Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip

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1 Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip

2 Voith Turbo Safeset Somos experts em limitação de torque e acoplamentos de conexão na Voith Turbo. A Voith Turbo, especialista em sistemas de transmissão hidrodinâmica, acoplamentos e freios para aplicações rodoviárias, ferroviárias e industriais, bem como em sistemas de propulsão naval, é uma Divisão do Grupo Voith AG. A Voith é uma das maiores empresas de propriedade familiar da Europa, com força de trabalho em torno de empregados, 5,1 bilhões de euros em vendas no exercício de 2008/2009 e 280 instalações em todo o mundo. A empresa atua nos mercados de energia, petróleo e gás, papel e matérias primas, bem como de transporte e automotivo, no mundo inteiro.

3 Princípio HyCon, HyLoc e HyGrip Os acoplamentos de conexão da Voith garantem a montagem de eixo/cubo sem folgas, por atrito e com rapidez no engate e desengate. O engate ou desengate ocorre hidraulicamente. Dependendo da aplicação, são utilizados vários princípios operacionais, os quais oferecem a vantagem de uma conexão por pressão, sem folgas. HyCon HyLoc HyGrip n Conexão mecânica eixo eixo/eixo flange n Engatado e desengatado hidraulicamente n Dispensa pressão de óleo para transmissão de torque n Conexão mecânica eixo cubo n Engatado e desengatado hidraulicamente n Dispensa pressão de óleo para transmissão de torque n Conexão hidráulica oca luva eixo cubo n Bombeada hidraulicamente n Necessita pressão de óleo para transmissão de torque Pela compressão hidráulica de uma luva cônica externa sobre uma luva cônica interna, cria se uma força radial. Em seguida, uma conexão por atrito é criada entre o eixo, o acoplamento e o eixo/flange. Pela compressão hidráulica de uma luva cônica no interior de uma unidade de acoplamento, cria se uma força radial. Em seguida, uma conexão por atrito é criada entre o eixo, o acoplamento e o cubo. Pela expansão hidráulica de um lado do acoplamento, cria se uma força radial. Em seguida, uma conexão por atrito é criada entre o eixo, o acoplamento e o cubo. Durante o engate e o desengate, o cubo do eixo permanece estático; apenas a luva cônica externa se move. Durante o engate e o desengate, o cubo do eixo permanece estático; somente a luva cônica no interior do acoplamento se move. Durante o engate e o desengate, o cubo do eixo permanece estático. Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 3

4 Aplicações de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip Naval: eixos de propulsão e componentes de linha de transmissão Marinha de guerra: eixos de propulsão e componentes de linha de transmissão Processamento de metais: conexões cilíndricas, equipamento de corte, eixos de moagem e componentes da linha de acionamento Geração de energia: componentes de linha de acionamento 4 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

5 Mineração: componentes de acionamento Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 5

6 HyCon Um grande avanço da tecnologia de conexão HyCon-F e HyCon-S com HFC (Hight Friction Coating ou Revestimento para Alto Atrito), aprovados pela DNV e pela ABS As superfícies de atrito do acoplamento são tratadas como um processo único, o que dobra o fator de atrito. Isso fornece o aumento correspondente do torque transmissível. Após investigação criteriosa, a DNV e a ABS aprovaram o modelo de acoplamento HyCon para aplicações navais, usando um valor de cálculo de m = 0,3 no coeficiente de atrito. O valor correspondente para juntas de atrito é m = 0,14. 0,5 x C com HFC Torque em knm com revestimento HFC m = 0,3 sem revestimento HFC m = 0,14 sem HFC L 50 Pressão em MPa 100 Comparação de HyCon com e sem revestimento HFC: redução de 50% na duração ou na pressão de atrito 6 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

7 Engate e desengate 1. Despressurizado Bomba P 1 P 2 A R M Bomba P 1 P 2 A R M 4. Desengate 2. Pressurização 3. Pronto para operação 1. O eixo é removido ou empurrado para a posição axial correta. 2. Conecte ambas as mangueiras hidráulicas aos encaixes hidráulicos P1 e P2. Ative a bomba. Com o aumento da pressão, o cubo se move na direção da seta. Assim que a pressão definida for alcançada (aproximadamente 1000 bar), abra a válvula R e a válvula de alívio da bomba. Não é seguro remover as mangueiras hidráulicas. 3. O HyCon agora está engatado sem nenhuma pressão de óleo interna. 4. Conecte novamente ambas as mangueiras hidráulicas a P1 e P2. Abra a válvula A e feche a válvula R. Ative a bomba até obter a pressão de aproximadamente 400 bar e, então, feche a válvula A. Execute o bombeamento até que o cubo se desengate, o que ocasiona um ligeiro aumento da pressão no medidor M. Abra devagar a válvula R. O cubo retorna à sua posição original. Agora é possível remover as mangueiras hidráulicas de forma segura. Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 7

8 HyCon séries F/FX e S/SX HyCon tipo F/FX Design e função Aplicações típicas O acoplamento de conexão HyCon consiste, principalmente, em uma luva cônica e um cubo cônico. Por meio de uma luva de êmbolo vedada, cria-se um espaço no êmbolo que exerce força hidráulica axial no cubo quando se aplica pressão. Consequentemente, o cubo é empurrado pelo afunilamento da luva acima, o que gera a compressão radial. Para executar este processo à pressão mínima e sem desgaste, a superfície do afunilamento é lubrificada com óleo pressurizado. A superfície do afunilamento é vedada de ambos os lados, impossibilitando a ocorrência de vazamentos. n Naval: conectar eixos à linha de transmissão da propulsão convencional n Naval: conectar linhas de acionamento a bombas "waterjet", propulsores, etc. n Industrial: conectar eixos de transmissão para serviços pesados. Para desengatar a conexão, o óleo é bombeado entre as superfícies cônicas até que estas se separem e a luva se mova para baixo, pelas forças axiais geradas. 8 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

9 Característica Alta capacidade de torque devido ao revestimento para alto atrito (HFC) Baixo peso Baixo momento de inércia F/FX: Conexão de flange na luva interna S/SX: Conexão eixo a eixo Vantagens n Adequado para eixos ocos com paredes finas n Dispensa luvas de reforço internas n Peso do sistema reduzido n Maior carga útil, especialmente em navios e barcos n Excelente resistência contra cargas de choque no acionamento n Vibrações do sistema reduzidas n Simples posicionamento do acoplamento n Os parafusos de conexão podem ser torqueados antes da pressurização do acoplamento n Baixa resistência hidrodinâmica quando instalado no motor de navios e barcos Designs de aplicação industrial ø 315 ø 630 Laminador a frio, HyCon F315 instalado entre o rolo e a junta universal Laminador de chapas a quente, HyCon SX630 instalado entre o motor e o eixo intermediário em um arranjo de transmissão dupla (torque do acoplamento: knm) Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 9

10 HyLoc Eixo 2 Cubo 3 Luva oca 4 Pistão de anel cônico 5 Conexão válvula de vedação/ mangueira da bomba HyLoc tipo HC-B Design e função Aplicações típicas O acoplamento de conexão HyLoc consiste em uma luva oca, cuja câmara interna é um pistão de anel cônico movimentado hidraulicamente. A expansão radial decorrente produz uma conexão sem folgas entre o eixo e o cubo. A pressão necessária para montagem, normalmente, é de bar. Para a desmontagem, geralmente é necessária uma pressão de bar. Após a montagem, o óleo é drenado, de modo a não restar nenhuma pressão de óleo residual no acoplamento durante a operação. O mesmo vale para a desmontagem. O pistão de anel é fornecido com luvas de lubrificação especialmente dispostas, criando, assim, uma película lubrificante quando o pistão de anel se move entre as superfícies de trabalho. n Industrial: fixação de alinhamento e rolos de corte na indústria do aço n Industrial: fixação de diferentes tipos de cubos e rodetes, como volantes, turbinas etc. n Industrial: suportes de faca/lâmina para corte rotativo de chapas metálicas ou papel n Industrial: suportes de lâmina para cortar chapas de metal grossas, por exemplo, em laminação de tiras a quente Suporte de faca de disco HyLoc tipo HC-B 10 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

11 Característica Conexão sem folgas Design otimizado para montagem e desmontagem de forma simples Desgastes radial e axial minimizados Design otimizado para resistência a altas forças radiais Design robusto Revestimento para alto atrito (HFC) opcional Vantagens n Melhor controle dos processos n Maior vida útil de todos os componentes da linha de transmissão n Sem efeitos de entalhe, já que os rasgos de chaveta são eliminados n Instalação rápida e precisa n Melhor controle do processo real n Adequado para conexões cilíndricas n Resistente a ambientes sujos e difíceis n Capacidade de torque extremamente alta ON (Ligado) OFF (Desligado) Conexão da bomba hidráulica ON (Ligado): engate/pressurização OFF (Desligado): desengate/despressurização Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 11

12 HyGrip Eixo 2 Cubo 3 Luva oca 4 Conexão da mangueira da bomba 5 Válvula de vedação HyGrip tipo HG-B Design e função Aplicações típicas O acoplamento de conexão HyGrip consiste em uma luva de pressão com parede dupla. É pressurizado com óleo a bar e vedado com uma válvula de latão. Isso resulta em uma conexão de atrito totalmente sem folga. Os acoplamentos de conexão HyGrip podem ser especificamente projetados para atender às necessidades exatas de cada aplicação. n Industrial: fixação de rolos de alinhamento e de corte de baixa força radial n Industrial: fixação de eixos de transmissão e acoplamentos flexíveis para fácil montagem e desmontagem n Industrial: suportes de faca/lâmina para corte rotativo de chapas metálicas ou papel A capacidade de transmissão de torque e as forças axiais são proporcionais à pressão do óleo. A conexão pode ser engatada e desengatada rapidamente, utilizando uma bomba hidráulica adequada. Suporte de faca de disco HyGrip tipo HG-B 12 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

13 Característica Conexão sem folgas Design otimizado para montagem e desmontagem de forma simples Desgastes radial e axial minimizados Design robusto Revestimento para alto atrito (HFC) opcional Vantagens n Melhor controle dos processos n Maior vida útil de todos os componentes da linha de acionamento n Sem efeitos de entalhe, já que os rasgos de chaveta são eliminados n Instalação rápida e com precisão n Melhor controle do processo real n Resistente a ambientes sujos e difíceis n Capacidade de torque extremamente alta Aplicações Diversas a b HyGrip tipo HG-N HyGrip tipo HG-W HyGrip tipo HG-F a) ponta de eixo cilíndrica b) ponta de eixo achatada Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 13

14 Dados técnicos HyCon séries F e FX L 1 L 2 D2 ø D f tolerância h7 ou sob demanda do cliente HyCon F HyCon FX T [knm] D 2 D f DD1 L 1 L 2 m [kg] J [kgm 2 ] Tamanho Tamanho T [knm] D 2 D f DD1 L 1 L 2 m [kg] J [kgm 2 ] 80 14, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,385 T: torque m: massa J: momento de inércia da massa DD1: Montagem com folga eixo-broca 14 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

15 HyCon séries S e SX L 1 L 2 D 2 HyCon S HyCon SX T [knm] D 2 DD1 L 1 L 2 m [kg] J [kgm 2 ] Tamanho Tamanho T [knm] D 2 DD1 L 1 L 2 m [kg] J [kgm 2 ] 80 15, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,510 T: torque m: massa J: momento de inércia da massa DD1: Montagem com folga eixo-broca Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 15

16 77 HyLoc série HC B OFF 2xH d D L 1 L HyLoc Tamanho T [Nm] F [kn] d D L L 1 DH H J [kgm ] m [kg] M8 3,3 2, M8 5,4 3, M8 8,7 4, M8 14 5, M , M , M M M M M M M M M T: torque (sem força axial) m: massa Pressão de montagem: 100 MPa F: força axial (sem torque) Tolerâncias do cubo/eixo: H7/h7 Pressão de desmontagem: ~ 120 MPa J: momento de inércia da massa Óleo: óleo de engrenagem tipo 80 W Designs diferentes são possíveis mediante solicitação. Tamanhos de modelo maiores disponíveis apenas como designs especiais. 16 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

17 HyGrip série HG B L 2 L 1 D 2 D 3 Luva de engate hidráulico para a conexão de um cubo a um eixo HyGrip B Tamanho T [knm] F ax [kn] D 2 D 3 L 1 L 2 m [kg] J [kgm 2 ] 30 0, ,33 0, , ,5 0, , ,7 0, , ,0 0, , ,4 0, , ,8 0, , ,9 0, , ,7 0, , ,5 0, , ,2 0, , ,0 0, , ,2 0, , ,6 0, , ,0 0, , ,5 0, , ,0 0, , ,9 0, , ,7 0, , ,0 0, , ,0 0, , ,0 0,710 T: torque m: massa J: momento de inércia da massa F ax : Força axial Se torque (T) e força axial (F ax ) forem transmitidos simultaneamente, uma força resultante (F res ) deverá ser calculada. Esta última não deverá exceder a força axial (F ax ) indicada: F res = F a 2 x + ( T 2000 ) 2 As cargas máximas de operação não devem exceder os valores indicados. Um fator de segurança adequado deverá ser cumprido. Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 17

18 Acessórios HyCon, HyLoc e HyGrip Service box para HyCon Service box para HyLoc Bombas Service box Bombas para pressurização de acoplamentos estão disponíveis para todos os acoplamentos. O tamanho da bomba depende do tamanho do acoplamento de conexão. Bombas disponíveis: n Série P115, para tamanho de acoplamento de 30 a 220 n Série P240, para tamanho de acoplamento de 200 a 360 n Série P700, para tamanhos de acoplamento acima de 360 Todas as operações dos acoplamentos exigem algumas ferramentas e equipamentos adicionais. Os Service Boxes contêm todas as ferramentas necessárias para operar qualquer acoplamento na gama de acoplamentos de conexão. Também estão adaptadas para acoplamentos de conexão HyLoc, HyCon ou HyGrip. As bombas P115 e 240 são operadas manualmente; a bomba P700 é operada pneumaticamente. Para demandas especiais, estão disponíveis bombas elétricas e outras soluções personalizadas. Curso Indicador de pressão para HyGrip tipo 1 18 Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt

19 Service box para HyGrip Indicador de pressão e detector de vazamentos Válvulas de vedação para Hygrip Adicionalmente, para monitorar seu funcionamento, o acoplamento HyGrip pode ser equipado com um indicador de pressão ou um detector de vazamentos. O número de válvulas de vedação depende do tamanho do acoplamento. O indicador de pressão reage à pressão interna, ao passo que o detector de vazamentos reage à ocorrência de vazamento de óleo na válvula de pressão. Em caso de vazamento de óleo, uma placa se move radialmente em ambos os componentes, podendo ser percebida externamente. Curso L 28 L 39 L 63 L 39 B L 63 B M 14 x 1, , ,5 56,5 M 14 x 1,5 M 14 x 1,5 M 20 x 1,5 M 20 x 1,5 Indicador de pressão para HyGrip tipo 2 Válvulas de vedação para HyGrip Voith Turbo I Acoplamentos de conexão HyCon, HyLoc e HyGrip I G 1578 pt 19

20 Voith Turbo Safeset AB Rönningevägen Hudiksvall, Sweden Tel Fax info.safeset@voith.com safeset-safety-couplings G1578pt, S&F-SDL / CM, , 500. Dimensões e ilustrações orientativas. Sujeitas a modificações.