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