tenerlo preparado para el montaje por si nos hiciera falta, la corona y el piñón aunque dañados nos podría sacar de algún apuro en caso de extrema urgencia y sólo en este caso.

Eje hueco conducido

Corona dentada

Esto es todo de momento. Podéis enviar vuestros comentarios, opiniones o inquietudes, serán bien recibidas. Gracias.

mecantech@gmail.com

 

  1. Daniel
    06/02/2016 a las 19:44

    Hola, he visto tu explicacion del desmontaje y los problemas que has tenido con https://areamecanica.wordpress.com/2011/05/28/taller-mecanico-reparacion-de-un-reductor-flender-de-eje-hueco-shep-301/

    Bajo mi humilde opinion, y despues de mas de 10 añosde experiencia como ajustador y mecanico industrial, te diria, que ese desgaste de los dientes es por una desalineacion de los ejes.
    Seguramente no teneis bien alienado los ejes, o bien, fruto de las vibraciones y del desgaste, el encongrado de la cimentacion no es estable y seguro y hace que te perjudique con vibraciones y desgastes.

    Si necesitas algun consejo, puedes encontrarme en linkedin
    Daniel Espinosa Rico
    O bien en dani_chanel@hotmail.com

    Un saludo

    • 06/02/2016 a las 23:33

      Hola Daniel, gracias por el comentario. Probablemente sea así. Tras el montaje del nuevo reductor y los elementos dañados de la transmisión se hizo una alineación y ahora mismo no recuerdo si tuvimos que corregir la posición del motor pero el caso cierto es que no hemos vuelto a tener problemas desde entonces sobre esa posición. Un saludo.

  2. 28/07/2016 a las 05:51

    Hla, una pregunta. sobre que, esta soportada esa caja reductora.. o sea como se fija a la estructura?

    • 29/07/2016 a las 18:11

      Hola Daniel, la carcasa del reductor posee unos agujeros que permiten la fijación de la misma con pernos, directamente a la estructura o bastidor de la máquina. Un saludo.

      • Daniel Bustos
        29/07/2016 a las 18:21

        Perfecto. Adicional, existen situaciones donde este tipo de cajas reductoras esten soportadas directamente sobre el eje al q van a conducir?

      • 31/07/2016 a las 01:51

        Hola Daniel, así es. Se trata de los llamados reductores pendulares. Son de eje hueco y van montados sobre el eje directamente por ello necesitan de una fijación adicional o antigiro que lo mantenga fijo mientras hacen girar el eje conducido. Sin este amarre no pueden funcionar. Sinceramente, no me fijé que tu primera pregunta se refería a esta entrada del blog, pensaba que hacías referencia a otra entrada que existe en el blog sobre un reductor de ejes paralelos y varias etapas de transmisión. Mil disculpas. Un saludo.

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