Uppgraderade självinställande rullager i utförande SKF Explorer ökar brukbarhetstiden

Kundernas industriella inbyggnader ställer allt högre krav på utrustningen. Därför har SKF utvecklat en förbättrad värmebehandling som nu används för hela sortimentet av SKF självinställande rullager (fig 1). Resultatet är ett stål som ger ökad slitstyrka med bibehållen seghet. Det kan leda till fördubblad brukbarhetstid – särskilt i inbyggnader med kraftiga föroreningar eller bristande smörjning.

När SKF lanserade lagerprestandaklassen SKF Explorer år 1999 sattes en helt ny standard för lagerprestanda.
Genom att kombinera förbättringar av material, konstruktion och tillverkningsteknik har SKFs ingenjörer och forskare kunnat maximera effekten av smörjning och minimera inverkan av friktion, förslitning och förorening. Resultatet: en lagerprestandaklass med större bärförmåga och ökad brukbarhetstid. De goda egenskaperna hos denna prestandaklass har bekräftats och validerats av ledande certifieringsinstitut, till exempel certifikat 72736 daterat den 10 maj 2006 från Germanischer Lloyd och CPN-1441-1 daterat den 10 maj 2006 från Det Norske Veritas.
Materialet i självinställande rullager i utförande SKF Explorer karaktäriseras av ett extremt rent och homogent lagerstål, som har genomgått en unik värmebehandling. Det är stålets renhet som ger lager i utförande SKF Explorer deras exceptionella slitstyrka och uthållighet. Värmebehandlingen åstadkommer en optimal kombination av hårdhet och mått­stabilitet.
Dessa förbättringar i materialprestanda har inkorporerats i ett nytt lagerkoncept, med förbättrade ytstrukturer och snävare toleranser i den inre geometrin. SKF har även investerat kraftigt i sina tillverkningsprocesser.
Resultatet är en mycket tillförlitlig serie självinställande rullager med låg friktion, stor bärförmåga och ett minimum av inneboende spänningar.
Sedan lanseringen av sfäriska rullager i utförande SKF Explorer har prestandaklassen utökats till att omfatta andra lagertyper – som koniska rullager, cylindriska rullager, spårkullager och vinkelkontakt­kullager. I dag tillverkas sfäriska rullager, CARB toroidrullager och de flesta sfäriska axialrullager enligt specifikationerna för prestandaklassen SKF Explorer.

Värmebehandling ger förbättrade egenskaper
Nu har SKF förbättrat värmebehandlingsprocessen för stål till självinställande rullager (fig 1), så att materialet har fått ännu högre slitstyrka. Denna uppgraderade värmebehandling kan förbättra tillgängligheten för nästan alla inbyggnader där tillförlitlighet och lång brukbarhetstid är viktiga aspekter. Men fördelarna framstår tydligast i industriella inbyggnader med kraftiga föroreningar eller bristande smörjning. Typiska exempel finns inom metallindustrin, gruv- och mineralindustrin, cementindustrin, processindustrin, vindkraft och marin teknik, liksom inom industriell kraftöverföring och materialhantering.
För att nå denna nya prestanda­nivå har SKFs ingenjörer anpassat värmebehandlingsprocessen och ökat hårdheten med upp till 2 HRC (beroende på lagerstorlek) med bibehållen eller förbättrad seghet.
Denna förbättring är särskilt viktig för medelstora och stora lager i processutrustning.
Med förbättrad seghet förlängs tiden från de första tecknen på lagerskador till det att lagret är obrukbart. Denna extra tid ger slutanvändarna möjlighet att följa utvecklingen i lagret medan de förbereder reparationer. På så sätt kan oplanerade driftstopp i princip elimineras, vilket minskar de stora kostnader som är typiska för sådana.

Valideringstest
Den uppgraderade värmebehandlingen ger avsevärt högre slit­styrka för uppgraderade lager i utförande SKF Explorer jämfört med det ursprungliga utförandet. För att validera prestandaförbättringarna har test genomförts vid testcentra inom SKF och vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm. Resultaten (fig 2) illustrerar den ökade slitstyrka som självinställande rullager i utförande SKF Explorer får med det uppgraderade utförandet.
Andra test, utförda vid SKF Engineering & Research Centre, verifierar den förbättrade slitstyrkan hos detta utförande av lager under bristande smörjförhållanden (fig 3). Testen visar att dessa lager kan hålla dubbelt så länge som lager med det ursprungliga SKF Explorer-utförandet. Uthållighetsprovning under förorenade förhållanden (fig 4) visar på motsvarande sätt en fördubbling av brukbarhetstiden för uppgraderade lager i utförande SKF Explorer jämfört med ursprungligt utförande.
För att verifiera den ökade tiden från initial skada till haveri hos lager med det nya utförandet testades ringarna med avseende på genomgående brott. I detta test jämfördes det nya lagerutförandet med ursprungliga lager i prestandaklass SKF Explorer.
Av resultaten i fig 5 framgår att det genomsnittliga radiella sprickdjupet vid tidpunkten för genomgående brott hos ringar i uppgraderade lager, är större än i det ursprungliga lagerutförandet. Detta visar att medelstora och stora lager av typ SKF Explorer i uppgraderat utförande förlänger tiden från de första tecknen på skalning till genomgående brott. Denna ökade tid till haveri – i kombination med ett program för förebyggande underhål – kan i princip eliminera oplanerade driftstopp.
Flänsstyrkan hos de uppgraderade sfäriska axialrullagren jämfördes också med de ursprungliga lagren i prestandaklass SKF Explorer (fig 6). När flänsarna på lagren i ursprungligt utförande hade havererat fortsatte lagren i det nya utförandet att fungera lika länge till och hade då bara utvecklat en initial skalning.
Även om lager i processutrustningen inte körs tills haveri uppstår, visar dessa test att när en begynnande skada har upptäckts kan de uppgraderade lagren i utförande SKF Explorer fortsätta att fungera under längre tid. Det ger gott om tid för att planera underhållsåtgärder, beställa reservdelar och förbereda för driftstopp. Resultatet är kortare stopp och därmed mindre produktionsbortfall.

Slutsats
Den förbättrade värmebehandling, som används för att öka brukbarhetstiden hos uppgraderade självinställande rullager i utförande SKF Explorer, ger materialet betydligt högre slitstyrka. Detta kan i praktiken fördubbla lagrets brukbarhetstid under dåliga smörjförhållanden, eller i svårt förorenad driftmiljö. Därmed öppnas möjligheter för slutanvändare att öka sin utrustnings drifttid i aggressiva miljöer, som i vindkraftverk och inom metallindustrin.

CARB är ett registrerat varumärke som ägs av SKF-koncernen.
SKF EXPLORER är ett varumärke som ägs av SKF-koncernen.