Introducción
El VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R es un componente crítico en la cadena de producción de máquinas industriales. En una fábrica del Benelux, una parada repentina de una correa de producción se debió a un fallo de este acoplamiento. La causa del fallo provocó una parada de la producción de 4,5 horas y daños al avión adyacente. La inspección técnica mostró claros signos de desalineación, sobrecarga de torque y grietas por fatiga. Este análisis proporciona una evaluación detallada de las causas y medidas correctivas.
Descripción general de los componentes
El VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R es un acoplamiento electromagnético con una potencia nominal de 17 kW y un consumo de corriente de 22 A. Está diseñado para su uso en un ambiente con una temperatura de -20°C a +60°C. El acoplamiento se utiliza para transmitir la rotación de un motor a un mecanismo de accionamiento, como una bomba o una cinta transportadora. Cumple con NEN 3140 y ISO 1044. El sistema funciona a una velocidad de rotación de 1700 rpm con una velocidad máxima de 2000 rpm.
Casos de tiempo de falla
La inspección técnica mostró los siguientes síntomas:
- Cambio en el ángulo de rotación entre el motor y el mecanismo de accionamiento (desalineación radial de 0,15 mm)
- Vibración con una amplitud de 8,2 mm/s en la banda de frecuencia 1000-1200 Hz
- Aumento de temperatura del acoplamiento (máximo 68°C, 14°C por encima de la temperatura ambiente)
- Grietas visibles en las capas de acero al carbono del acoplamiento.
- Aumento de los niveles de ruido (78 dB A, 10 dB por encima de lo normal)
- Cambio en el par de accionamiento (aumentado de 17 Nm a 22 Nm)
Las observaciones se registraron con un vibrómetro (Brüel & Kjær 4390) y un termómetro infrarrojo (FLIR T1020). La desalineación se midió con un alineador láser (Kromek LCM-100).
Información de la causa raíz
El análisis de los casos de falla se realizó mediante el método de los 5 porqués y un diagrama de Ishikawa. La causa del fallo se detectó mediante los siguientes pasos:
- ¿Por qué está roto el acoplamiento? Porque hubo grietas por fatiga.
- ¿Por qué se producen grietas por fatiga? Porque hubo una carga mayor que la resistencia del material.
- ¿Por qué había una carga mayor? Porque había una sobrecarga de torsión.
- ¿Por qué hubo una sobrecarga de torsión? Porque la unidad no se implementó correctamente.
- ¿Por qué la unidad no se realizó correctamente? Porque había desalineación.
La desalineación provocó una distribución desigual de la carga en el acoplamiento, lo que provocó mayores cargas de torsión. Esta carga excedió la resistencia del material de las capas de acero al carbono, lo que provocó grietas por fatiga y, en última instancia, fallas en el acoplamiento.
Causas fundamentales identificadas
Se han identificado con su probabilidad y fundamentación las siguientes causas:
- Desalineación (probabilidad: 65%): informe en las mediciones de una desalineación radial de 0,15 mm.
- Sobrecarga de par (probabilidad: 25 %): carga aumentada de 17 Nm a 22 Nm.
- Grietas por fatiga (probabilidad: 10 %): evidencia visual de grietas en las capas de acero al carbono.
La desalineación fue la causa más probable, seguida de la sobrecarga de torsión. El agrietamiento por fatiga fue el resultado de la carga desigual.
Acciones correctivas
Para cada causa se han sugerido las siguientes acciones correctivas:
- Desalineación – Corrección con alineador láser (Kromek LCM-100) y reinstalación del acoplamiento. Compruebe la velocidad de rotación y la calidad de los rodamientos.
- Sobrecarga de par: compruebe la unidad y asegúrese de que la carga esté equilibrada. Utilice un dinamómetro para medir la carga.
- Grietas por fatiga: reemplace el acoplamiento por uno nuevo de VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R. Compruebe si las capas de acero al carbono están dañadas.
La corrección de la desalineación es la medida más urgente, seguida de la reducción de la sobrecarga de par. El reemplazo del acoplamiento debe realizarse para prevenir la recurrencia.
Lista de verificación de diagnóstico rápido
Los técnicos pueden utilizar la siguiente lista de verificación en una tableta en el taller:
- Mida la desalineación radial con un alineador láser (máx. 0,1 mm).
- Controlar la temperatura del acoplamiento con un termómetro infrarrojo (máx. 65°C).
- Indique la amplitud de la vibración (máx. 6 mm/s).
- Compruebe los niveles de ruido (máx. 75 dB A).
- Mida la carga sobre el acoplamiento con un dinamómetro (máx. 18 Nm).
- Revise las capas de acero al carbono en busca de grietas o daños.
- Compruebe los cojinetes en busca de desgaste o daños.
- Compruebe el accionamiento en busca de desviaciones o desequilibrios.
- Revise el motor por sobrecalentamiento o desgaste.
- Compruebe el mecanismo de transmisión en busca de daños o desgaste.
- Compruebe la instalación en busca de estanqueidad o irregularidades.
- Revise el área en busca de daños o golpes.
Estrategia de Prevención
Para reducir el riesgo de falla del acoplamiento, se deben tomar las siguientes medidas preventivas:
- Realizar inspecciones mensuales con alineador láser y termómetro infrarrojo.
- Realice un monitoreo anual de la condición con un vibrómetro y un dinamómetro.
- Compruebe el accionamiento en busca de desviaciones y cargas desiguales.
- Utilice rodamientos de buena calidad y capas de acero al carbono.
- Implementar una estrategia de mantenimiento preventivo con planificación de intervalos de mantenimiento.
- Utilice un sistema de control automático para gestionar la carga.
- Realizar capacitación de requisitos previos para los técnicos.
- Utilice un servicio MRO para reemplazar y mantener las piezas.
Al tomar estas medidas, se puede reducir significativamente el riesgo de fallo del acoplamiento.
Conclusión y CTA
La desalineación, la sobrecarga de torque y el agrietamiento por fatiga son las causas más probables de falla del VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R. Trabajando sistemáticamente sobre estas causas se puede mejorar la fiabilidad del acoplamiento. La disponibilidad de las piezas y componentes preventivos adecuados es fundamental para el mantenimiento de la cadena de producción. Descubra las piezas y los componentes preventivos adecuados en el catálogo electrónico de UNITEC-D.
Referencias
- NEN 3140:2015 – Instalación y mantenimiento de acoplamientos electromagnéticos
- ISO 1044:2006 – Acoplamientos electromagnéticos – Clasificación y requisitos
- EN 50081:2001 – Emisiones de interferencias electromagnéticas
- ASME B73.1:2010 – Acoplamientos para aplicaciones industriales
- Manual de mantenimiento de acoplamientos industriales (2022)
- Manual técnico VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R
