Šest tisíc ložísk v kritickom zariadení prevádzky zlyhalo, kto je na vine?

Spoločnosť, ktorá sa špecializuje na povrchovú úpravu kovov, objednala linku na nanášanie plastisolu na plechy a zvitky. Kritickou súčasťou linky je dopravník vypaľovacej pece pracujúcej pri teplote 160 °C. Plánovaná doba výdrže je 40 minút. Dopravník je viac ako 30 m dlhý, obsahuje 500 poháňaných valčekov, tj. 1000 zapuzdrených ložísk, nerozoberateľne zalisovaných do valčekov, bez možnosti domazávania. Každý druhý valček je hnací, poháňaný reťazou. Reťazový pohon vychádza zo štyroch prevodoviek – všetky pohyblivé časti sú vnútri pece, ktorá má deklarovanú max. teplotu až 200 °C. Hoci boli nainštalované odporúčané ložiská pre teploty do 200 °C, krátko po uvedení do prevádzky došlo k postupnému znehybneniu ložísk valcov aj ostatných hnacích mechanizmov (reťazí a prevodoviek).

Mazivá odporúčané v pôvodnej dokumentácii
Povrch ložiska: Total Multis EP Spray, Klüberplex AG 11-460 Spray. Ložiska vo valčeku sú naplnené tukom a nie je potrebné ich mazanie počas životnosti valčekov.
Reťazové prevody 200 °C: Total Caloris 23 Spray, Klüber Hotemp 2000 Spray. Reťaze sa odporúča mazať 1 x za 3 mesiace.
Reťazové prevody: Total Multis EP Spray, Klüber Structovis FHD Spray.
Pohon převodovky (Podľa pokynov výrobcu): Na základe odporúčania dodávateľa prevodovky spoločnosti EPO GEARMOT zvolili syntetický olej na báze PAO Blasia SX VG 460.
Mazivá navrhnuté pre povrch ložiska sú určené pre krátkodobé použitie pri max. teplote do +120 °C (Total), resp. do +150 °C (Klüber). Na reťaze je vhodný esterový olej Klüber Hotemp 2000 Spray, ktorý je určený krátkodobo do 250 °C, ale len za predpokladu intenzívneho domazávania. Čiastočne vhodný je aj Klüber Structovis FHD, ktorý je síce len do 120 °C, ale obsahuje pevné mazivá pre núdzový chod (MoS2). Total Caloris 23 je síce vysokoteplotné mazivo, krátkodobo až do 220 °C, avšak pre trvalú teplotu 160 °C je bez domazávania nevhodný. Zpevňovadlom je hlinka.
Podľa oznámenia boli objednané zapuzdrené ložiská, ktoré mali byť naplnené plastickým mazivom Mobil Polyrex EM, toto mazivo je na báze ropného oleja s kinematickou viskozitou 110 mm2/s pri 40 °C a so zpevňovadlom na báze polymočoviny. Krátkodobo je mazivo určené pre teploty až 243 °C (odvodené od bodu skvapnutia 288 °C). Jeho teplotná odolnosť sa dá čiastočne odvodiť z testu ASTM D336, kde je uvedených 750 hodín pri teplote (pravdepodobne) 177 °C a 10 000 ot/min. Možno predpokladať, že pri prevádzke pri veľmi nízkych otáčkach bude životnosť kratšia ako uvedený 1 mesiac. Keď sa nainštalované ložiská začali zapekať, na vybranom úseku boli nainštalované ložiská s náplňou vysokoteplotnej pasty Klüber Wolfrasyn Ulaf, deklarovanej pre teploty až 400 °C.
Ani táto pasta, ktorá je na báze polyglykolového oleja a grafitu, ako pevného maziva, neobstála. Jej životnosť bola dokonca kratšia, ako u maziva Mobil Polyrex EM.

Laboratórne testy firmy LUBRICANT
Laboratórium LUBRICANT vykonalo FTIR ATR analýzu čerstvého, modrého maziva. Zo spektra vyplýva, že ide o plastické mazivo na báze rafinovaného uhľovodíkového oleja a polymočoviny (absorpčné pásy 1632, 1612, 1571 a 1519 cm-1), ako zpevňovadlá. Pravdepodobne ide o Mobil Polyrex EM. OES-ICP analýza vylučuje prítomnosť mydlového tužidla, zvýšený obsah síry a fosforu má svoj pôvod pravdepodobne v príslušnej aditívnej prísade (multifunkčná, antikorózna a EP aditívna prísada). Elementárna analýza ukazuje na vysoký obsah dusíka, ktorý zodpovedá cca 6 % polymočoviny.


Tab. 1: Výsledky elementárnej analýzy vykonanej na VŠCHT Praha.

Degradované zvyšky maziva zo zapečených ložísk boli zmerané pomocou FTIR ATR. Z porovnania s čerstvým mazivom Mobil Polyrex EM je vidieť, že hmota vybratá z ložísk obsahuje veľké množstvo oxidačných produktov (absorpčný pás 1724 cm-1), produkty termickej degradácie (pás aromatických uhľovodíkov pri 1603 cm-1) a veľmi malý nevýrazný absorpčný pás pri 876 cm-1, prislúchajúci CaCO3 z konzervačného prostriedku. Absorpčné pásy degradačných produktov sú natoľko výrazné, že z FTIR spektra nie je možné určiť pôvodné mazivo alebo látku, ktorou bolo ložisko naplnené. Tuhé zvyšky maziva boli odovzdané do ALS Praha na OES-ICP analýzu. Keďže sa však laboratóriu nepodarilo zvyšky rozpustiť, bola zvolená analýza OES-ICP po mineralizácii v mikrovlnnej peci. Pri mineralizácii došlo k významným stratám na hmotnosti a v dôsledku toho bola presnosť analýzy o dva rády nižšia, ako bolo potrebné. Možno konštatovať, že analýza nepotvrdila prítomnosť väčšieho obsahu kovových prvkov, ktoré by potvrdzovali prítomnosť mydlových ztužidiel. 
Teda môže ísť o degradované mazivo Mobil Polyrex EM. Túto verziu potvrdzujú výsledky elementárnej analýzy vykonanej na VŠCHT Praha. Vysoký obsah dusíka zodpovedá približne 8 % polymočoviny čo približne zodpovedá mazivu s NLGI 2. Zaujímavá je hodnota obsahu chlóru 0,39 %, ktorá naznačuje, že ložiska mohli pracovať v agresívnom prostredí, keď sa pri 160 °C mohol z plastisolu uvoľňovať plynný chlorovodík. Je známe, že už 100 ppm chlóru (0,01 % Cl v mazive) významne urýchľuje degradáciu mazív. Výsledky elementárnej analýzy použitého maziva bohužiaľ trochu spochybňuje neúplný súčet prvkov – dáva iba 88,8 %, namiesto 100 %.

Ostatné vykonané analýzy
Z hľadiska potreby vypracovať odporúčania vhodných mazív pre reťaze a prevodovky boli vykonané FTIR ATR analýzy existujúcich mazív. V prevodovke bol nájdený syntetický olej na báze PAO, materiál gumových tesnení bol analyzovaný ako fluórovaný kaučuk. Na reťazi bolo identifikované univerzálne plastické mazivo s Li zpevňovadlom. Namiesto spálených ložísk boli objednané nové ložiská. Časť z nich bola vybavená iba konzerváciou, časť dodávky bola vyplnená mazivom (100 % voľného priestoru), ktoré bolo na FTIR ATR identifikované ako univerzálne mazivo s litným ztužidlom (absorpčné pásy pri 1579 a 1560 cm-1).

Návrh a dodávka riešenia pre zákazníka

Špecifikácia požiadaviek vstupné údaje:
- V peci je veľmi agresívne prostredie, mali sme k dispozícii protokol z merania emisií, obsah chloridov. 
- Odolnosť maziva musí krátkodobo (1 hod) odolať teplote 200 °C.
- Mazivo musí byť navrhnuté dlhodobo na dvojzmennú prevádzku pri teplote 165 °C, 7 dní v týždni.
- Požiadavka na trvácnosť maziva v ložiskách (funkčnosť valčekov) 5 rokov, celkom cca 1000 ks ložísk.
- Požiadavka na prvotné namazanie reťazí 8B-1, 53 článkov (250 ks) mazivom spĺňajúcim podmienky v peci.
- Požiadavka na prvotné mazanie spojok reťazí 8B-1, (320 ks) mazivom spĺňajúcim podmienky v peci.
- Požiadavka na mazivo v spreji pre pravidelnú servisnú údržbu – mazanie v intervale 2 mesiace.
- Požiadavka na olejovú náplň do prevodovky, celkom 8 ks, min. trvanlivosť náplne 1 rok, označenie prevodovky RQ 86 - typ 4 (špeciálna), náplň max. 0,3 l.

Ďalšie požiadavky:
- Olej z ložisiek ani reťazí nesmie kvapkať na želatinované výrobky (plechy s PVC vrstvou).
- Gravitačné valčeky sa musia veľmi ľahko otáčať samovoľne s minimálnym valivým odporom (tak, aby bola zabezpečená funkčnosť dopravníka a boli zachované rozstupy plechov).
- Výpary z maziva nesmú ovplyvniť výslednú kvalitu výrobkov.

Riešenie šité na mieru potrieb zákazníka
Spoločnosť LUBRICANT ponúka komplexné riešenia, v tomto prípade bolo nutné zabezpečiť tri typy špeciálnych mazív, ktoré budú spĺňať veľmi vysoké zadané požiadavky – 1. plastické mazivo pre náplň ložísk, 2. olej pre náplň prevodoviek, 3. mazivo na prvotné namazanie reťazí a produkt v spreji užívateľsky priaznivý pre údržbu pre pravidelné domazávanie reťazí.
Žiaden výrobca ložísk 6202 nie je tak flexibilný, aby naplnil 1000 ks ložísk mazivom podľa špecifikácie zákazníka, pretože je to príliš malá šarža. V takejto situácii vzniká priestor pre spoluprácu s firmou LUBRICANT. Rovnako je to aj v prípade požiadavky na namazanie reťazí špeciálnym mazivom u výrobcu pre namazanie 260 ks reťazí, ako aj pre náplň 8 ks malých prevodoviek, tieto množstvá sú príliš malé pre veľkých výrobcov.
Kľúčovým faktorom úspechu pri tomto projekte sa ukázala schopnosť spoločnosti LUBRICANT ponúknuť okrem identifikácie príčin, selekcie a dodávky špeciálnych mazív aj presnú aplikáciu mazív na konštrukčné časti strojov s garanciou záruky kvalitnej a presnej aplikácie. V prípade prevodoviek došlo ku kontrole kompatibility použitých tesnení, výplachu existujúcej olejovej náplne a naplneniu prevodoviek špeciálnym olejom. V prípade reťazí a ložísk bolo nutné ich očistenie od prvotnej náplne a následné namazanie presným množstvom špeciálnych mazív. Tieto práce boli vykonané v laboratóriách našej spoločnosti.

Čistenie – odmastenie v linke Solvac
Kompaktný systém odmasťovania parou Solvac S1 je navrhnutý tak, aby bezpečne používal všetky súčasné nehorľavé rozpúšťadlá schválené agentúrou EPA. Kompletný systém je ekonomickým riešením pre presné čistenie pomocou rozpúšťadiel. Napriek kompaktným rozmerom je Solvac S1 vybavený množstvom technológií a bezpečnostných funkcií. Dodáva sa s výberom ultrazvukových frekvencií v závislosti od konkrétneho použitia. Systém je vybavený patentovanou technológiou Swept Wave od spoločnosti Crest, ktorá zaisťuje bezkonkurenčnú účinnosť čistenia pri každom použití. 

Presné dávkovanie maziva Walther Systemtechnic
Na základe výpočtu presného množstva maziva potrebného pre naplnenie ložiska, nasledovalo naplnenie ložísk v špecializovanom laboratóriu zameranom na aplikácie mazív. Vďaka presnému dávkovaniu hráme kľúčovú úlohu v priemyselnej výrobe tovaru v mnohých výrobných procesoch. Každý z týchto procesov vyžaduje vysokú úroveň presnosti, kontroly a opakovateľnosti, aby bolo možné dosiahnuť optimálne výsledky.

Na konci je spokojný zákazník
Naše riešenie umožnilo eliminovať nedostatky spôsobené pri projektovaní a výrobe tunelovej pece. Linka po výmene konštrukčných častí – ložísk, reťazí a prevodoviek namazaných s použitím špeciálnych mazív funguje bez závažných porúch už 26 mesiacov.

Ing. Jozef Šiška, Ing. Jiří Valdauf, LUBRICANT
Foto: LUBRICANT

Publikováno: 14. 1. 2026 | Počet zobrazení: 162 45