Protecting bearings under combined extreme demands 1

Esettanulmányok

Csapágyak

Magas fordulatszám. Nagy terhelés. Folyamatos szennyeződés. Hogyan oldotta meg az Interflon Grease HS2 azt, amit egyetlen, egyetlen kenőzsír sem tudott?

Amikor egy kenőanyag nem elég: a csapágyak védelme szélsőséges terhelések mellett

Bizonyos csapágyak működéséhez nem csupán egyetlen kritikus feltétel van jelen, hanem egyszerre több is. Egy olasz higiéniai termékek gyártója Siemens cellulóz-kalapácsmalmot üzemeltetett, amelynek csapágya 3000 fordulat/perc sebességgel, körülbelül 5 kN radiális terhelés mellett működött, folyamatos cellulózporral szennyezett környezetben. Ezen feltételek bármelyike önmagában is szűkíti a megfelelő kenőanyagok körét; együttesen pedig a legtöbb kenőzsírt kizárják a választásból. Az Interflon Grease HS2-t pontosan ilyen típusú alkalmazásokra fejlesztették ki: változó, többféle követelményt támasztó körülményekre, ahol egy, egyetlen teljesítménytartományra optimalizált hagyományos kenőzsír elkerülhetetlenül alulteljesít.

Protecting bearings under combined extreme demands 2

Az alkalmazás: három elvárás, egy csapágy

A malomban egy SKF 2213 ETN9-C3 önbeálló kétsoros golyóscsapágy üzemel, (C3 belső hézagú változat), amelyet nagyobb hőtágulású és dinamikus terhelésű alkalmazásokhoz terveztek. A csapágy belső átmérője 65 mm, külső átmérője 120 mm, tehát a középátmérő 92,5 mm. 3000 fordulat/perc sebességnél ez >277 500 mm·fordulat/perc DN-értéket eredményez, amely szintnél a kenőzsír kiválasztása kritikus fontosságúvá válik, és a megfelelő termékek köre jelentősen szűkül. A csapágy körülbelül 5 kN radiális terhelés mellett működik. A működési környezetet a folyamatos finom cellulózrészecskék jellemzik, amelyek behatolnak a csapágyházakba és beszennyezik a kenőzsírt.

Ez a három feltétel olyan módon hatnak egymásra, hogy a kenés jelentősen nehezebbé válik, mint bármelyikük önmagában:

  • 3000 fordulat/perc sebességnél a csapágy olyan tartós nyíróerőket kap, amelyek idővel lebontják a hagyományos kenőzsír sűrítőanyag-szerkezetét, rontva a filmvastagságot és az általános felületi védelmet.
  • Különösen 5 kN radiális terhelés mellett a védő kenőfilm bármilyen romlása közvetlenül fém-fém érintkezéshez vezet, és felgyorsítja a kopást, növeli a súrlódást.
  • A cellulóz erősen nedvszívó és rostos, ezek a tulajdonságok közvetlenül zavarják az olajréteg kialakulását a csapágyfelületeken, és idővel lebontják a kenőzsír szerkezetét. A nagy sebességű működés nyíróerőivel és a nagy terhelés érintkezési feszültségével kombinálva ez a szennyeződés nem egyszerűen csak súlyosbítja a problémát: megsokszorozza azt.

Minden egyes tényező felgyorsítja a többi által okozott elhasználódást, ami a súrlódás, a kopás és a kenőanyag lebomlásának exponenciális mértékű romlásához vezet.

Ez az a működési profil, amely feltárja azoknak a kenőzsíroknak a korlátait, amelyeket állandósult állapotra fejlesztettek ki, és amelyek nem veszik figyelembe a nagy hatással bíró szennyeződéseket. A kizárólag nagy sebességre optimalizált kenőzsír ugyan képes kezelni a magas fordulatot, de nem nyújt elegendő védelmet, amikor a terhelés és a szennyeződés csökkenti a hatékony filmvastagságot. A nagy terhelésre kifejlesztett kenőzsír ugyan képes kezelni a terhelést, de a tartós, nagy sebességű nyíróerő hatására túl gyorsan bomlik. A legtöbb kenőzsír esetében választani kell. A Grease HS2 esetében nem.

Az átállás előtt

A kalapácsos malom négy csapággyal működik, amelyeket a Siemens SIMATIC rendszer folyamatosan figyel. A Grease HS2-re való váltás előtt az alábbi állandó és egyre romló problémák jelentkeztek: a kenőzsír megkeményedett, elszennyeződött, és gyakran szivárgott a tömítéseknél. A csapágyhőmérséklet többször 65 °C-os figyelmeztető küszöbérték felé emelkedett. Rendszeresen előfordult, hogy a 4. csapágy túllépte a 75 °C-os automatikus leállási határértéket, ekkor megállt a termelés, és a dolgozóknak kellett szétszerelni, megtisztítani, és újrazsírozni a csapágyat, hogy el tudjanak indulni. 

Bearing temperature monitor shortly before the intervention

A Siemens SIMATIC csapágyhőmérséklet-figyelő rendszer a beavatkozás előtt. Az 1. számú csapágy hőmérséklete 64,4 °C, ami közelít a 65 °C-os figyelmeztető küszöbhöz. A kenési időzítő jelzi, hogy az újrakenési intervallumot több mint 22 órával túllépték. Figyelmeztető küszöb: 65 °C. Automatikus leállítási küszöb: 75 °C.

 

„Ha a hőmérséklet-figyelő rendszer 75 °C-ot jelez, a gép automatikusan leáll, és az operátoroknak kell szétszerelni, megtisztítani, majd újrakenni a csapágyat.”

A létesítmény karbantartási nyilvántartásából, higiéniai gyártóüzem, Olaszország

A Grease HS2 ott működik, ahol a többiek küszködnek

Az Interflon Grease HS2 nem nagyfordulatszámú, nagy terhelésű vagy szennyeződésálló kenőzsír. Úgy tervezték, hogy egyszerre biztosítson állandó védelmet mindhárom körülmény között: pontosan erre van szüksége ezeknek a csapágyaknak.

A Grease HS2 három tulajdonsága közvetlenül releváns ebben az esetben:

A kenőréteg vastagsága a -35 °C és +120 °C közötti hőmérsékleti tartományban a működési fordulatszámnak megfelelően változik. 3000 fordulat/perc sebességnél fenntartja a védő kenőréteget, amelyet a belső súrlódás és a hőmérséklet-emelkedés csökkentésére terveztek és optimalizáltak. Indulási-leállási ciklusok és terhelésváltozások során, amikor a fém-fém érintkezés a legvalószínűbb, az adaptív kenőréteg megvastagszik, hogy biztosítsa a felületek elválasztását. Itt nem kell kompromisszumot kötni a kenőanyaggal, mert ez a konzisztens védelem normál, és szélsőséges állapotban is.

Nem poláros sűrítőanyag-rendszere nagyon magas adalékanyag-funkcionalitást tesz lehetővé, amely a teljes kenési intervallum alatt hatékony marad, nem csak közvetlenül az alkalmazás után. Nagy nyíróerő hatásának kitett környezetben ez fontos: a kenőzsír nem veszíti el védelmi képességét az újrakentés után néhány órával, és nem mutat fokozatos csökkenést a védelmi teljesítményében az adalékanyagok felhasználódásával. A Grease HS2 esetében az adalékanyag-csomag mind az olajat, mind a felületeket következetesen magas szinten védi.

A MicPol® az Interflon saját fejlesztésű súrlódáscsökkentő technológiája. A mikronizált, polarizált adalékanyagok közvetlenül kötődnek a fémfelülethez, és olyan védőréteget képeznek, amely az újrakenések között is hatékonyak maradnak. Ebben az alkalmazásban ez a felülethez kötődő réteg fizikai gátként is működik, amely segít távol tartani a cellulózszálakat a csapágy futófelületétől és a C3 hézagtól, megakadályozva ezzel, hogy a cellulózmaradványok felszívják az alapolajat, ami egyébként felgyorsítaná a kenőzsír kimerülését. A technológia PFAS-, mikroműanyag- és nanotechnológia-mentes.

A folyamat

Az Interflon műszaki tanácsadója az Interflon Eco Degreaser segítségével alaposan megtisztította a csapágyat, eltávolítva az előző, megkeményedett kenőanyag összes maradványát. Ez a lépés kritikus fontosságú, függetlenül attól, hogy milyen csere termék következik: a lebomlott kenőzsír maradványai korlátozzák az új kenőanyag teljesítményét, és újra beviszik azt a szennyeződést, amely az eredeti meghibásodást okozta. Ezt követően a csapágyházat kézzel szerelték össze, és az Interflon Grease HS2 kenőanyaggal töltötték fel, egy tervezett karbantartási időben.

Bearing during preliminary cleaning and relubrication with Interflon Eco Degreaser and Grease HS2

Az SKF 2213 ETN9-C3 csapágy tisztítása és kenése. Az Interflon Eco Degreaser terméket használták a korábbi megkeményedett kenőanyag minden maradványának eltávolítására, mielőtt a Grease HS2 kenőzsírt felvitték. Ebben az esetben elengedhetetlen a lebomlott kenőzsír teljes eltávolítása az újrakenés előtt: a szennyezett kenőanyag maradványai ugyanis csökkentik az új termék hatékonyságát, függetlenül annak összetételétől.


Eredmény


 A hőmérsékleti adatokat a létesítmény Siemens SIMATIC felügyeleti rendszere folyamatosan rögzítette mind a négy malomcsapágy esetében. A 2025. augusztus 5-i Grease HS2-vel történő újrakenés után a csapágyhőmérsékletek meredeken csökkentek, és visszatértek a 2025. április előtt utoljára mért 50–55 °C-os stabil alapszintre. A karbantartó csapat közvetlenül dokumentálta az eredményt.

Bearing temperatures across all four mill bearings

A négy csapágy hőmérsékletei 2025 februárjától szeptemberéig. Az 1. és 3. csapágy a teljes megfigyelési időszak alatt a gyártó által előírt Klüber Isoflex NBU 15 kenőanyaggal működött. A 4. csapágy (lila) hőmérsékletének augusztus 5-i hirtelen csökkenése jelzi az Interflon Grease HS2 kenőanyaggal történő újrakenés időpontját, amely után a hőmérséklet visszatért a 2025 áprilisa előtt utoljára mért stabil alapszintre. A 4. csapágy hőmérsékletének szeptember végétől tapasztalható fokozatos emelkedése összhangban van a környezeti feltételek szezonális változásával és a megnövekedett termelési terheléssel; a csapágy az egész időszak alatt kenés nélkül működött tovább. A 2. csapágy (rózsaszín) augusztus 21-i hirtelen emelkedését a kenéssel nem összefüggő, már korábban fennálló mechanikai sérülés okozta.

Adatok Grease HS2 előtt Grease HS2 után
Maximum csapágy hőmérséklet 70°C → >75°C (leállás) 50–60°C (stabilitás)
Automata leállítás Ismétlődő Nem volt
Kenőzsír állapot Megkeményedett, szivárgó, szennyezett Stabil, nincs szivárgás
Javasolt csapágycsere Igen ( 2-es csapágy ) Nincs

„Úgy véljük, hogy a Grease HS2 optimális teljesítményt nyújt nagy sebességű alkalmazásokhoz (3000 fordulat/perc) és nagy radiális terhelés mellett (kb. 500 kg).”

Karbantartási mérnök, higiéniai termékeket gyártó üzem, Olaszország, 2025. augusztus

 

A 2. csapágyon augusztus 21-én bekövetkezett hőmérséklet-emelkedést a kenéssel összefüggésbe nem hozható, már korábban fennálló csapágykárosodás okozta. A Grease HS2 kenőanyag lassította a további károsodást, és a csapágyat egy tervezett beavatkozás keretében cserélték ki, a termelésre gyakorolt hatás nélkül. Az átállás után nem történt vészleállás.

Az 1. és 3. csapágy a megfigyelési időszak alatt továbbra is az OEM által előírt Klüber Isoflex NBU 15 kenőanyaggal működött. Hőmérsékleti profiljuk a Grease HS2-re való átállás után magasabb és kevésbé stabil maradt, mint a 4. csapágyé, ami nem tervezett, de közvetlen összehasonlítást tett lehetővé azonos üzemi körülmények között, ugyanazon a gépen.

A cikk írásának időpontjában a 4. csapágy az eredeti, 2025. augusztus 5-i beavatkozás óta továbbra is újrakenés nélkül működik.

A dokumentált eredmények alapján a létesítmény hivatalosan regisztrálta az Interflont közvetlen beszállítóként, és felvette a Grease HS2-t a raktáron tartandó jóváhagyott termékek listájára. Ez a döntés inkább a következetes, megismételhető teljesítménybe vetett bizalmat tükrözi, mint egy egyszeri javítást.

Az Ön üzemében is van olyan alkalmazás ahol extrém hatásokat kapnak a csapágyak?

Magas fordulatszám, nagy terhelés, folyamatos szennyeződés, különböző működési sebességek és feltételek : minél több ilyen tényező áll fenn egyszerre, annál nagyobb a valószínűsége, hogy a hagyományos kenőzsír lesz a csapágy teljesítményét korlátozó legfőbb tényező. Az Interflon műszaki tanácsadója felmérheti az Ön konkrét alkalmazását, és megállapíthatja, hogy a nem megfelelő kenés okozza-e a karbantartási költségek emelkedését. A szélesebb körű elköteleződés előtt dokumentált eredményeket kap.

Gyakran feltett kérdések a csapágykenésről nagy sebességű alkalmazások esetén

A kalapácsos őrlők és a rostszétválasztók olyan módon ötvözik a forgási sebességet, a jelentős terhelést és a folyamatból származó szennyeződéseket, hogy ezek külön-külön is szűkítik a megfelelő kenőanyagok körét, együttesen pedig a legtöbb kenőzsír használatát kizárják. 3000 fordulat/perc sebességnél a tartós nyíróerők lebontják a hagyományos sűrítőanyag-szerkezeteket. Nagy terhelés mellett a filmvastagság bármilyen csökkenése fém-fém érintkezéshez vezet. A cellulózszálakkal történő folyamat-szennyeződés exponenciálisan növeli a nagy sebességek és terhelések kombinációjából eredő kenési problémákat. Egy olyan kenőzsír, amely ezek közül az egyik követelményt jól teljesíti, gyakran kudarcot vall, ha a többi is egyszerre jelen van.

A legtöbb csapágyzsír összetételét úgy alakították ki, hogy egy meghatározott működési tartományon belül – azaz a sebesség, a terhelés és a hőmérséklet adott kombinációja mellett – biztosítsa az optimális teljesítményt. A HS2 kenőzsír másképp lett kialakítva: filmvastagsága nem állandó, hanem a változó üzemi feltételekhez igazodik, nem szerves sűrítőanyag-rendszere nagy nyíróerő és nagy terhelés mellett is biztosítja az adalékanyagok hatékonyságát, a MicPol® technológia pedig olyan, a felülethez kötődő védőfilmet képez, amely csökkenti a súrlódást és az újrakenések között is aktív marad. Ez a három tulajdonság együttesen biztosítja, hogy a termék egyszerre feleljen meg a követelmények teljes skálájának.

Igen. A Grease HS2-t olyan gördülőcsapágyas alkalmazásokhoz tervezték, ahol a működési feltételek változóak, vagy ahol egyszerre több eltérő követelmény is fennáll. Kardáncsuklók kenésére, szállítószalag-csapágyakhoz, elektromos motorok csapágyaihoz, valamint egyéb nagy és változó fordulatszámú alkalmazásokhoz használják, még akkor is, ha víz, szennyeződés vagy folyamatból származó szennyeződés léphet fel, és nagy terhelés is fennállhat. Gyakran használják arra is, hogy több alkalmazásspecifikus kenőzsírt egyetlen termékben egyesítsenek, ezzel csökkentve a raktárkészlet összetettségét és kiküszöbölve a helytelen alkalmazás kockázatát.

Megfelelő kenés mellett a létesítmény ebben az esetben a nyári hónapokban mind a négy malomcsapágy esetében 45–55 °C közötti normál üzemi hőmérsékleti tartományt regisztrált. A tartósan 60 °C feletti hőmérsékletek kenési problémára utalnak, amelyet érdemes kivizsgálni. Ebben az alkalmazásban az automatikus leállási küszöbérték 75 °C. A csapágyhőmérséklet az egyik legegyértelműbb mutatója a kenés hatékonyságának nagy sebességű alkalmazásokban: a várt tartományon belüli stabil hőmérséklet megerősíti, hogy a kenőzsír működési körülmények között is fenntartja védőrétegét. Ebben az alkalmazásban a megemelkedett hőmérséklet arra figyelmeztet, hogy a cellulózszennyeződés negatívan befolyásolja az olajszivárgást és a védőréteg kialakulását, ami az első hőmérséklet-emelkedések észlelése után fokozatosan romlik.

Kapcsolat

Employee 2
+36 62 540 574