Motor para tornillo sinfín de cemento

Cuando se abre la válvula de mariposa del fondo del silo de cemento, la única pieza móvil que lleva el cemento hasta la báscula es el tornillo sinfín: una espiral que gira dentro de un tubo inclinado empuja el polvo hacia arriba. Esta página trata solo el motor trifásico que hace girar esa espiral; para los accionamientos de mezcladora, cintas y bombas de la planta, la página superior motores eléctricos para planta de hormigón ofrece la visión general.

¿Qué hace girar el motor dentro del sinfín y qué no?

La única tarea del motor es hacer girar el eje del tornillo a través de un reductor. La espiral toma el cemento de la salida cónica del silo, lo hace avanzar por el tubo y lo descarga en la báscula de cemento situada sobre la mezcladora. Cuando la báscula se acerca al peso objetivo, el control detiene el sinfín; en la siguiente amasada el mismo ciclo empieza de nuevo.

Las demás piezas de la línea quedan fuera de la tarea del motor. La válvula de mariposa de la salida del silo suele ser neumática o manual. Las almohadillas de aireación del cono funcionan con aire comprimido y aflojan el cemento que forma bóveda. El pesaje lo hacen las células de carga, y el filtro del techo del silo tiene su propio sistema de sacudida. Si hay un silo de ceniza volante o microsílice, sus sinfines funcionan igual, con sus propios motores.

Arrancar con el tubo parado y lleno

Lo que distingue un sinfín de cemento de un transportador corriente es que casi siempre arranca con el tubo lleno. Al terminar el pesaje el tornillo se detiene, pero el cemento de su interior no se vacía; la capa de polvo apretada entre la espiral y el tubo espera como resistencia delante del eje en el siguiente arranque. Tras una parada nocturna o de fin de semana esa resistencia crece, porque el cemento absorbe humedad del aire, se apelmaza y se asienta en el tubo.

Por eso, al elegir el motor, pesa más el par de despegue en el arranque que la carga de marcha continua. El diámetro, la longitud, la inclinación y la capacidad horaria del sinfín son los datos que fijan la potencia, pero los calcula el fabricante del tornillo. El funcionamiento de la aireación en la salida del silo también cambia la carga de arranque; si el motor se calienta, conviene revisar primero ese sistema de aire.

¿De qué información salen la potencia y la velocidad?

El punto de partida más fiable es la potencia del motor y la relación del reductor que indica el fabricante del sinfín. Si se cambia el motor de un sinfín existente, la potencia, la velocidad y la corriente de la placa antigua muestran el rango en el que buscar el nuevo motor. La velocidad del eje del tornillo es baja; esa baja velocidad la da el reductor, mientras que el motor suele ser de 4 polos, es decir, de la clase 1500 rpm.

Cambiar la clase de velocidad cambia la capacidad del sinfín. Con un motor de 6 polos y el mismo reductor el tornillo se ralentiza y la báscula se llena más tarde; pasar a 2 polos fuerza la entrada del reductor. Si se quiere más capacidad, la decisión se toma con el fabricante del sinfín, no con el motor. Ningún valor de kW puede elegirse como «adecuado para un sinfín de cemento»; en la misma planta un sinfín corto y casi horizontal y uno largo y empinado necesitan potencias muy distintas.

Las situaciones de la tabla son ejemplos; la elección final se confirma con los datos del sinfín, la velocidad necesaria y las medidas de montaje.

Brida del reductor, eje y tamaño de carcasa

La disposición más habitual en los sinfines de cemento es un reductor fijado al extremo superior del tornillo y el motor asentado en su brida de entrada. Por eso el primer dato es el número de carcasa IEC del motor. El número de carcasa por sí solo no basta: se comparan con el motor antiguo el tipo de brida (B5 brida grande o B14 brida pequeña), el diámetro de brida, el diámetro y la longitud del eje, la medida de la chaveta y, si hace falta, la distancia entre agujeros de las patas. Si un motor con patas se une mediante acoplamiento, la medida del eje en ese lado entra también en la lista.

Como el sinfín está inclinado, el motor también trabaja a menudo en un ángulo no horizontal; en algunos diseños queda casi vertical. Los motores HEM se ofrecen con patas, con brida, con patas y brida y en montajes verticales según el tamaño de carcasa; consulte la pregunta sobre formas de montaje y la tabla de tamaños de carcasa para las medidas. También se compara la parte eléctrica: potencia, velocidad, tensión y conexión deben coincidir con la placa antigua. Para el lado del reductor ayuda la página motores eléctricos para reductores, y para los sinfines en general la del motor para transportador de tornillo.

Polvo, humedad e invierno al pie del silo

El motor del sinfín está en uno de los puntos más polvorientos de la planta. Las pequeñas fugas del filtro del silo o de las uniones del tubo dejan una fina capa de cemento sobre la carcasa. Esa capa se endurece con la humedad, tapa las aletas y reduce la refrigeración; limpiar con regularidad la tapa del ventilador y la carcasa es lo primero en el mantenimiento. La protección IP55 de los motores HEM es contra el polvo y las salpicaduras de agua; aun así, una simple chapa que evite la acumulación de cemento sobre el motor resulta útil.

Los valores del catálogo valen para una temperatura ambiente de −15 a +40 grados Celsius y una altitud de 1000 m. Si en plantas abiertas las mañanas de invierno bajan de ese límite, o la instalación está por encima de 1000 m, indíquelo en el pedido. En paradas largas puede formarse condensación dentro de la carcasa; la resistencia anticondensación y el sensor PTC de devanado son opciones de pedido.

Dosificación gruesa-fina, arranques frecuentes y variador

En plantas que necesitan un pesaje preciso, el sinfín alimenta rápido la mayor parte de la amasada y despacio la última parte. Estas dos etapas se hacen con dos sinfines distintos o bajando la velocidad de uno solo con un variador de frecuencia. Con variador, el motor gira mucho tiempo a baja velocidad con el tubo lleno; su propio ventilador puede no dar aire suficiente a esa velocidad, y entonces se valora un ventilador con alimentación independiente. Si el cable entre variador y motor es largo, se considera un filtro dv/dt o senoidal a la salida. Los detalles están en la página de motores eléctricos compatibles con variador.

En los sinfines sin variador el motor arranca en directo o en estrella-triángulo y vuelve a acelerar en cada amasada. Si el número de amasadas por hora es alto, sube la temperatura del devanado; en ese caso conviene estudiar juntos el sensor PTC y el ajuste del relé de protección del motor. Como el par de arranque baja en conexión estrella, el arranque estrella-triángulo puede quedarse corto con el tubo lleno; el método de arranque debe seguir la recomendación del fabricante del sinfín.

Qué enviar para cambiar un motor de sinfín antiguo

Cuando el motor falla la planta se detiene, así que enviar la información correcta en el primer mensaje ahorra tiempo. Puede mandar por WhatsApp una foto nítida de la placa del motor antiguo y fotos de la brida y del eje que lo unen al reductor, siguiendo los pasos de la página enviar la placa del motor. Los números están en la página de contacto.

• Datos de la máquina: sinfín de cemento, ceniza volante o aditivo, y diámetro/longitud del tubo
• Potencia (kW) y velocidad (rpm) de la placa del motor antiguo
• Tensión de la instalación y conexión (estrella/triángulo)
• Tipo de montaje: B5, B14, B3 o patas y brida; diámetro de brida y de eje
• Método de arranque: directo, estrella-triángulo, arrancador suave o variador
• Condiciones del entorno: zona abierta, temperatura invernal, altitud
• Petición de sensor PTC o resistencia anticondensación, y cantidad

Grupos de motores que puede consultar en la tienda

Como los reductores de sinfín se calculan sobre todo para una entrada de 1500 rpm, destacan los motores de 4 polos. En el ambiente polvoriento y abierto de una planta se eligen a menudo los motores eléctricos con carcasa de fundición; para sinfines más pequeños también pueden verse los modelos con carcasa de aluminio. Como ejemplo puede mirar el 132S-4 de fundición de 5,5 kW (1460 rpm), el 132M-4 de fundición de 7,5 kW (1460 rpm), el 160L-4 de fundición de 15 kW (1465 rpm) y el 180M-4 de fundición de 18,5 kW (1470 rpm). Estos modelos son ejemplos; su idoneidad para su sinfín se confirma aparte. Todas las potencias figuran en la página comprar motores eléctricos.

Preguntas frecuentes

El sinfín no arranca en la primera amasada de la mañana; ¿el motor es débil?

Casi siempre el problema es el cemento asentado en el tubo durante la noche. Primero se revisan la aireación del silo y los grumos del tubo; aumentar la potencia del motor puede no resolverlo.

¿Puedo sustituir el motor del sinfín por uno de 6 polos?

Con el mismo reductor el sinfín se ralentiza y la báscula tarda más en llenarse. La clase de velocidad debe mantenerse como en la placa antigua y cualquier cambio se habla con el fabricante del sinfín.

¿Es obligatorio un variador para la dosificación gruesa y fina?

No es obligatorio; algunas plantas trabajan con dos sinfines o con marcha y paro. Si se usa variador, el tiempo largo de marcha a baja velocidad debe indicarse en el pedido.

¿Sirve el mismo motor para un sinfín de ceniza volante?

La conexión mecánica puede ser la misma, pero la resistencia al flujo del material es distinta. La potencia y la velocidad se fijan con los datos de ese sinfín o con la placa del motor antiguo.

¿Necesita PTC el motor de un sinfín?

En sinfines que hacen muchos arranques en carga por hora es útil vigilar la temperatura del devanado. El sensor PTC es una opción de pedido y se conecta al relé del cuadro de control.