NSK:s översyn av tillämpningen visade att grundorsaken till haverierna i fläktaggregaten berodde på felaktigt lagerarrangemang. Foto: NSK

De två direktdrivna överhängsfläktarna, som stöds av sfäriska rullager i lagerhus, arbetar 24/7. Fläktarnas uppgift består i att mata luft till pannan med en hastighet av 8 m3/sekund, med ett utgångstryck på 13 kPa.

Lagren i varje enhet havererade i genomsnitt var tredje månad, en situation som innebar 10 timmar för tre tekniker att åtgärda varje gång och medförde stora kostnader per haveri.

Den långa stilleståndstiden och höga kostnaden berodde till stor del på uppgiftens storlek. Varje fläkt är ca 3,5 meter i diameter och är fäst vid slutet av en 2 meter lång axel på 135 mm i diameter. Axelrotationen är 1487 rpm, som drivs av en direktkopplad 350 kW elektrisk motor.

Tillståndsövervakning sker på båda lageraggregaten för varje fläkt. Temperaturen övervakas av en magnetisk sond, med veckovisa vibrationskontroller utförda på varje lager, vilka mäter hastighet i radiell position (vertikalt).

Normala tillståndsavläsningar ska vara omkring 70° C, med en hastighet av 5 mm/s. Varje gång dessa värden överskreds avsevärt skulle lagren ersättas av anläggningen, som en säkerhetsåtgärd eftersom ett haveri kunde förväntas. Typiska värden före utbyte skulle vara 90-100°C och 20-33 mm/s i hastighet.

I samband med ett lagerbrott nyligen på en av enheterna bröts stålramen/monteringsfästena. Vid detta tillfälle registrerades mycket höga temperaturer och vibrationskurvor.

NSK undersökte ett haveri från driv- och icke-drivlagerändarna. Ett antal problem, bland annat nötningskorrosion, noterades på ytterringens ytterdiameter. Det var också klart att båda lagren uppvisade en rullningsyta som hade utsatts för en axiell belastning. Det framgick av en bredare och mer markant löpbana.Detta är ovanligt, uppger NSK, eftersom fläktkonfigurationen hade ett fast och fritt ändläge. Därför bör den fria änden endast stödja en radiell belastning.

I och med att det fria ändlagret uppvisade axiell belastning så kunde NSK visa att grundorsaken till felen berodde på felaktigt lagerarrangemang. Därför rekommenderades NSK:s sfäriska rullager i kombination med korrigering av fästarrangemanget.

Dessa sfäriska rullager använder sig av material som gör dem lämpliga för höga hastigheter och belastningar, uppger NSK. Med speciella ringtoleranser för att motstå vibrationer, chockbelastningar och feljustering så är lagren värmestabiliserade upp till 200°C. NSK menar vidare att sfäriska rullager är att föredra eftersom den interna konstruktionen, enligt företaget, är mer tillförlitlig för direktkopplade industriella fläktaggregat, tack vare inre ringar som ger bättre rullstyrning.

Efter installationen noterades noll lagerhaverier under en tolvmånadersperiod, vilket innebar ökad produktivitet och lägre underhållskostnad. Energiproducenten sparar 134 000 euro årligen, uppger NSK.

NSK anser att det här exemplet visar att anläggningar ibland använder felaktiga lager eller monterar dem felaktigt, vilket kan minska maskiners eller industrienheters output, och till och med få en hel anläggning att stanna.