Восстановление подшипников
качения
Продление срока службы подшипников, снижение затрат на закупку новых подшипников, снижение общей стоимости владения оборудованием
Теория и практика
А Вы знали, что почти все ведущие мировые компании производители подшипников предлагают свои услуги по их восстановлению?
1
Теоретический
ресурс
Теоретический ресурс подшипников качения определяется в соответствии с ISO 281 количеством оборотов или количеством отработанных часов с заданной частотой вращения, а также ряда других параметров, которые подшипник выдерживает до появления первых заметных повреждений от усталости металла (выкрашивание) на дорожках или телах качения.
Расчет ресурса позволяет с достаточно высокой точностью выбирать подшипники при проектировании оборудования, с низкой вероятностью отказов.
В то же время теоретический ресурс подшипников может значительно отличаться от реального срока службы при определённых, как правило тяжелых, условиях эксплуатации, а также в результате непредвиденного внешнего воздействия.
2
Износ
подшипников
Классификация различных типов износа и повреждений подшипников описана в стандарте ISO 15243 и включает в себя 6 основных категорий повреждений, вызванных как естественным износом, так и результатом внешних воздействий: контактная усталость, износ, коррозия, электрическая коррозия, пластическая деформация, трещины и сколы.
В свою очередь, важно не только уметь классифицировать типы повреждений, но также понимать и причины их возникновения. Как правило для каждой области применения подшипников характерны свои модели износа, включающие в себя один или несколько типов повреждений, получаемых при определенных, характерных условиях эксплуатации.
Анализ таких моделей и первопричин появления повреждений позволяет разрабатывать рекомендации по корректирующим мероприятиям, которые помогут избежать неисправностей в будущем и, как результат, продлить межремонтные интервалы подшипниковых узлов.
3
Жизненный
цикл
Как правило реальный срок службы подшипников меньше расчетного ресурса, однако в большинстве случаев подшипники переживают установленный срок службы оборудования или межремонтный интервал узла, в котором они эксплуатируются.
Как правило такие подшипники подлежат замене на новые при очередном ТО без учета степени и характера их износа. В то же время, при определенных типах повреждений, изношенные компоненты подшипника могут быть восстановленны или заменены на новые при необходимости.
При системном подходе такая практика позволяет не только значительно сократить затраты (до 30%) на закупку новых подшипников за счет их восстановления и последующего повторного использования (до 5 раз), но и сформировать программу мероприятий для корректирующего ТО за счет анализа первопричин повреждений подшипников с целью увеличения межремонтых интервалов подшипниковых узлов оборудования.
Анализ дефектов подшипников
Важно не только уметь классифицировать типы повреждений по стандарту ISO, но также понимать и причины их возникновения
Для того, чтобы фактический ресурс подшипников приблизился к теоретическому, необходимо выполнить целый ряд условий, а именно: подшипник, равно как и все остальные комплектующие подшипникового узла должны быть подобраны в соответствии с актуальными условиями эксплуатации, быть качественно изготовленными и смонтированы, а также эксплуатироваться на предусмотренных режимах.
В случае появления отклонений в любом из описанных выше пунктов, фактический ресурс подшипника и надежность работы подшипникового узла начнет снижаться вплоть до завершения межремонтного интервала (MTBR) или отказа оборудования.
В свою очередь от момента зарождения дефекта в подшипнике до его разрушения, при соблюдении требований к эксплуатации оборудования и правил монтажа подшипников, как правило проходит длитиельный период времени, а значит, при своевременном техническом обслуживании или мониторинге состояния оборудования, критические повреждения подшипника, и как следствие отказ оборудования, можно предотвратить.
Процедура поиска и анализа первопричин отказа подшипников (BFA - Bearing Failure Analysis) или оборудования (RCFA - Root Cause Failure Analysis), выполняемая при очередном ТО, позволяет установить первопричины зарождения дефектов, а при системном подходе - выявить повторяющиеся отказы и стать основой для разработки циклической программы корректирующих мероприятий.
Результатом такой работы может стать модернизация конструкции подшипникового узла или замена его комплектующих с целью существенного увеличения межремонтного интервала узла (MTBR).
Восстановление подшипников
Восстановлению подлежат следующие типы подшипников - сферические (SRB) и тороидальные роликоподшипники (CARB), крупногабаритные подшипники (LSB), уплотненные подшипники, опорно-поворотные устройства, конические многорядные подшипники (TRB) и специальные типы подшипников
Во многих отраслях промышленности фактический срок службы подшипников оказывается меньше его теоритического ресурса, при этом подшипники не получают критических повреждений во время эксплуатации. В таких случаях подшипники как правило демонтируются по регламенту при выполнении очередного технического обслуживания оборудования.
Для того, чтобы подшипник был допущен к процедуре восстановления проводится предварительная инспекция на месте, а также последующая инструментальная инспекция на производстве. В ходе предварительной инспекции необходимо удостовериться, что подшипник комплектный, отсутвуют критические повреждения такие как трещины и сколы, следы перегрева, глубокие дефекты на дорожках или телах качения.
Технология восстановления подшипников зависит как от степени износа самого подшипника, так и от типа оборудования на котором он применяется. Наиболее распространенным методом является механическая обработка (полировка или шлифовка) компонентов подшипника, при этом с дорожек качения удаляется слой металла глубиной от 15 до 200 мкм в зависимости от типа обработки и конструкции подшипника. В других случаях изношенные компоненты подшипника могут быть заменены на новые, однако такая практика будет экономически эффективной только при значительном объеме подшипников, а также для специальных или крупногабаритных подшипников.
После восстановления подшипник по своим характеристикам соответствует новому подшипнику и может применяться без ограничений, однако в ряде случаев, в результате механической обработки, радиальный зазор подшипника переходит в следующую группу. Восстановленный подшипник с увеличенным радиальны зазором может применяться только в оборудовании, которое допускает применение подшипников с такими характеристиками.
Экономический эффект
Стоимость восстановленного подшипника как правило составляет не более 50% от цены нового подшипника
Восстановление подшипников является важным инструментом для сокращения затрат на ТО оборудования, позволяя в среднем сократить затраты на закупку новых подшипников на 30%, более того, одновременно с экономией, выполнение процедур BFA или RCFA позволяет повысить надежность и увеличить межремонтные интервалы оборудования (MTBR).
На экономическую эффективность от процедуры восстановления подшипников значительное влияние оказывает правильно выбранный межремонтный интервал оборудования (MTBR).
Так, например, если подшипник демонтировать слишком рано, то он не отработает заложенный в него ресурс, а если снять слишком поздно, то подшипник может получить критические повреждения, которые не позволят его восстановить.
В свою очередь, в зависимости от конструкции подшипников и типа оборудования на котором они установлены, подшипники могут быть восстановленны до 5 раз, что значительно повышает итоговый экономический эффект.