Inleiding
De VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R is een kritieke component in de productieketen van industriële machines. In een fabriek in de Benelux is een plotselinge stoptoestand van een productieband veroorzaakt door het falen van deze coupling. De oorzaak van het falen leidde tot een productieonderbreking van 4,5 uur en schade aan de aangrenzende toestellen. De technische inspectie toonde duidelijke tekenen van misalignering, torque overload en fatigue cracking. Deze analyse biedt een gedetailleerde inschatting van de oorzaken en correctieve maatregelen.
Component Overzicht
De VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R is een elektromagnetische coupling met een nominale vermogen van 17 kW en een stroomverbruik van 22 A. Het is ontworpen voor gebruik in een omgeving met een temperatuur van -20°C tot +60°C. De coupling wordt gebruikt om de rotatie van een motor over te brengen naar een aandrijfmechanisme, zoals een pomp of een transportband. Het is conform NEN 3140 en ISO 1044. Het systeem draait op een draaitoerental van 1700 rpm met een maximum toerental van 2000 rpm.
Faaltijdgevallen
De technische inspectie toonde de volgende symptomen:
- Verandering in de rotatiehoek tussen motor en aandrijfmechanisme (misalignering van 0,15 mm radiaal)
- Vibratie met een amplitude van 8,2 mm/s in de frequentieband van 1000-1200 Hz
- Verhoogde temperatuur van de coupling (maximaal 68°C, 14°C boven de omgevingstemperatuur)
- Gezichtbare krakken in de koolstofstalen lagen van de coupling
- Verhoogde geluidsniveaus (78 dB A, 10 dB boven normaal)
- Verandering in het moment van aandrijving (verhoogd van 17 Nm naar 22 Nm)
De waarnemingen werden vastgelegd met een vibrometer (Brüel & Kjær 4390) en een infrarood thermometer (FLIR T1020). De misalignering werd gemeten met een laseraligner (Kromek LCM-100).
Root Cause Informatie
De analyse van het faalgeval werd uitgevoerd met behulp van de 5 Whys-methode en een Ishikawa-diagram. De oorzaak van het falen werd opgespoord door de volgende stappen:
- Waarom is de coupling gescheurd? Omdat er een fatigue cracking was.
- Waarom is er fatigue cracking? Omdat er een hogere belasting dan de materiaalsterkte was.
- Waarom was er een hogere belasting? Omdat er een torque overload was.
- Waarom was er torque overload? Omdat de aandrijving niet goed was uitgevoerd.
- Waarom was de aandrijving niet goed uitgevoerd? Omdat er misalignering was.
De misalignering leidde tot ongelijke belastingverdeling in de coupling, wat resulteerde in hogere torsiebelasting. Deze belasting was groter dan de materiaalsterkte van de koolstofstalen lagen, wat leidde tot fatigue cracking en uiteindelijk tot het falen van de coupling.
Root Causes Geïdentificeerd
De volgende oorzaken zijn geïdentificeerd met hun waarschijnlijkheid en onderbouwing:
- Misalignering (waarschijnlijkheid: 65%) – Vermelding in de metingen van 0,15 mm radiaal misalignering.
- Torque overload (waarschijnlijkheid: 25%) – Verhoogde belasting van 17 Nm naar 22 Nm.
- Fatigue cracking (waarschijnlijkheid: 10%) – Visueel bewijs van krakken in de koolstofstalen lagen.
De misalignering was de meest waarschijnlijke oorzaak, gevolgd door torque overload. Fatigue cracking was een gevolg van de ongelijke belasting.
Correctieve Maatregelen
De volgende correctieve maatregelen zijn voorgesteld voor elke oorzaak:
- Misalignering – Correctie met een laseraligner (Kromek LCM-100) en herinstallatie van de coupling. Controleer de draaitoerental en de lagerkwaliteit.
- Torque overload – Controleer de aandrijving en zorg voor een evenwichtige belasting. Gebruik een dynamometer om de belasting te meten.
- Fatigue cracking – Vervang de coupling met een nieuwe exemplaar van de VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R. Controleer de koolstofstalen lagen op schade.
De correctie van de misalignering is de meest urgente maatregel, gevolgd door het verminderen van de torque overload. De vervanging van de coupling moet worden uitgevoerd voor voorkoming van herhaling.
Quick Diagnostic Checklist
De volgende checklist kan worden gebruikt door technici op een tablet in de workshop:
- Meet de radiale misalignering met een laseraligner (max. 0,1 mm).
- Controleer de temperatuur van de coupling met een infrarood thermometer (max. 65°C).
- Vermeld de vibratie amplitude (max. 6 mm/s).
- Controleer de geluidsniveaus (max. 75 dB A).
- Meet de belasting van de coupling met een dynamometer (max. 18 Nm).
- Controleer de koolstofstalen lagen op krakken of schade.
- Controleer de lagers op slijtage of schade.
- Controleer de aandrijving op afwijkingen of onbalans.
- Controleer de motor op oververhitting of slijtage.
- Controleer de aandrijfmechanisme op schade of slijtage.
- Controleer de installatie op sluiting of ongelijkheid.
- Controleer de omgeving op schade of schokken.
Preventie Strategie
Om het risico op het falen van de coupling te verminderen, moeten de volgende preventieve maatregelen worden genomen:
- Voer maandelijkse inspecties uit met een laseraligner en infrarood thermometer.
- Voer jaarlijks een condition monitoring uit met een vibrometer en dynamometer.
- Controleer de aandrijving op afwijkingen en ongelijke belasting.
- Gebruik kwalitatief goede lagers en koolstofstalen lagen.
- Voer een preventieve onderhoudsstrategie uit met een planning van onderhoudsintervallen.
- Gebruik een automatisch sturingssysteem om de belasting te beheersen.
- Voer een training op voorwaardelijke opleidingen uit voor technici.
- Gebruik een MRO-dienst om de onderdelen te vervangen en te onderhouden.
Door deze maatregelen te nemen, kan het risico op het falen van de coupling worden aanzienlijk verlaagd.
Conclusie en CTA
De misalignering, torque overload en fatigue cracking zijn de meest waarschijnlijke oorzaken van het falen van de VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R. Door systematisch te werken aan deze oorzaken, kan de betrouwbaarheid van de coupling worden verbeterd. De beschikbaarheid van de juiste onderdelen en preventieve componenten is essentieel voor het onderhoud van de productieketen. Ontdek de juiste onderdelen en preventieve componenten bij UNITEC-D E-Catalog.
Referenties
- NEN 3140:2015 – Installatie en onderhoud van elektromagnetische couplings
- ISO 1044:2006 – Elektromagnetische couplings – Classificatie en eisen
- EN 50081:2001 – Emissie van elektromagnetische interferentie
- ASME B73.1:2010 – Couplingen voor industriële toepassingen
- Handboek voor het onderhoud van industriële couplings (2022)
- Technische handleiding VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R
