www.modernitovarna.com
29
'20
Written on Modified on
NSK
Ložiska NSK TL s dvojnásobnou trvanlivostí pro papírenský průmysl
S tím, jak výrobci papírenských strojů hledají způsoby prodloužení životnosti svých výrobků a intervalů mezi opravami, stále častěji používají soudečková ložiska NSK TL. Unikátní vlastností ložisek NSK se specifikací TL (tough and long life, odolná a trvanlivá) je zvýšená odolnost proti obvodovému napětí a s tím související menší náchylnost k prasklinám vnitřního kroužku. Kromě toho mají ložiska TL srovnání s konvenčními ložisky s běžnou tepelnou úpravou více než dvojnásobnou trvanlivost.
Řada soudečkových ložisek TL je určená speciálně pro ty sekce papírenských strojů, kde převažuje zvýšená teplota, včetně sušicích válců, kalandrů, navíjecích válců a PV válců. Ložiska jsou navržena jako řešení specifického problému: praskání vnitřního kroužku. Tento problém se často vyskytuje u sušicích válců (včetně provedení Yankee) a kalandrů, kde pára prochází dutou hřídelí válce, aby ho vyhřívala. V těchto případech se čep roztahuje rychleji než kroužek ložiska, čímž se snižuje vůle v uložení. Ve vnitřním kroužku tak vzniká obvodové napětí (vlivem síly působící po obvodu ložiska), jejímž důsledkem může být vznik prasklin.
Dalším nepříznivým vlivem působícím na ložiska v papírenských strojích je vysoká teplota. Ta například snižuje viskozitu lubrikantu a zkracuje životnost ložiska. Nežádoucí teplotní creep může mít negativní vliv na rozměrovou stabilitu.
Prevencí těchto problémů může být pomalý náběh stroje, kdy se teplota zvyšuje jen postupně, ale ten může zabrat několik hodin a papírny se nechtějí smířit se ztrátou výroby a tržeb. Řešení tedy leží ve správném výběru ložisek.
Aby se ložiska vyrovnala s vlivy teploty, analyzovali inženýři společnost NSK mechanismy, které způsobují vznik prasklin vnitřního kroužku, a vyvinula metodu hodnocení napětí, které následně vedla k vývoji vhodných technologií používaných při výrobě ložisek TL. Tato ložiska jsou z oceli upravené speciální metodou tepelné úpravy navrženou tak, aby bylo dosaženo současně vysoké tvrdosti oběžné dráhy i rozměrové stability za vysokých teplot. Co je důležité, tuhost vnitřního kroužku je zvýšena tak, aby kroužek lépe odolával obvodovému napětí, a to i při teplotách až 200 °C.
Pevnost vnitřního kroužku, který splňuje specifikace TL, je vyšší než pevnost bainitické nebo ložiskové oceli, zatímco povrchová tvrdost valivé dráhy je vyšší než tvrdost valivých drah z bainitické nebo povrchově kalené oceli. Tyto faktory podporují prodloužení trvanlivosti ložisek TL při použití např. na kalandrech a vodicích nebo hladicích válcích papírenských strojů.
Příkladem může být velká papírna, které čelila problémům s kalandry, u jejichž valivých ložisek docházelo na vnitřcích kroužcích ke vzniku četných prasklin. Dvanáct selhání ročně byl pro firmu neakceptovatelný stav, protože poruchy vedly k dlouhým odstávkám a vysokým nákladům na údržbu. Proto firma pozvala tým odborníků NSK, aby zjistili příčinu a navrhli řešení. Odborníci v rámci programu NSK Added Value Programme AIP analyzovali situaci.
Brzy zjistili, že standardní soudečková ložiska používaná u kalandrů nemají cementovaný vnitřní kroužek, a proto podléhají vlivu vysoké teploty a dochází u nich k praskání. Doporučili proto, aby papírna přešla na soudečková ložiska NSK řady TL. Speciální složení oceli a zvýšená pevnost a odolnost proti obvodovému napětí a vzniku trhlin zdvojnásobily trvanlivost ložisek a snížily náklady na výměnu ložisek i počet odstávek. Za dobu pěti let od okamžiku, kdy k výměně ložisek došlo, ušetřila papírna přibližně 430 000 EUR..
Soudečková ložiska NSK s úpravou TL jsou zde v provozu na sušicích válcích a dalších válcích papírenského stroje od roku 1994 a nevykazují žádné problémy. V současné době je vyráběno více než 100 různých typů a velikostí ložisek TL, která pomáhají široké škále zákazníků dosahovat lepší výkonnosti jejich strojů a snižovat provozní náklady. Navíc, aby byla ložiska použitelná i pro sušicí válce v uspořádání Yankee, nabízí NSK velká naklápěcí valivá ložiska TL s průměrem až 1 360 mm.
1) V mnoha sekcích papírenských strojů se vyskytují vysoké teploty, které pro ložiska představují specifickou výzvu. Foto: Moreno Soppelsa/Shutterstock
2) Příklad uspořádání uložení sušicího válce ukazuje typické teploty, které se zde vyskytují.
1 pára, 2 mazací olej, 3 výtok oleje
3) Prasklina viditelná na prokaleném vnitřním kroužku soudečkového ložiska vzniklá v důsledku obvodového napětí
4) Soudečková ložiska NSK s úpravou TL mají dvojnásobnou trvanlivost než konvenční typy ložisek
Dalším nepříznivým vlivem působícím na ložiska v papírenských strojích je vysoká teplota. Ta například snižuje viskozitu lubrikantu a zkracuje životnost ložiska. Nežádoucí teplotní creep může mít negativní vliv na rozměrovou stabilitu.
Prevencí těchto problémů může být pomalý náběh stroje, kdy se teplota zvyšuje jen postupně, ale ten může zabrat několik hodin a papírny se nechtějí smířit se ztrátou výroby a tržeb. Řešení tedy leží ve správném výběru ložisek.
Aby se ložiska vyrovnala s vlivy teploty, analyzovali inženýři společnost NSK mechanismy, které způsobují vznik prasklin vnitřního kroužku, a vyvinula metodu hodnocení napětí, které následně vedla k vývoji vhodných technologií používaných při výrobě ložisek TL. Tato ložiska jsou z oceli upravené speciální metodou tepelné úpravy navrženou tak, aby bylo dosaženo současně vysoké tvrdosti oběžné dráhy i rozměrové stability za vysokých teplot. Co je důležité, tuhost vnitřního kroužku je zvýšena tak, aby kroužek lépe odolával obvodovému napětí, a to i při teplotách až 200 °C.
Pevnost vnitřního kroužku, který splňuje specifikace TL, je vyšší než pevnost bainitické nebo ložiskové oceli, zatímco povrchová tvrdost valivé dráhy je vyšší než tvrdost valivých drah z bainitické nebo povrchově kalené oceli. Tyto faktory podporují prodloužení trvanlivosti ložisek TL při použití např. na kalandrech a vodicích nebo hladicích válcích papírenských strojů.
Příkladem může být velká papírna, které čelila problémům s kalandry, u jejichž valivých ložisek docházelo na vnitřcích kroužcích ke vzniku četných prasklin. Dvanáct selhání ročně byl pro firmu neakceptovatelný stav, protože poruchy vedly k dlouhým odstávkám a vysokým nákladům na údržbu. Proto firma pozvala tým odborníků NSK, aby zjistili příčinu a navrhli řešení. Odborníci v rámci programu NSK Added Value Programme AIP analyzovali situaci.
Brzy zjistili, že standardní soudečková ložiska používaná u kalandrů nemají cementovaný vnitřní kroužek, a proto podléhají vlivu vysoké teploty a dochází u nich k praskání. Doporučili proto, aby papírna přešla na soudečková ložiska NSK řady TL. Speciální složení oceli a zvýšená pevnost a odolnost proti obvodovému napětí a vzniku trhlin zdvojnásobily trvanlivost ložisek a snížily náklady na výměnu ložisek i počet odstávek. Za dobu pěti let od okamžiku, kdy k výměně ložisek došlo, ušetřila papírna přibližně 430 000 EUR..
Soudečková ložiska NSK s úpravou TL jsou zde v provozu na sušicích válcích a dalších válcích papírenského stroje od roku 1994 a nevykazují žádné problémy. V současné době je vyráběno více než 100 různých typů a velikostí ložisek TL, která pomáhají široké škále zákazníků dosahovat lepší výkonnosti jejich strojů a snižovat provozní náklady. Navíc, aby byla ložiska použitelná i pro sušicí válce v uspořádání Yankee, nabízí NSK velká naklápěcí valivá ložiska TL s průměrem až 1 360 mm.
1) V mnoha sekcích papírenských strojů se vyskytují vysoké teploty, které pro ložiska představují specifickou výzvu. Foto: Moreno Soppelsa/Shutterstock
1 pára, 2 mazací olej, 3 výtok oleje
3) Prasklina viditelná na prokaleném vnitřním kroužku soudečkového ložiska vzniklá v důsledku obvodového napětí
4) Soudečková ložiska NSK s úpravou TL mají dvojnásobnou trvanlivost než konvenční typy ložisek
