Technik

Füllungsgesteuerte Kupplung mit neuem Schaufelradprofil

Voith Turbokupplung für Gurtförderer im Tagebau

Gurtförderer im übertägigen Bergbau transportieren die gewonnenen Rohstoffe oft über weite Strecken. Voith Turbo hat für die Antriebe dieser Gurtförderer die neue Kupplung TurboBelt 780 TPXL entwickelt. Sie ist speziell für Asynchronmotoren mit einer Drehzahl von 900 bis 1.200 in der Minute konzipiert. Dabei überträgt die Turbokupplung die doppelte Leistung wie bisherige Kupplungen gleicher Baugröße. Geregeltes Anfahren mit exakt dosierter Drehmomenteinleitung schont besonders den Gurt, aber auch den gesamten Antriebsstrang. Anfahrzeiten bis zu mehreren Minuten sind individuell in der Regelung einstellbar.

Die neue Turbokupplung TurboBelt im Prüffeld bei Voith Turbo in Crailsheim.
Die neue Turbokupplung TurboBelt im Prüffeld bei Voith Turbo in Crailsheim.

Kernstück der Neuentwicklung ist das Profil der Schaufelräder in der Kupplung. Voith Strömungstechniker haben dieses mit modernen numerischen Methoden der Strömungssimulation (CFD) optimiert. Die Schaufelräder übertragen so bei gleichem Durchmesser die doppelte Leistung. Konkret, die TurboBelt überträgt 1.100 kW bei 900, 1.500 kW bei 1.000  und 1.900 kW bei 1.200 Umdrehungen die Minute. Die Leistungsübertragung erfolgt wie bei allen hydrodynamischen Kupplungen verschleißfrei.

Der direkte Anbau der TurboBelt an den Motorflansch in Kombination mit zwei parallel arbeitenden Strömungskreisläufen erhöht die Leistungsdichte zusätzlich. Verglichen mit einer herkömmlichen Kupplung braucht sie nur halb so viel Bauraum und ist deutlich leichter. Die Montage und das Ausrichten sind einfach und schnell. Insgesamt ist der gesamte Antrieb kompakter und leichter. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft beim Verrücken des Gurtförderers.

Der Antriebsstrang eines Gurtförderers mit der Turbokupplung TurboBelt.
Der Antriebsstrang eines Gurtförderers mit der Turbokupplung TurboBelt ist deutlich kompakter.

Die optimierte hydrodynamische Leistungsübertragung mit der TurboBelt bietet den Betreibern von Gurtförderern viele Vorteile: Die genau regelbare Drehmomentübertragung schont den Gurt und verlängert dessen Lebensdauer. Längsschwingungen im Gurt lassen sich wirkungsvoll vermeiden. Die Antriebsmotoren laufen entlastet hoch, eine Überdimensionierung ist nicht notwendig. Selbst überschüttete Gurtförderer lassen sich mit dieser Kupplung noch sicher anfahren. Schleichfahrt ist bei unbeladenem Förderer möglich.

Hydrodynamische Leistungsübertragung, gekonnt kombiniert mit zuverlässiger Mechanik, ergibt eine hohe Verfügbarkeit der Anlage. Die Voith TurboBelt selbst erreicht eine Verfügbarkeit von bis zu 99,8 Prozent.

 Eine Lagerlebensdauer von 80.000 Stunden trägt mit zu dieser hohen Verfügbarkeit bei. Der Wartungsaufwand ist gering, zum Beispiel ist die erste Überholung erst nach zehn bis 15 Jahren fällig. Die Ersatzteilversorgung ist während der gesamten Produktlebensdauer sichergestellt.

Die Kupplung ist für den Einsatz unter extrem rauen Umgebungsbedingungen ausgelegt. Sie funktioniert vom Polarkreis bis zum Äquator, genauso in der Wüste und im tropischen Regenwald. Die neue Kupplungstechnologie hat einen brasilianischen Bergwerksbetreiber bereits vollständig überzeugt.  Für seine Gurtförderer zum Transport von Eisenerz wird er die Voith TurboBelt-Kupplungen einsetzen. Weitere Kernmärkte sind USA, Kanada, Südamerika, Australien und Südafrika.

Leistungsvergleich.
Leistungsvergleich.
Schnittbild der Voith TurboBelt.
Schnittbild der Voith TurboBelt.
 
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