Embrague hidráulico de la cámara de llenado lento con líquido: Principio de funcionamiento, ventajas y aplicación

Un acoplamiento hidráulico con cámara de retardo es un tipo especializado de acoplamiento hidrodinámico que proporciona un arranque excepcionalmente suave de mecanismos con alta inercia y una protección eficaz del accionamiento contra sobrecargas. Su característica principal es la presencia de una cámara adicional (cámara de retardo), que retiene temporalmente parte del fluido de trabajo durante el arranque. Esto permite que el motor aumente rápidamente la velocidad prácticamente sin carga, tras lo cual el fluido fluye gradualmente hacia la cámara de trabajo, aumentando gradualmente el par transmitido. Este mecanismo lo convierte en la solución ideal para transportadores de banda, trituradoras, molinos y otras máquinas con condiciones de arranque difíciles.

¿Qué es un acoplamiento de fluido con una cámara de retardo?

Un acoplamiento hidráulico estándar transmite la rotación del eje impulsor (motor) al eje impulsado (máquina de trabajo) mediante el fluido de trabajo, lo que proporciona suavidad y protección contra sobrecargas sin una conexión mecánica rígida. Un acoplamiento hidráulico con cámara de retardo mejora este concepto añadiendo una o más cámaras de retardo. Estas cámaras se comunican con el área de trabajo principal del acoplamiento a través de orificios calibrados (boquillas), cuyo tamaño a veces se puede ajustar para determinar el tiempo de arranque.

El principio de funcionamiento de un acoplamiento con cámara de retardo

El principio de funcionamiento de un acoplamiento de fluido con cámara de retardo es reducir temporalmente el volumen del fluido de trabajo en la cámara principal durante la aceleración del motor:

Inactivo: Parte del fluido se encuentra en la(s) cámara(s) de retardo.

Arranque: El motor hace girar la rueda de la bomba. Debido a la pequeña cantidad de fluido en la zona de trabajo, el par transmitido es mínimo (120-150 % del nominal, según el diseño). El motor acelera rápidamente con una corriente de arranque baja.

Aceleración de la máquina: Bajo la acción de la fuerza centrífuga, el fluido de la cámara de retardo fluye gradualmente a través de las boquillas hacia la cámara de trabajo principal. El par transmitido aumenta gradualmente, acelerando la máquina.

Modo de trabajo: Todo el fluido está en la cámara de trabajo, el acoplamiento transmite el par con un deslizamiento mínimo (normalmente 1,5-6%).

Los diseños con una cámara de retardo agrandada o doble (por ejemplo, tipos TVV, CCK) proporcionan arranques aún más largos y suaves, lo que es importante para aplicaciones tales como acoplamientos de fluido largos para transportadores.

Principales beneficios de uso

El uso de un acoplamiento de cámara de retardo de fluido proporciona importantes beneficios:

Arranque excepcionalmente suave: Reducir el par de arranque al 120-150% del nominal minimiza las cargas de choque, alargando la vida útil de todos los equipos (correas, reductores, cadenas).

Protección del motor: el arranque en vacío reduce las corrientes de arranque, evita el sobrecalentamiento, permite el uso de motores asíncronos estándar y simplifica el sistema de control.

Protección fiable contra sobrecargas: el acoplamiento hidráulico limita automáticamente el par máximo transmitido, evitando daños al motor y a la máquina en caso de atasco o de un aumento brusco de la carga.

Amortiguación de vibraciones: la conexión hidráulica absorbe eficazmente las vibraciones torsionales y los impactos.

Ahorro de energía: la reducción de las corrientes máximas de arranque reduce el consumo general de energía.

Equilibrio de carga: en las unidades con múltiples motores, los acoplamientos fluidos ayudan a distribuir la carga de manera uniforme.

Durabilidad y bajos costos de operación: La ausencia de elementos de fricción desgastables en la transmisión del par principal asegura una larga vida útil y un mantenimiento mínimo del acoplamiento hidráulico.

Principales áreas de aplicación

El uso de acoplamientos de fluido de llenado lento es más apropiado en accionamientos de alta potencia con grandes masas inerciales:

Transportadores de banda y de rascadores (especialmente largos y cargados).

Trituradoras pesadas (de mandíbula, de cono, de martillos) y molinos (de bolas, de barras).

Bombas y ventiladores potentes.

Centrífugas, separadores, decantadores.

Accionamientos de excavadoras rotativas, mecanismos de elevación.

Otras máquinas que requieren un arranque suave y controlado mediante un acoplamiento de fluido.

Cómo elegir un acoplamiento hidráulico con cámara de retardo

La correcta elección de un acoplamiento hidráulico con cámara de retardo requiere un análisis de los siguientes parámetros:

Potencia y velocidad del motor: Determine el tamaño principal del acoplamiento.

Características de carga: Momento de inercia de la máquina accionada (WR²), par de arranque requerido, modo de funcionamiento (estable, intermitente, reversible), frecuencia de arranque.

Tiempo de aceleración requerido: afecta la elección del tipo de cámara de retardo (estándar, extendida, doble) y la configuración (si corresponde).

Condiciones de funcionamiento: Temperatura ambiente, presencia de polvo, humedad, atmósfera explosiva (requiere versión ATEX).

Diseño de montaje: Tipo de conexión del eje (directa, mediante elemento elástico, con polea de correa, con disco/tambor de freno).