Продукция United States Steel Corporation, или сокращенно US Steel, используется в автомобилестроении и машиностроении, строительстве и во многих других отраслях промышленности. Производитель стали, базирующийся в Питтсбурге, производит 24,4 млн. Тонн чистой стали в год и эксплуатирует крупные сталелитейные заводы в Европе и Северной Америке. Один из них, Granite City Works, находится в Сент-Луисе, штат Иллинойс. Здесь часто происходили преждевременные выходы из строя подшипников в роликовых столах горячего широкополосного стана: в течение 16 лет 30% всех проблем с роликами роликового стола могли быть связаны с их хранением. За последние три года количество таких отказов возросло настолько, что они стали причиной половины этих отказов.
Картинная галерея
Картинная галерея с 8 картинками
Обширные исследования причин
Чтобы противодействовать этому, US Steel сначала закачала больше смазки в корпус подшипника - в соответствии с существующей практикой. Но это усугубило проблему. Затем производитель стали назначил SKF стратегическим партнером для определения возможностей повышения надежности, эффективности и экономии. Компании решили использовать последовательный и структурированный подход, чтобы выяснить истинную причину неисправностей подшипников: в течение 18 месяцев объединенная команда экспертов SKF и US Steel собирала подробную информацию. В ходе своих исследований специалисты проверили каждый компонент ролика - от вала до подшипника и корпуса подшипника до уплотнений и системы смазки. Целевая группа также собрала различные данные об обслуживании на заводе;например, в вопросах «процедур смазки» или «эффективности системы уплотнения».
Первые выводы: смещения при установке подшипников и сильное загрязнение способствовали сбоям. Поэтому эксперты из US Steel и SKF приступили к совершенствованию процедур установки и обслуживания. Они также рассмотрели возможное новое решение для смазки. Однако, как вскоре выяснилось, проблема была не в этом. «То, что изначально выглядело как вопрос смазки, оказалось вопросом уплотнения», - говорит Пол Конли, главный инженер подразделения систем смазки SKF в США.
Поскольку более внимательный взгляд на статистику, тесты и анализы показали, что уплотнения в роликовых столах на стане с горячей полосой не работали должным образом. Это может, для. B. Охлаждающая вода, шлак и другие частицы проникают в полости хранения - с далеко идущими последствиями:
Если подшипники вышли из строя и ролики роликового стола перестали вращаться, производство пришлось прекратить. Кроме того, прерывистое скольжение горячих слябов на заблокированных роликах приводило к образованию включений в заготовке. Поврежденный таким образом металлический блок мог быть только слом.
SKF предлагает правильное решение
Для устойчивого улучшения систем герметизации US Steel использовала решения SKF Austria. «Наши североамериканские коллеги обратились к нам за поддержкой», - сообщает Кристиан Коглер, инженер-разработчик в SKF в Юденбурге. Ввиду очень жестких условий на сталелитейном заводе (таких как абразивная среда и высокие скорости вращения и температуры), это была очень сложная задача.
«В конечном итоге мы предложили специально адаптированные двойные манжетные уплотнения из Ecopur», - говорит Коглер. Этот термопластичный полиуретановый эластомер (ТПУ) обладает исключительно высокой стойкостью к истиранию, низким коэффициентом сжатия, хорошими физическими свойствами и высокой прочностью на разрыв. Используемый здесь вариант материала S-Ecopur также может использоваться без пружинных элементов из-за его более высокой жесткости, которая упрощает правильную сборку, а также является самосмазывающейся, что обеспечивает дополнительную защиту от сбоев ввиду жестких условий на заводе.
Программное обеспечение для анализа
Имитация подшипников качения в течение трех месяцев бесплатно
«Для повышения статической герметичности и предотвращения его поворота в корпусе мы разработали уплотнение с двумя уплотнительными кромками и двумя уплотнительными кольцами на наружном диаметре», - объясняет Коглер. Вся разработка уплотнения (включая концепцию и моделирование) была осуществлена Коглером и его коллегами из SKF Sealing Solutions Austria GmbH. Там специалисты также использовали процесс SKF Seal-Jet, чтобы изготовить несколько специально изготовленных прототипов. «Мы адаптировали уплотнения точно так, чтобы они работали как барьеры, не подверженные износу, а загрязнения можно регулярно вымывать», - подчеркивает Коглер. «Мы в US Steel значительно снизили содержание воды в подшипниках. Если ранее содержание воды составляло от 30% до 35%, то с новыми уплотнениями оно составляет всего 5%.«Загрязнение твердыми веществами также резко сократилось. Еще одним плюсом была экономия 50% потребления смазки.
Надежность увеличена до 60 месяцев
Кроме того, специалисты установили так называемые рукава Speedi на роликовые столы SKF; тонкостенные ремонтные гильзы из металла: каждая гильза была прижата к уже изношенной области вала и, таким образом, снова обеспечивала отличную уплотняющую поверхность. Полевые испытания подтвердили результаты. «Мы определенно смогли устранить причины проблемы», - объясняет Майк Бекеске, глава отдела технического обслуживания, ориентированного на надежность, сталелитейного завода.
«Потому что на основе этих тестов мы смогли увеличить интервалы между отказами роликового стола в среднем с шести до примерно 60 месяцев. Меньшее количество отказов означает большее время работы и меньшие затраты на замену компонентов ». Роликовые узлы роликовых столов теперь также постоянно контролируются. После успешных полевых испытаний SKF теперь взяла на себя производство уплотнений в США. И структурированная процедура анализа ошибок зарекомендовала себя в US Steel как проверенная и испытанная концепция. По этой причине пилотный проект Granite City Works также осуществляется в других местах.