METASTREAM MONTAGE-, BETRIEBS- und

METASTREAM
MONTAGE-, BETRIEBS- und WARTUNGSANLEITUNG
H_RE Hochleistungskupplung
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ALLGEMEINE BESCHREIBUNG
Bild 1
Mutter 6
(Beilagebleche)
Nabe /
Membraneinheit
4 Schraube
3
Zwischenstück
A
Die Metastream H-RE Hochleistungskupplung ist eine drehstarre, dynamisch gewuchtete Kupplung mit
kleinem Überhangmoment, welche üblicherweise in Maschinenantrieben (Turbinen, Pumpen, Verdichter)
eingesetzt wird.
Zusätzlich ist die Kupplung so aufgebaut, dass der Antrieb nach einer Schädigung der flexiblen Elemente
sicher zum Stillstand gebracht werden kann.
Anmerkung: Zu jeder Hochleistungskupplung wird eine Ausführungszeichnung mitgeliefert. Die folgenden Instruktionen sind in Verbindung mit der Ausführungszeichnung zu lesen. Alle
speziellen Informationen auf der Zeichnung sind gegenüber den allgemeinen Informationen, die in dieser Anleitung enthalten sind, mit Vorrang zu beachten.
Die in dieser Anleitung verwendete Bezeichnung H-RE steht für die Hochleistungskupplungstypen mit der
Codierung HSRE, HLRE und HTRE.
Umfang der Lieferung
Die Kupplung wird standardmäßig in folgender Konfiguration ausgeliefert:
•
Werkseitig montierte Kupplung, welche aus vormontierten Membraneinheiten und Zwischenstück besteht. Die Kupplung wird für schnelllaufende Anwendungen dynamisch gewuchtet.
•
Die Naben/Membraneinheiten werden zum Schutz während des Transportes und als Einbauhilfe für die
Kupplung mit Transportsicherungsschrauben (rot lackiert) ausgeliefert. Diese Schrauben müssen vor
der Inbetriebnahme entfernt werden.
•
Oftmals sind in der Zusammenbauzeichnung Ausgleichsbleche (Shims) zur Längenkorrektur aufgeführt. Diese dienen zur Anpassung der Kupplungslänge vor Ort. Verwendungshinweise entnehmen Sie
bitte der Zusammenbauzeichnung.
•
Bitte beachten Sie, dass Komponenten mit Wuchtmarkierungen so zusammengebaut werden, dass die
entsprechende Markierungen zueinander fluchten. Ausgewogene Schraubensätze (Schraube und Mutter) sind paarweise zu verwenden.
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ÜBERPRÜFUNG DER AUSWAHL
Trotz einer korrekten Spezifikation der Kupplung zum Zeitpunkt der Bestellung, können sich die Betriebsbedingungen möglicherweise vor der Inbetriebnahme geändert haben. Zur Auswahl und den Einsatzgrenzen der Hochleistungskupplungen sind von JOHN CRANE Informationen verfügbar. Letztlich ist jedoch vom
BETREIBER zu gewährleisten, dass die ausgewählte Kupplung für die gegebenen Betriebsbedingungen
geeignet ist.
Die Kupplung und ihr Einsatzgebiet müssen allen gesetzlichen bzw. genehmigungspflichtigen Anforderungen sowie ggf. den örtlichen Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften entsprechen.
WICHTIG
Falls die Betriebsbedingungen ohne Zustimmung seitens JOHN CRANE geändert werden, übernehmen wir
keinerlei Haftung für auftretende Schäden und der BETREIBER trägt die volle Verantwortung.
HANDHABUNG UND LAGERUNG
•
Kupplungen und deren Ersatzteile sind trocken ohne direkte Wärmeeinwirkung zu lagern.
•
Um größtmöglichen Schutz zu erreichen, sollte die Kupplung in der Originalverpackung gelagert werden. Wurde eine Verpackung während des Transports entfernt oder beschädigt, sollte diese erneuert
werden.
•
Die Kupplung sollte waagerecht gelagert und nicht über längere Zeit einseitig belastet werden. Stöße
während der Handhabung sind zu vermeiden. Schutzmaßnahmen gegen Korrosion sind zu treffen.
•
Vor dem Einbau und der Inbetriebnahme sollte die Kupplung auf Beschädigungen untersucht werden.
•
Während des Transports, der Handhabung und der Lagerung sollte die Transportsicherung montiert
sein (rot lackiert zur Identifikation).
•
Nach der Installation der Kupplung sollten alle Transportsicherungen eindeutig beschriftet und eingelagert werden. Diese können dann zum Zwecke eines späteren Ausbaus der Kupplung wiederverwendet
werden. Auch weiteres Zubehör, wie nicht benötigte Ausgleichsbleche, sollten eingelagert werden.
•
Die mitgelieferte Dokumentation sollte für den zukünftigen Gebrauch aufbewahrt werden.
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EINBAU DER KUPPLUNG
Bitte beachten Sie die in der Zusammenbauzeichnung angegebenen Abmessungen.
Inspizieren Sie die Kupplung, um sicherzustellen, dass keine Beschädigungen vorliegen. Besondere Aufmerksamkeit sollte den Nabenbohrungen und den Zentrieransätzen gewidmet werden. Achten Sie beim
Einbau darauf, dass alle Wuchtmarkierungen übereinstimmen.
Sollte die Kupplung zusammengebaut sein, so sind die Verbindungsschrauben (Pos. 4 und 6) zu lösen und
das Zwischenstück (Pos. 3) ist von den Membraneinheiten zu trennen. DEMONTIEREN SIE DIE MEMBRANEINHEITEN NIEMALS.
Montieren Sie die Naben auf den entsprechenden Maschinenwellen.
1. MONTAGEANWEISUNG FÜR NABEN MIT PASSFEDERN
• Zylindrische, mit Passfedern versehene Naben sind mit einer leichten Pressverbindung zur
Welle angefertigt.
• Wenn eine Erwärmung der Naben zur Montage notwendig ist, sollte dies mittels eines warmen
Ölbades o.ä. durchgeführt werden. Verwenden Sie NIEMALS einen Schweißbrenner, um die
Nabe zu erwärmen. Temperaturen über 175°C können zu Verwerfungen führen.
• Normalerweise sitzen die Naben und Wellenenden nach der Montage bündig. Bitte beachten
Sie dazu die Ausführungszeichnung bzw. die speziellen Einbauanweisungen. Insbesondere
Naben mit konischen Bohrungen sitzen nicht unbedingt bündig mit den Wellenenden. Daher ist
es für den Einbau der Kupplung besonders wichtig, dass das Maß A zwischen den
Flanschanlageflächen gemessen wird und nicht der tatsächliche Abstand zwischen den
Wellenenden.
2. MONTAGEANWEISUNG FÜR NABEN MIT ÖLPRESSVERBAND
• Stellen Sie sicher, dass die Nuten und Radien der Passflächen, die Ölverteilung und Ablaufrinnen gut abgerundet sind und keinen Grat aufweisen.
• Alle Kontaktflächen sind gründlich zu säubern und die kegelige Fläche mit Öl zu schmieren.
• Montieren Sie die Nabe auf der Welle.
Schließen Sie die Öldruckpumpe an, montieren Sie die Anschlaghalbringe und die Aufziehvorrichtung. Beachten Sie die Montagevorschriften des Ölpumpenherstellers.
ACHTUNG:
Montieren und sichern Sie erst die Anschläge bzw. die Hydraulikmutter,
BEVOR Öl eingespritzt wird.
• Öl einspritzen, bis der gewünschte Druck erreicht ist oder Öl zwischen den Kontaktflächen
austritt.
• Mit Hilfe der Aufziehvorrichtung die Nabe in die richtige axiale Position bringen. Hierbei weiterhin Öl einspritzen.
• Senken Sie den Öldruck langsam.
• Aufziehvorrichtung und Ölpumpe entfernen.
• Wenn erforderlich, montieren Sie die Sicherungsmutter auf das Wellenende.
3. ADAPTER
• Für Maschinen mit einem geflanschten Wellenende, kann der Flansch so ausgelegt sein, dass
dieser direkt an die Membraneinheit angeschraubt werden kann. Details entnehmen Sie bitte
der Ausführungszeichnung.
Die Wellen sollten nun ausgerichtet werden.
Wenn eine Maschine fest verschraubt ist stellen Sie die Referenzlänge A (Distanz zwischen den
Flanschflächen DBFF) gemäß der Zeichnung ein. Berücksichtigen Sie dabei alle axialen Spiele und
thermischen Ausdehnungen, die während des Betriebes auftreten können. Die Referenzlänge sollte so
genau wie möglich eingehalten werden.
Richten Sie die Wellen nun horizontal und vertikal aus..
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(ANMERKUNG: Die zulässige Wellenversätze gemäß den Produktunterlagen und der Zusammenbauzeichnung erlauben dynamische Betriebszustände und mögliche Abweichungen. Um im Betrieb ausreichende Sicherheit zu erzielen, empfehlen wir für die Ausrichtung der Maschinen nur 10% der angegebenen Werte zu nutzen. Zu erwartende Wellenbewegung im Betrieb (z.B. Wärmebewegungen an
heißen Pumpen) sind zu berücksichtigen.
Überprüfen Sie die Distanz zwischen den Flanschflächen der Membraneinheiten und berücksichtigen
Sie wenn nötig alle möglichen axialen Betriebsspiele.
Einstellen der axialen Länge mit den Ausgleichsblechen (falls mitgeliefert)
Die Bleche dienen zum Ausgleich kleiner Axialversätze die sich evtl. bei der Montage von konischen
Naben ergeben. Die Kupplung wird in diesem Fall mit einem Satz vorinstallierter Ausgleichsbleche und
einem zusätzlichen Ausgleichssatz ausgeliefert. Wenn notwendig, kann die Distanz zwischen den
Flanschflächen durch Hinzufügen bzw. Entnehmen der Bleche eingestellt werden.
Das Einstellmaß S kann wie folgt berechnet werden:
S = A - CSL
S
A
CSL
L
Δ
ζ
= Einstellmaß (Gesamtdicke der Beilagebleche)
= Distanz zwischen den Flanschanlageflächen
= kalte Einbaulänge = L + Δ + ζ (siehe Ausführungszeichnung)
= Länge Transmissionseinheit
= Thermische Ausdehnung unter normalen Betriebsbedingungen*
= Kompensation für transiente thermische Ausdehnung*
*wenn vorhanden
WICHTIG! DIE GESAMTDICKE DER BEILAGEBLECHE DARF DAS AUF DER ZEICHNUNG ANGEGEBENE MASS NICHT ÜBERSCHREITEN
Bild 2 Transportsicherung
Überprüfen Sie die Zentrieransätze auf Beschädigungen und
kontrollieren Sie, ob diese gratfrei sind.
10
11
Kompression der Membraneinheiten
Vor dem Einbau des Zwischenstückes (Pos. 3) zwischen die
Membraneinheiten, sind die Membrane zusammenzudrücken.
Entfernen Sie die Distanzhülsen (10) und schrauben Sie
die Transportsicherungsschrauben (11) wieder ein. Achten
Sie auf die übereinstimmende Lage der Wuchtmarkierungen und stützen Sie das Zwischenstück (Pos. 3) zwischen
den Membraneinheiten ab.
Mit Hilfe der Transportsicherungsschrauben (11) kann die
Membraneinheit bis zur Freigängigkeit der Zentrieransätze
des Zwischenstückes und der Membraneinheiten zusammengepresst werden. Beim Zusammenpressen der Membraneinheit darf der Spalt „X“ das Maß gemäß Tabelle 1
nicht unterschreiten (siehe hierzu auch die jeweilige Zusammenbauzeichnung).
Bild 3 Spaltweite bei Kompression
der Membrane
X
11
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Montage des Zwischenstücks
Montieren Sie die paarweise zusammengehörigen Verbindungsschrauben (4) und deren Muttern (6)
lose, so dass das Zwischenstück gehalten wird. Entfernen Sie nun die Transportsicherungsschrauben
und bewahren Sie diese zusammen mit den Hülsen für eine zukünftige Verwendung auf.
ZIEHEN SIE DIE VERBINDUNGSSCHRAUBEN NICHT FEST, SOLANGE DIE TRANSPORTSICHERUNGSSCHRAUBEN NOCH EINGEBAUT SIND.
Bitten ziehen Sie die Verbindungsschrauben gemäß dem Anzugsmoment aus Tabelle 2 gleichmäßig
über Kreuz an. Vergleichen Sie das Anzugsmoment aus Tabelle 2 mit den auf der
Zusammenbauzeichnung angegebenen Werten. Bei evtl. Abweichungen ist das Anzugsmoment
gemäß der Zusammenbauzeichnung zu verwenden.
Tabelle 1
Minimaler Abstand ‘X’ bei maximal zulässiger Kompression
Typ HSRE
Abstand ‘X’ mm
Typ HLRE
Abstand ‘X’ mm
Typ HTRE
Abstand ‘X’ mm
0074
5.8
0096
6.8
0115
8.3
0139
8.8
0159
10.9
0179
12.3
0200
13
0220
14.4
0240
15.7
0262
17.5
0283
19.0
0320
20.5
0357
24.3
0409
28.0
0449
30.0
0485
34.0
0115
0139
0159
0179
0200
0220
0240
0262
0283
0320
0357
0409
0449
0485
9.0
9.7
12.2
13.8
14.4
16.0
17.6
19.2
20.7
22.0
26.2
30.1
32.3
35.5
0179
0200
0220
0240
0262
0283
0320
0357
0409
0449
0485
14.5
15.3
17.0
18.7
20.3
22.1
23.5
28.0
32.2
34.5
37.9
Tabelle 2
Anzugsmoment der Verbindungsschrauben (Pos. 4)
0074 bis 0115 0139 bis 0159 0179 bis 0262
0283 bis 0320
Type HSRE
Größen
0115
0139 bis 0159 0179 bis 0262
0283 bis 0320
Type HLRE
Größen
0179
bis
0262
0283 bis 0320
Type HTRE
Größen
10
25
80
205
Schraubenmutter (6) Nm
0357 bis 0485
0357 bis 0485
0357 bis 0485
270
An der installierten Kupplung ist nun die Exzentrizität mit der im Wuchtprotokoll angegebenen zu vergleichen. Falls dieses Dokument nicht zur Hand ist, vergewissern Sie sich, dass die Flansche möglichst
genau laufen. Ein Planschlag von 0,075 mm sollte im Allgemeinen nicht überschritten werden.
Wenn möglich, drehen Sie die Maschine mehrmals langsam durch, um die Freigängigkeit der Kupplung
zu überprüfen.
ACHTUNG: Transportsicherungen (rot gekennzeichnet) sind vor Inbetriebnahme zu entfernen.
BETRIEB
HINWEIS:
WÄHREND DER INBETRIEBNAHME SIND ALLE SICHERHEITSVORSCHRIFTEN ZU
BEACHTEN
METASTREAM H-RE Kupplungen haben eine lange und störungsfreie Standzeit, insofern sie unter den
ausgelegten Betriebsbedingungen im Einsatz sind. Es wird empfohlen, den Sitz der Verbindungsschrauben
(4 & 6) periodisch zu überprüfen.
Sollte es im Antriebsstrang zu einer Störung kommen, so ist es ratsam, die Ausrichtung der Wellenenden
zu kontrollieren. Die Ausrichtung sollte ebenfalls überprüft werden, falls während des Betriebes eine
Verschlechterung vermutet wird.
Sollte während des Betriebes eine Beschädigung der Kupplung auftreten, so ist die Ursache vor Wiederinbetriebnahme zu ermitteln und zu korrigieren. In den meisten Fällen resultiert die Beschädigung der Kupplung aus einer unzulässig großen Fehlausrichtung, einer Überbeanspruchung oder einer Kombination aus
beidem.
Die Verbindungsschrauben sind mit selbstsichernden Muttern angezogen. Es wird empfohlen, die Muttern
nicht mehr als fünfmal zu verwenden, wobei eine ausreichende Selbstsicherung der Muttern gewährleistet
sein muss.
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AUSBAU DER KUPPLUNG
ACHTUNG! Stellen Sie sicher, dass die Kupplung gefahrlos ausgebaut werden kann.
Um eine einseitige Belastung während der Demontage zu vermeiden, muss das Zwischenstück
(3) unterstützt werden. Lockern Sie nun die Verbindungsschrauben (4 & 6).
Mit Hilfe der Transportsicherungsschrauben ist jede Membraneinheit gleichmäßig so weit zusammenzudrücken, dass ein ausreichender Spalt zur Entnahme des Zwischenstückes entsteht (beachten Sie Tabelle 1 sowie Bild 2 & 3). Die Flansche sind mit Gewindebohrungen zum Abdrücken
versehen, wodurch das Lösen der Zentrieransätze erleichtert wird.
PRESSEN SIE DIE FLEXIBLEN ELEMENTE NICHT ZU WEIT ZUSAMMEN, DA DIES ZU BESCHÄDIGUNGEN FÜHREN KANN.
Transportsicherung der Membraneinheiten
Entfernen Sie die rot lackierten Transportsicherungsschrauben (11), die Sie zum Zusammenpressen der Membraneinheiten verwendet haben. Montieren Sie nun die Distanzhülsen (10) und
schrauben Sie die Transportsicherungsschrauben wieder ein. Die Membraneinheiten sind nun
festgesetzt.
Wichtige Anmerkung: Das oben beschriebene Festsetzen der Membrane sollte nur zum Transport
und Einbau/Ausbau der Kupplung durchgeführt werden. Für einen Lauf ohne Last sollte eine Soloplatte benutzt werden.
DEMONTIEREN SIE NIEMALS DIE MEMBRANEINHEITEN, DA DADURCH DIE WUCHTGÜTE
DER KUPPLUNG ZERSTÖRT WIRD.
AUSBAU DER NABEN
1. NABEN MIT PASSFEDER
• Die Naben sind mit Abziehgewindebohrungen versehen. Sie sind nicht für einen „kalten“ Ausbau
geeignet.
• Befestigen Sie Abziehgewindestangen und eine Abziehvorrichtung mit Lagerung am Wellenende.
• Ziehen Sie die Gewindestangen an, bis sie unter leichter Spannung stehen.
• Berücksichtigen Sie die Sicherheitsvorkehrungen. Verwenden Sie am besten eine Elektroheizung oder ein Heizband. Erwärmen Sie die Nabe rasch und gleichmäßig bis sie sich bewegt und
herausziehen lässt.
• Verwenden Sie NIEMALS einen Schweißbrenner o.ä. und überschreiten Sie nie 175 °C, da dies
zu Verwerfungen führen könnte.
• Wenn Sie die Nabe „kalt“ ziehen müssen, verwenden Sie eine „schwere“ Abziehvorrichtung und
bringen Sie diese an der Rückseite der Nabe an. Ziehen Sie auf keinen Fall am Flansch der Nabe. Dies kann zu Verwerfungen führen.
2. NABEN MIT ÖLPRESSVERBAND
ACHTUNG!
Es sind geeignete Anschlaghalbringe zum kontrollierten Abziehen der Naben zu installieren, BEVOR Öl eingepumpt wird.
•
•
•
•
Aus Sicherheitsgründen und zur Vermeidung von Beschädigungen an den feinstbearbeiteten
Flächen, ist ein Demontagewerkzeug zu benutzen.
Montieren Sie die Öldruckpumpe. Beachten Sie die Instruktionen des Öldruckpumpenherstellers
Pumpen Sie Öl in den Presssitz, bis der benötigte Öldruck erreicht ist oder bis Öl an den Enden
austritt.
Setzen Sie die Abziehvorrichtung so ein, dass der Abziehvorgang langsam und gleichmäßig erfolgt.
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3. ADAPTER
• Bitte beachten Sie die Anweisungen in der Ausführungszeichnung.
• Beachten Sie alle Wuchtmarkierungen.
• Unterstützen sie das Eigengewicht des Adapters.
• Entfernen Sie die Verbindungsbolzen am Adapter.
• Die Flansche sind mit Gewindebohrungen zum Abdrücken versehen, wodurch das Lösen der
Zentrieransätze erleichtert wird.
WARTUNG UND INSPEKTION
Unter normalen Einsatzbedingungen sind keine Wartungsarbeiten notwendig. Es wird jedoch empfohlen,
den Sitz der Verbindungsschrauben periodisch zu überprüfen sowie die Membrane auf äußere Schäden zu
kontrollieren. Nach einem Störfall ist es ratsam, die Ausrichtung der Wellenenden zu überprüfen.
Jede Demontage oder Nacharbeit an den Membraneinheiten zerstört die Wuchtgüte der Kupplung.
Sollte während des Betriebes eine Beschädigung der Kupplung auftreten, so ist die Ursache vor der Wiederinbetriebnahme zu ermitteln und zu korrigieren.
In den meisten Fällen resultiert die Beschädigung der Kupplung aus einer unzulässig großen Fehlausrichtung, einer Überbeanspruchung oder einer Kombination aus beidem.
Die Verbindungsschrauben sind mit selbstsichernden Muttern angezogen. Es wird empfohlen, die Muttern
nach fünfmaligem Gebrauch zu ersetzen oder sobald die Selbstsicherung der Muttern nicht mehr ausreichend ist.
ACHTUNG
Es wurden alle notwendigen, aus praktischer Erfahrung resultierenden Schritte unternommen, die Kupplung
so zu konstruieren und zu fertigen, dass bei sachgemäßer Anwendung ein sicherer Betrieb gewährleistet
ist. Dennoch haben diese Anweisungen nur allgemeinen Charakter, und es ist für den Betreiber wichtig, die
Gesetzmäßigkeiten der Anlage sowie die Sicherheitsanforderungen einzuhalten.
Zur Auswahl und den Einsatzgrenzen der Kupplungen sind von JOHN CRANE Informationen verfügbar. Die
Wahl der Kupplung für die gegebenen Betriebsbedingungen liegt jedoch letztlich in der Verantwortung des
Betreibers.
METASTREAM Kupplungen sind einfach aufgebaut, es wird jedoch davon ausgegangen, dass die Handhabung der Kupplungen nur von qualifizierten, erfahrenen und sachkundigen Personen erfolgt.
ANHANG - EINZELLAUF
Falls die Maschine ohne Kupplung betrieben werden soll, müssen die Membraneinheiten festgesetzt werden. Üblicherweise kann dies mit Hilfe der Transportsicherungsschrauben (11) und den Distanzhülsen (10)
erzielt werden (Bild 2). In manchen Fällen ist jedoch eine Soloplatte oder ein Momentensimulator notwendig. Von John Crane sind hierzu weitere Informationen verfügbar.
• Soloplatte
Mit Hilfe der Soloplatte wird die Membraneinheit fest mit dem Wellenende verbunden.
Das Überhangmoment ist hierbei nicht identisch mit dem der Kupplung.
• Momentensimulator
Der Momentensimulator ist ein einfacher Dummy, der das gleiche anteilige Gewicht
sowie den gleichen Schwerpunktsabstand aufweist wie die Kupplung. Der Momentensimulator wird anstelle der Membraneinheit montiert.
©John Crane 2007
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