Инновации NSK решают многолетнюю проблему с подшипниками в горнодобывающей промышленности

Применяя свой богатый опыт и знания по устранению неисправностей подшипников, NSK предлагает разработчикам шахт и карьеров решение давней проблемы. На многих конвейерах, эксплуатируемых в агрессивных условиях шахт, происходит преждевременный выход из строя подшипников различных типов натяжных роликов. Существует несколько причин, по которым решение данной проблемы растянулось на годы. Но NSK удалось справиться с этой задачей, увеличив срок службы в 20 раз без ущерба всем другим требованиям.

Чтобы обеспечить необходимую доступность, для натяжных роликов конвейеров в шахтах и карьерах обычно используют открытые подшипники. Но короткий срок службы этих подшипников часто сказывается на продолжительности безотказной работы оборудования.

Распространенная проблема
В Австралии горнодобывающая промышленность является основой экономики страны, а простои и дорогостоящий ремонт негативно влияют на итоговую прибыльность. Как и во многих других регионах планеты, добывающие компании Австралии сталкиваются с затратным техническим обслуживанием и долгим простоем конвейеров из-за поломки подшипников натяжных роликов. Как правило, эти подшипники подвергаются воздействию твердых частиц (пыли, грязи) и воды, которые проникают внутрь через уплотнения корпуса.

Помимо усовершенствования уплотнения любое новое решение должно сохранить важные для пользователя характеристики, одной из которых является быстрый монтаж. Согласно отраслевому стандарту сферические роликоподшипники быстро и просто надеваются на коническую втулку. Тогда как устанавливаемые на обычную цилиндрическую поверхность подшипники требуют нагрева и охлаждения для надлежащей посадки с натягом, что не только отнимает время, но и требует специальное оборудование.

Конические отверстия подшипника и соответствующие конические втулки служат более быстрым и удобным решением. Втулка с цилиндрическим отверстием надевается на конец вала ролика конвейерной ленты, а коническая наружная поверхность втулки совпадает с отверстием подшипника. На конце втулки расположена резьба, позволяющая надеть подшипник на втулку с помощью гайки.

Чтобы понять, на какую величину необходимо надвинуть сферический роликовый подшипник на коническую поверхность, технические специалисты используют измерительный щуп для проверки внутреннего зазора подшипника. Такой метод позволяет предотвратить приложение избыточного усилия, которое могло бы продвинуть подшипник слишком далеко, приводя к чрезмерному уменьшению внутреннего зазора.

Начало перемен
Расчетный срок службы открытых сферических роликовых подшипников, применяемых в таком оборудовании, как конвейеры в шахтах и карьерах, относительно короткий и обычно составляет всего несколько месяцев. Однако при отсутствии лучшей альтернативы такая казалось бы неприемлемая ситуация сохранялась долгие годы.

Первые признаки прорыва появились в 2012-2013 годах, когда NSK Australia и ее дистрибьюторы начали тесно сотрудничать с крупными горнодобывающими компаниями для проведения нескольких полевых испытаний на роликах различных проблемных участков конвейера, среднее время наработки до отказа (MTBF) которых составляло всего 6 месяцев.

NSK приступила к разработке такого типа закрытого сферического роликового подшипника, который мог бы обеспечить достаточное увеличение срока службы за счет высокоэффективной конструкции уплотнения и применения уникального долговечного материала подшипника. Однако одним из основных препятствий была необходимость обеспечить возможность измерения радиального зазора. Раньше использовать измерительный щуп можно было, только применяя открытые подшипники. Если применять стандартный закрытый подшипник, эта важная операция оказалась бы неосуществима.

Некоторые производители подшипников решили эту проблему, предлагая стандартные закрытые сферические роликоподшипники с коническим отверстием в комплекте с таблицами соответствия, в которых сопоставляются расстояние осевого сдвига, давление насоса гидрогайки и уменьшение внутреннего зазора. Но подобный теоретический расчет не гарантирует 100% точность, что приводит к ошибкам монтажа.

Совершенно новая концепция
Чтобы оптимизировать такой подход, NSK выдвинула инновационную идею: съемное уплотнение. Эта концепция подразумевает уплотнение, установленное на полностью съемное (за счет болтов) кольцо/держатель, что позволяет проводить измерение зазора с помощью измерительных щупов, а также дает возможность потребителю самостоятельно выбирать и заполнять подшипники смазкой при монтаже и проводить повторное смазывание по мере необходимости. Конструкция NSK не требует нагревательного оборудования и позволяет использовать соответствующие стандартам ISO конические втулки и стопорные гайки, за счет чего допускает взаимозаменяемость с существующими решениями.

Важно отметить, что несмотря на добавленное съемное уплотнение установленная стандартами ISO ширина не превышается, поэтому можно применять стандартные подшипниковые корпуса. NSK добилась этого за счет применения материала собственной разработки Hi-TF/Super-TF, прошедшего независимую сертификацию. Этот материал прибавляет к грузоподъемности до 10% (в зависимости от размера) по сравнению со стандартными открытыми подшипниками, при этом позволяя новым подшипникам сохранять такие же габариты. Следовательно, горнодобывающие компании могут быстро и просто заменить свои старые открытые подшипники на решение NSK без необходимости замены корпуса.

Следует отметить, что подшипниковый материал Hi-TF и Super-TF обеспечивает срок службы вдвое больше, чем у традиционного подшипникового материала, когда эксплуатируется с чистой смазкой, и до 10 раз больше, когда эксплуатируется с загрязненной смазкой.

Решение NSK также оснащено зарекомендовавшим себя уплотнением из высокопрочного нитрила (HNBR), которое выдерживает рабочую температуру до 100 °C и обладает на 30% более эффективными уплотнительными характеристиками по сравнению со стандартными уплотнениями благодаря применению подпружиненной кромки. Такая конструкция обеспечивает надежную защиту от загрязнений и более продолжительный срок службы подшипника.

Срок службы до 10 лет
Некоторые из испытываемых сферических роликовых подшипников, установленных NSK Australia на горнодобывающие конвейеры в 2012-2013 годах, продолжают эксплуатироваться без каких-либо неисправностей. Однако NSK сняла один комплект (в полностью рабочем состоянии) через два года и отправила его в научно-исследовательский центр компании в Японии для проведения рентгеноскопического анализа усталостных характеристик. Результаты показали остаточный ресурс продолжительностью восемь лет. Следовательно, вместе с уже достигнутой продолжительностью эксплуатации NSK определила, что срок службы может достигать 10 лет, что многократно превосходит любые ранее наблюдаемые сроки при эксплуатации подшипников в конвейерах горнодобывающих предприятий.

С тех пор NSK Australia поставила приблизительно 1600 долговечных сферических роликовых подшипников со съемными уплотнениями для горнодобывающих компаний по всей стране. Сейчас полный ассортимент стандартных размеров с диаметром отверстия от 120 до 480 мм доступен по всему миру, включая Европу. Например, эти подшипники уже применяются на нескольких предприятиях в скандинавских странах.

1) Долговечные сферические роликовые подшипники со съемными уплотнениями от NSK обеспечивают увеличенную продолжительность непрерывной эксплуатации и повышенную надежность для операторов конвейерных систем

  Получите дополнительную информацию…