9_HUE_Reparação Redutor Moinho bolas

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2º Seminário de Manutenção do Grupo CIMPOR – 16 a 20 de Novembro 2009 
António Casquiço
CIMPOR TEC
acasquico@cimpor.com
HUELVA – MOINHO DE BOLAS
REPARAÇÃO DO REDUTOR 
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INTRODUÇÃO
Em Dezembro de 2004, foi fornecido e instalado pela CMD um
redutor de binário dividido tipo JUMBOREX no sistema de
accionamento do Moinho de Cimento da Fábrica de Huelva do
Grupo CIMPOR – Cementos El Monte.
Em Janeiro de 2006 e por inspecção de técnicos da Cementos El
Monte, foram detectadas anomalias significativas nos dentes do
conjunto de engrenamento PV (fissuras nos dentes em ambos
os pinhões e “pitting” na grande roda central) .
Com este trabalho pretende-se divulgar as fases mais relevantes
de todo o processo de reparação do redutor e, deste modo,
partilhar com as U. O. a nossa experiência.
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CEMENTOS EL MONTE - Histórico
ANO EMPRESA CEM II/B-L 32,5N CEM II/A-L 42,5R HORAS t/h TOTAL (t)
2001 OUTRA - - - - -
2002 LAFARGE 91.053 387.442 5.837 81 478.495
2003 CIMPOR 84.251 416.521 6.445 78 500.771
2004 CIMPOR 66.618 535.199 7.292 83 601.819
2005 CIMPOR 61.243 456.331 6.194 84 517.575
2006 CIMPOR 41.538 514.705 6.600 84 556.243
2007 CIMPOR 66.994 400.650 5.704 82 467.643
2008 CIMPOR 48.555 282.488 3.988 83 331.043
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MOINHO DE CLINQUER
Construtor NORBERG
Tipo Horizontal de bolas
Comprimento (m) 11
Diâmetro (m) 4,27
Velocidade (rpm) 15,64
Produção (t/h) 80
Potência do Motor (kW) 3.235
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Redutor FALK – Dados Técnicos
Construtor FALK 2620 TCD
Ano de fabrico 1969
Origem EUA 
Tipo 
Coaxial de trens paralelos com 
binário bipartido 
Velocidade entrada (rpm) 514
Relação de transmissão (i) 32,428
Factor de serviço 1,60
Potência instalada (kW) 3.281
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Redutor FALK - Histórico
 Cadastro desconhecido
 Entrou em funcionamento em 2001, na CEMENTOS EL MONTE
 Durante a montagem:
 Constatou-se a existência “pitting”
 Rectificaram-se as engrenagens afectadas
 Inspecção efectuada pela CIMPOR TEC em Dezembro 2002:
 Trens de engrenagem desalinhados e desnivelados
 Rodas MV com reduzida pega de engrenamento (<50 %),
flancos de contacto completamente degradados (“pitting” e
crateras)
 Pinhão e roda PV com gripagem e “pitting”
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Redutor FALK – Cenários após inspecção 
efectuada em Dezembro 2002
1. Prazo de aprovisionamento curto (3 meses)
a) Aquisição da roda MV e do veio-pinhão e respectivos
rolamentos
i. Vantagem: Reduzido Investimento
ii. Inconveniente: Reduzida FIABILIDADE
2. Prazo de aprovisionamento longo (10meses)
a) Aquisição de 1 Redutor novo
i. Vantagem: Aumento de FIABILIDADE
ii. Inconveniente: Elevado Investimento: 800.000 €
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Redutor FALK – DECISÃO
1. Prazo de aprovisionamento longo (10meses)
a) Aquisição de 1 Redutor novo
i. Vantagem: Aumento de FIABILIDADE
ii. Inconveniente: Elevado Investimento: 800.000 €
OBJECTIVO ESPERADO
Com a aquisição de um novo redutor pretendeu-se evitar a
frequência e duração de paragens incidentais motivadas por
eventuais roturas de dentes das rodas e, ou pinhão.
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JUMBOREX – Descrição 
 Redutor de binário dividido concebido para accionamentos
de ataque central para Moinhos de Cimento e de Cru
 Coaxial de eixos paralelos e com três andares de redução.
Tamanhos 10 tamanhos JC20 a JC 60
Potência entre 1.500 kW a 6.500 kW
Peso 40 tons a 115 tons
Binário 130 kNm a 4.000 kNm
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JUMBOREX – Descrição 
 Fiabilidade
a) Projectado para ter uma longa vida, com o cárter e os
veios optimizados pelo Método dos Elementos Finitos afim
de minimizar a deformação em funcionamento
b) Engrenagens são Cementadas, Temperadas e Rectificadas
 Manutenção
a) Desmontagem da tampa do cárter em menos de 1 hora e
consequentemente o acesso fácil às engrenagens
b) Unidade de lubrificação independente
c) São disponibilizados três níveis de instrumentação
standard afim de garantir o controlo total de pressão,
temperatura e vibração
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O veio de entrada (GV) está equipado de dois pinhões que atacam
duas rodas montadas no primeiro veio intermédio (MV), dividindo o
binário. Os pinhões do 1º veio intermédio, um de cada lado atacam
rodas montadas no segundo veio intermédio, constituindo o
segundo andar de redução. Finalmente os pinhões do 2º veio
intermédio (PV) atacam a grande roda central de saída que volta a
concentrar toda a potência proveniente dos dois circuitos laterais.
Pela sua lógica construtiva os erros acumulados de passo na
construção das engrenagens transmite-se pela cadeia provocando
no veio de entrada um movimento axial que é necessário ter em
conta.
JUMBOREX - Principio de funcionamento
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Construtor CMD – JUMBOREX JC 33 SP
Ano de fabricação 2004
Origem FRANÇA 
Tipo 
Coaxial de trens paralelos 
com binário bipartido 
Velocidade entrada (rpm) 496
Relação de transmissão (i) 31,71
Factor de serviço (ISO 6336) 3,224
Potência instalada (kW) 3.238
JUMBOREX – Instalados no Grupo CIMPOR
ESPANHA – Cementos el MONTE
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JUMBOREX – Instalados no Grupo CIMPOR
PORTUGAL - Alhandra
Construtor CMD – JUMBOREX CH3H 1600 
Ano de fabricação 1993
Origem FRANÇA 
Tipo
Coaxial de trens paralelos com 
binário bipartido 
Velocidade entrada (rpm) 990
Relação de transmissão (i) 59,64
Potência instalada (kW) 2.800
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JUMBOREX – Instalados no Grupo CIMPOR
MARROCOS – Asment Temara
Construtor CMD – JUMBOREX JC 30 SP 
Ano de fabricação 2007
Origem FRANÇA 
Tipo 
Coaxial de trens paralelos com 
binário bipartido 
Velocidade entrada (rpm) 990
Relação de transmissão (i) 61,34
Potência instalada (kW) 2.944
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JUMBOREX – Histórico Cementos El MONTE
 2004-12 – Montagem do redutor com supervisão da CMD
 2006-01 – Inspecção sensorial genérica pela U.O.
- Correcção de engrenamento pela CMD
 2006-03 - Reparação do redutor pela CMD
 2006-12 – Inspecção U.O.
 2007-03 – Reunião U.O. / CTEC / CMD
 2007-09 – Substituição do acoplamento PV
 2008-09 – Reparação final
 2008-04 – Inspecção U.O. / CMD
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CONCLUSÃO
 CONTRATO
 Garantias
 Penalizações
 Visitas para inspecção em funcionamento
 ………………
 CONTROLOS A EFECTUAR
 DeFabrico
 Visita às instalações (recepção técnica)
 De Montagem
 Engrenamento com motor virador
 Engrenamento com motores principais
 ……………….
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Redutor FALK – dados técnicos
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FALK - Histórico
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FALK – Inspecção Dezembro 2002
Roda MV
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FALK – Inspecção Dezembro 2002
Roda MV
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Pinhão PV (abaixador)
 Todos os dentes apresentavam “pitting” profundo na zona do lado
motor.
 Um dente fracturado com descolagem de material. 
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Pinhão PV (Levantador)
 4 dentes apresentavam “pitting” acentuado na zona do lado moinho
 1 dente parcialmente deteriorado
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Grande roda central PV
 Contacto forte nas extremidades, com aparecimento de “pitting”
pontual nalguns dentes (lado motor)
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Pinhão Levantador – Antes da substituição 
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Pinhão PV (Levantador)
 6 dentes apresentavam “pitting” acentuado na zona do lado moinho
2006-12
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Pinhão PV (abaixador)
 60% dos dentes apresentavam “pitting” profundo na zona do lado
motor e junto à raiz dos dentes
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Em virtude da degradação progressiva do pinhão levantador e
após diversas reuniões com a CMD sobre a identificação de
possíveis causas, veio a CMD em reunião ocorrida em 2009-
03-28 transmitir as seguintes conclusões.
1. Concordância com a CIMPOR sobre a situação de
deterioração dos pinhões e da grande roda central PV devidos
a um não paralelismo dos respectivos eixos;
2. Não identificação da origem do referido desalinhamento após
todas as medidas efectuadas, apontando – sem ser
conclusiva – a eventuais esforços radiais induzidos por
deficiência do acoplamento PV;
3. Confirmação, da análise qualitativa a materiais e certificados
de fabrico respectivos, não identificando as causas para a
degradação das peças referenciadas.
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A CIMPOR suportou que as anomalias do redutor passavam por:
1. Substituição dos dois pinhões PV por novos componentes e
respectivos rolamentos;
2. Substituição dos alojamentos excêntricos de forma a garantir
uma gama de ajuste para eficaz alinhamento dos eixos;
3. Substituição da grande roda central PV face ao progressivo
aumento de “pitting”;
4. Alertou a CMD da absoluta necessidade de substituição do
acoplamento PV para eliminação de potenciais causas
exteriores de “esforços parasitas” tendo em consideração que
os alinhamentos/nivelamentos da cadeia cinemática foram
confirmados e estão dentro das tolerâncias aceitáveis.
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Face ao exposto e de modo a ser encontrada uma solução
industrial para a anomalia, a CMD apresentou a proposta de
substituição integral de:
 2 x Pinhões PV e respectivos rolamentos
 2 x Alojamentos excêntricos para os rolamentos
 1 x Grande Roda central PV
 1 x Acoplamento PV
2007-03
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Os custos efectuados até Março de 2007 (100% a cargo da CMD) e
os custos para os novos fornecimentos e montagem foram os
seguintes:
a) Efectuado
Fornecimento de 2 x Pinhões 127.094 €
Fornecimento de Rolamentos 17.710 €
Montagens 36.470 €
Deslocações 19.890 €
SUB-TOTAL 201.164 €
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b) Novos fornecimentos
Grande Roda Central PV 293.450 €
2 x Pinhões 170.000 €
Montagens 37.000 €
Acoplamento PV 120.000 €
SUB-TOTAL 620.450 €
TOTAL 821.614 €
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 Após argumentação diversa foi aceite, pela CIMPOR, uma
proposta final apresentada pela CMD com o seguinte conteúdo:
 Fornecimento e Montagens: 400.000 €
(rolamentos da roda PV a cargo da Cementos el Monte)
 Garantia do Redutor: 24 Meses, incluindo 3 visitas de
inspecção
 Assistência na montagem do acoplamento PV em fase de
aquisição à empresa espanhola Tallers Iruna.
(refere-se o facto de a roda PV a desmontar e pelo menos
um pinhão poderem ser recuperados como peças de
reserva)
2007-03
Consulta ao mercado para aquisição de um redutor
equivalente, obteve-se como melhor proposta o valor de
935.000 € (EWX; fornecedor MAAG; prazo entrega de 24
meses)
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2007-09
Fixação do Acoplamento Lado Moinho - Flange
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Fixação do Acoplamento Lado Moinho - Flange
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Acoplamento PV antigo 
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Acoplamento PV: Fornecido por Tallers Iruna 
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2008-09
 Veio pinhão GV e respectivos rolamentos
 Veio pinhão abaixador PV, 3 rolamentos de apoio e alojamento
excêntrico, ajustável, do rolamento (lado moinho);
 Veio pinhão levantador PV, 3 rolamentos de apoio e alojamento
excêntrico, ajustável, do rolamento (lado moinho);
 Grande roda central e os doisrolamentos de apoio;
 Acoplamento PV
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Pinhão abaixador PV – Controlo de engrenamento (100%)
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Pinhão levantador PV – Controlo de engrenamento (100%)
2008-09
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Acoplamento PV: Fornecido por CMD 
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2009-04
 Após 7 meses de funcionamento foi observado o conjunto
de Pequena Velocidade e constatou-se um contacto de
engrenamento de 100%, com distribuição regular da carga
ao longo do flanco dos dentes.
 Pressão e fluxo de óleo normais.
 As variáveis de controlo (temperaturas, vibração e
deslocamento axial do veio pinhão de Grande Velocidade),
com valores normais de funcionamento.
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2º Seminário de Manutenção do Grupo CIMPOR – 16 a 20 de Novembro 2009 
Obrigado pela vossa 
atenção