Acoplamiento de grúa: CLZ dentado vs GIICL de dientes abombados
Punto clave El acoplamiento es un componente esencial del sistema de transmisión de la grúa, utilizado para conectar el eje del motor con el eje del reductor, y el eje del reductor con el eje de la rueda de rodadura o del tambor. ①El acoplamiento dentado tipo CLZ compensa desviaciones angulares ≤0,5° y admite un par de 100~50000 N·m; se emplea en la conexión motor-reductor. ②El acoplamiento de dientes abombados tipo GIICL compensa desviaciones angulares ≤1,5° y admite un par de 200~100000 N·m; se utiliza en la conexión reductor-rueda/tambor. ③El acoplamiento de tambor debe soportar además cargas radiales. ④El sistema de transmisión de las grúas de Kelude Industrias Pesadas incorpora de serie la combinación CLZ+GIICL, con acoplamientos seleccionados a 1,5 veces el par nominal.
Tipos de acoplamientos y su aplicación en grúas
En una grúa, los acoplamientos se instalan principalmente en tres puntos: entre el motor y el reductor, entre el reductor y las ruedas de rodadura, y entre el reductor y el tambor. El acoplamiento dentado tipo CLZ (JB/T 8854.2) emplea una estructura de engrane de dientes rectos, ofreciendo una estructura compacta y una elevada capacidad de carga; se utiliza ampliamente en la conexión motor-reductor. El acoplamiento de dientes abombados tipo GIICL (JB/T 8854.1) incorpora dientes abombados que permiten mayores desviaciones angulares y axiales; se destina a las conexiones reductor-rueda y reductor-tambor. El puente grúa de una viga tipo LD dispone de accionamiento individual en ambos extremos, equipando cada lado con un conjunto de acoplamientos CLZ+GIICL.
| Modelo | Tipo | par nominal(N·m) | Diámetro del agujero del eje(mm) | Compensación de desviación angular | Posición de aplicación | precio de referencia(EUR) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CLZ1 | Engranaje | 630 | 18~40 | ≤0.5° | Motor-Reductor | 200~400 |
| CLZ3 | Engranaje | 3150 | 40~70 | ≤0.5° | Motor-Reductor | 500~900 |
| CLZ6 | Engranaje | 20000 | 80~130 | ≤0.5° | Motor-Reductor | 1500~3000 |
| CLZ10 | Engranaje | 50000 | 120~180 | ≤0.5° | Motor-Reductor | 3500~6000 |
| GIICL1 | Diente de tambor | 1120 | 18~48 | ≤1.5° | Reductor-Rueda de rodadura | 300~600 |
| GIICL4 | Diente de tambor | 9000 | 55~100 | ≤1.5° | Reductor-Rueda de rodadura/Tambor | 1000~2500 |
| GIICL8 | Diente de tambor | 31500 | 90~150 | ≤1.5° | Reductor-Tambor | 2500~5000 |
| GIICL12 | Diente de tambor | 100000 | 140~220 | ≤1.5° | gran tonelaje Tambor | 6000~12000 |
Nota: Los acoplamientos de Kelude Industrias Pesadas se seleccionan con un factor de 1,5 veces el par nominal para garantizar el margen de seguridad del sistema de transmisión. Tanto el acoplamiento dentado como el acoplamiento de dientes abombados admiten agujeros de eje no estándar personalizados.
Cálculo del par y selección del acoplamiento
El par de selección del acoplamiento se calcula como T₀ = K × Tₙ, donde K es el factor de servicio (para grúas, 1,5~2,0) y Tₙ es el par nominal del motor, Tₙ = 9550 × P/n. El par nominal del acoplamiento seleccionado debe ser ≥ T₀.
Ejemplo 1: Motor con potencia P = 7,5 kW y velocidad n = 960 r/min. Selección de un acoplamiento dentado CLZ.
Solución: Tₙ = 9550 × 7,5 / 960 ≈ 74,6 N·m; T₀ = 1,5 × 74,6 ≈ 112 N·m. Consultando la serie CLZ: el acoplamiento CLZ1 tiene un par nominal de 630 N·m ≥ 112 N·m y admite ejes de 18~40 mm. Se selecciona el modelo CLZ1.
Ejemplo 2: Motores de traslación del puente con P = 2,2 kW × 4 unidades (accionamiento individual), n = 1380 r/min. Selección de un acoplamiento de dientes abombados GIICL para conectar el reductor con la rueda de rodadura.
Tₙ = 9550 × 2,2 / 1380 ≈ 15,2 N·m; T₀ = 1,5 × 15,2 ≈ 22,8 N·m. El acoplamiento GIICL1 tiene un par nominal de 1120 N·m ≥ 22,8 N·m. Se selecciona el modelo GIICL1.
Ejemplo 3: Motor de elevación de un Puente Grúa de 32 t con P = 37 kW, n = 740 r/min. Acoplamiento GIICL entre reductor y tambor.
Tₙ = 9550 × 37 / 740 ≈ 477,7 N·m; T₀ = 1,5 × 477,7 ≈ 716,6 N·m. El acoplamiento GIICL2 tiene un par nominal de 2500 N·m ≥ 716,6 N·m y admite ejes de 25~60 mm. Se selecciona el modelo GIICL2.
Estándares de alineación para la instalación del acoplamiento
La precisión de instalación del acoplamiento influye directamente en su vida útil. La verificación de la alineación se realiza con un comparador de carátula o un instrumento de alineación láser:
① Desviación radial: tipo CLZ ≤ 0,05 mm; tipo GIICL ≤ 0,10 mm.
② Desviación angular: tipo CLZ ≤ 0,5° (≈ 0,09 mm/10 mm); tipo GIICL ≤ 1,5° (≈ 0,26 mm/10 mm).
③ Holgura axial: tipo CLZ 2~4 mm; tipo GIICL 4~8 mm (para compensar la dilatación térmica).
Consecuencias de una mala alineación: ① Si la desviación radial supera el límite, se produce desgaste desigual de los flancos de diente, vibración y ruido. ② Si la desviación angular supera el límite, aparecen concentraciones de tensiones de contacto en los bordes de los dientes que pueden provocar fracturas prematuras. ③ Si el ajuste axial es excesivo, los rodamientos sufren cargas adicionales y sobrecalentamiento. Kelude Industrias Pesadas utiliza instrumentos de alineación láser durante la instalación, manteniendo las desviaciones dentro del 60% del valor característico.
Criterios de evaluación del desgaste y reemplazo del acoplamiento dentado
Criterios de evaluación del desgaste para acoplamientos CLZ y GIICL:
① Si el desgaste del espesor del diente alcanza el 20% del espesor original, debe reemplazarse (Norma ISO 4306).
② Si el área de picadura en la superficie del diente supera el 30%, debe reemplazarse.
③ Ante deformación plástica de los dientes (rebaba o desplazamiento del material), reemplazar inmediatamente.
④ Si la grasa se oscurece o contiene partículas metálicas, desmontar e inspeccionar los engranajes.
En condiciones normales de uso, la vida útil del acoplamiento es: tipo CLZ de 3 a 5 años; tipo GIICL de 5 a 8 años (dientes con cementación y temple, HRC 58~62).
Los acoplamientos de Kelude Industrias Pesadas incorporan dientes con cementación y temple (capa cementada de 0,8~1,2 mm, dureza superficial HRC 58~62), lo que multiplica por 3~5 la Resistencia al Desgaste frente a acoplamientos con temple y revenido, prolongando significativamente la vida útil.
Precauciones de selección del acoplamiento
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la diferencia entre los acoplamientos CLZ y GIICL?
R: El CLZ emplea una estructura de engrane de dientes rectos, con menor compensación de desalineación angular (≤0,5°), coste más reducido y se utiliza en conexiones directas motor-reductor. El GIICL incorpora dientes abombados, admite mayor desalineación angular (≤1,5°) y tolera desplazamientos axiales; se emplea en conexiones reductor-rueda de rodadura/tambor. En las grúas Kelude con accionamiento individual, cada extremo incorpora una combinación CLZ + GIICL.
P: ¿Qué causa el ruido anormal en el acoplamiento?
R: Las causas más frecuentes de ruido anormal son: ① lubricación deficiente (falta de grasa o grasa degradada); ② desgaste avanzado de los flancos de diente; ③ desviación excesiva de coaxialidad en la instalación; ④ aflojamiento de los pernos de conexión. Kelude Industrias Pesadas recomienda inspeccionar primero el estado de lubricación y el apriete de los pernos, y a continuación verificar la coaxialidad.
P: ¿Cómo se selecciona el modelo de acoplamiento?
R: Procedimiento de selección: ① calcular el par nominal del motor T=9550×P/n; ② multiplicar por el factor de seguridad de 1,5 para obtener el par de selección; ③ elegir el modelo según el diámetro del eje y el espacio de instalación disponible. Ejemplo con motor de 15 kW a 1500 rpm: T=95,5 N·m, par de selección 143 N·m; el modelo CLZ1 (630 N·m) resulta suficiente. Kelude Industrias Pesadas ofrece servicios de cálculo de selección de acoplamientos.
P: ¿Qué consecuencias tiene el aflojamiento de los pernos del acoplamiento?
R: El aflojamiento de los pernos de conexión del acoplamiento provoca un aumento del juego en la transmisión, mayor carga de impacto, aceleración del desgaste de los flancos de diente y, en casos graves, puede causar el desacoplamiento y la interrupción de la transmisión de potencia, con el consiguiente riesgo de accidente. Los pernos de los acoplamientos Kelude incorporan arandelas de seguridad; se recomienda inspeccionarlos cada 3 meses y reapretarlos al par especificado.
Esta es la guía técnica completa para la selección de acoplamientos de grúa: acoplamiento dentado CLZ y acoplamiento de dientes abombados GIICL. Kelude Industrias Pesadas equipa sus sistemas de transmisión para grúas con la combinación estándar CLZ + GIICL, con acoplamientos dimensionados a 1,5 veces el par nominal y flancos de diente cementados y templados a HRC58~62. Para la selección de acoplamientos o personalización no estándar, por favor contacte con el equipo técnico de Kelude Industrias Pesadas.
