Upload
augusto-negrete
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Transmisión para molino horizontal de elevada capacidadGuillaume FRANCCMDFRANCE
Índice
1.Introducción
2.Objetivos
3.Antecedentes
4.Descripción del proyecto
5.Resultados obtenidos
6.Conclusiones
1. IntroducciónMOLINO HORIZONTAL DE CEMENTO:Nueva generación de transmisiones de elevada capacidad:
• Doble piñón => PAR TRANSMITIDO X 2• Corona => ALIGERADA• Reductor => REFORZADO
TRANSMISION MUY ROBUSTA Y OPTIMIZADA
MILLrex 25.4
REDUCTOR DEPAR DIVIDIDO:
DOBLE PIÑONES
ACOPLE DE ALTA VEOCIDAD
MOTOR PRINCIPALGRUPO AUXILIAR
1. IntroducciónTransmisiones horizontales para molinos de cemento:
SIMPLE
•BAJA< 1 180 000 Nm< 2 000 kW
•SIMPLE
•SIMPLE
•SIMPLE
•SIMPLE
•REFORZADA
DOBLE
•MEDIA< 2 360 000 Nm< 4 000 kW
•COMPLICADA
•COMPLICADO
•COMPLICADO
•SIMPLE
•ALIGERADA
SIMPLE con DOBLE PIÑON
•ALTA< 4 000 000 Nm< 7000kW
•SIMPLE
•SIMPLE
•SIMPLE
•AUTOALINEANTE
•ALIGERADA
CAPACIDAD:
INGENIERIA CIVIL:
INSTALACION:
MANTENIMIENTO:
PIÑON(ES):
CORONA:
Configuración optimizada gracias a dos piñones del mismo lado de la corona:1. Introducción
2. Objetivos
Optimización del diseño de una transmisión de molino horizontalcon doble piñón de ataque:
OBJETIVO 1 : DIVISION DE PAR EQUILIBRADO – COMPACTO – SEGURO
OBJETIVO 2 : PINONES AUTO-ALINEANTES COMPACTOS – SEGUROS
3. Antecedentes
Torque de entrada
~50% par
~50% par
1 – División de par 2 – Piñones auto-rotulantes
4. Descripción del proyecto
Par de entrada
50% par
50% par
1 – División de par 2 – Piñones auto-rotulantes
4. Descripción del proyecto1 – División de par:•experiencia y tecnología de accionamiento axial de molinos•libertad axial del eje de entrada => par equilibrado
4. Descripción del proyectoCinemática del accionamiento axial horizontal
4. Descripción del proyecto
2 MV distintos= par equilibrado
Libertad axial AV= para divididoy equilibrado
2 piñones de BV con par
idéntico= uso
equilibrado
Cinemática del accionamiento lateral vertical:
4. Descripción del proyectoCarter diseñado para fabricación fundido :•permitir el montaje de la cinemática•optimizar el peso y la resistencia a través de análisis FEM
Análisis estática: tensiones y desplazamiento
Análisis dinámica: búsqueda de la frecuencia propia
4. Descripción del proyectoMontaje:
4. Descripción del proyectoSistema de lubricación:•Mismo aceite para piñones/corona, engranajes y rodamientos•Un único grupo de lubricación y una sola reserva de aceite•Filtración de hasta 80 µm•Flujo de 400 l/min
Flujo de aceite para rodamientos y rotulas(100l/min)
flujo de aceite para engranajes(300l/min)
Proyección de
aceite
4. Descripción del proyectoEstanqueidad cárter corona:
4. Descripción del proyecto2 – Piñones auto-alineantes:•Nueva rotula con contacto en el fondo de diente
Diente abombado longitudinalmente
JpJ
s1
Ja
Diente interno
Diente externo
A – Trabajo alineado B – Trabajo desalineado
M'
M M
M'
i2
s2
4. Descripción del proyecto2 – Piñones auto-alineantes:•Nueva rotula con contacto en el fondo de diente
piñón
eje
Contacto en cara de diente
Rotula mas compacta
Contacto en fondo de diente para esfuerzo axial y centraje
FEA analisis del contacto:
Esfuerzo radial y tangencial
Limitación del esfuerzo axial residual
4. Descripción del proyecto
Entrada de
aceite
Sello estático
Flujo de aceite forzado
4. Descripción del proyecto
Sistema de lubricación
Rotula inicial Nuevo diseño
Z = 49
M = 10
B = 80
Dw = 490
Z = 24
M = 20
B = 200
Dw = 480
Cn = 207 000 Nm
Shertz = 3.9
Sstrength = 35.5Tratamiento termico (330HV)
Cn = 206 660 Nm
Shertz = 87.6
Sstrength = 217.4Cementado y templado (52Hrc)
Desalineación Trabajando: ± 0.05 °
Maximo: ± 0.50° a 1°± 5.8mm a 11.5mm en largura de diente
DesalineaciónTrabajando: ± 0.05°
Maximo: ± 0.50°± 5.8mm en largura de diente
4. Descripción del proyecto
5. Resultados obtenidos
Ejes intermedios cortos para reducir la
flexión
Rodamientos standard esféricos para mejor aplicación de fuerzas
División de par equilibrado
(AV)
Eje de AV robusto paraflexión reducida
Piezas standard:Relación de reducción
Rodamientos standardcilíndricos para desplazamientos
axial
Similar a un tren de engranajes clásico
con rodamientos estándares
Libertad axial
Piñón auto alineante paramejor engrane con
corona
Acceso tren AV simplePosibilidad de desmontajesin abrir el cárter
Viscosidad de 680 Cst para un bueno espesor del filo de aceite sobre la
corona
Rotulas con alto factorde seguridad
Pequeño desplazamiento axial
grande volumen de aceite
Nuevo diseño Rotula inicial
DEFLECCION
Admite un diámetro de eje mas grande
(3 veces menos flexión)
Debe ser incluido entre eje y dientes del piñón
DESGASTE
Cementado Templado y RectificadoRodadura sin rozamiento
Aleación endurecida y cortada sin rectificación
Trabajo con fricción
CAPACIDAD DE FUERZAS
Mejor conservación de la superficieMayor resistencia a las tensiones de
flexión
Larga conservación de la superficieBuena resistencia a las tensiones de
flexión
CAPACIDAD DE DESALINEACION
Buena capacidad de desalineación±0.5°max / ±0.05° nom
Mejor capacidad de desalineación±1°max / ±0.05° nom
ASEMBLAJENecesidad de pocos ajustes
Instalación del rodamiento de rotula con varios ajustes
PLAZO DE ENTREGA
Sin subcontratistasSubcontrata para el rodamiento de
rotula
5. Resultados obtenidos
Rectificación y montaje de un piñón auto-
alineante:
Estado de las ranuras despuésde 2 años de trabajo:
5. Resultados obtenidos
Instalación en QATAR Instalación en INDIA
• División de par => capacidad de transmisión superada=> compacidad
• Piñones auto rotulantes => flexibilidad
=> confiabilidad=> instalación simple
• Carter único => instalación rápida y simple=> ingeniería civil simplificada
• Aceite única => mantenimiento simple=> recambio cada 3 años
6. Conclusiones
6. Conclusiones
Costo de mantenimiento reducido:
Tipo Producto - ServicioSolucion doble transmision
convencionalSolucion transmisiondoble piñón de salida
spec costos spec costos
COSTO ANUAL DE USO
CONSUMIBLES
Lubricación coronaGrasa pulverisada y perdida 8kg/dia - 6€/kg $20 993
Aceite cambiada cada 3 años 2000 L - 9€/kg $7 952
Aceite reductorAceite cambiada cada 2 años 2000 L - 5€/l $3 313
Repuestos para lub filtros & sellos $1 000 filtros & sellos $1 000
MANTENIMIENTO
Vuelta de corona despues de 10 años $9 710despues de 15 años $5 100Inspeccion de corona cada año $10 000cada año $10 000Vuelta de piñones despues de 5 años $7 600despues de 10 años $3 800
Cambio de piñones cada 10 años $7 100cada 15 años $4 733
Alineacion de pinion cada 2 años $6 400nunca $0
Reductor y Lubricación cada año $7 840cada año $7 840
REPUESTOS CRITICOS
Eje piñones 2 conjuntos cada 10 años $18 0002 conjuntos cada 15 años $12 000
Rodamientos piñones 2 conjuntos cada 10 años $9 0002 conjuntos cada 15 años $6 000
Reductor, Lubricacióny Acoples
cada 10 años $50 000 cada 10 años $50 000
TOTAL POR AÑO $150 956 $108 425
MILLrex 25.4