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Wälzlager Wälzlageraustausch im XXL-Format

| Redakteur: Lilli Bähr

Welche Anforderungen der Austausch von Großwälzlagern in Anlagen der Stahlindustrie mit sich bringt, hat NSK bei der Modernisierung eines Konverters in einem skandinavischen Stahlwerk des SSAB-Konzerns erlebt. Dort hat das Unternehmen einen finnischen Getriebehersteller dabei unterstützt, sechs Kegelrollenlagern mit einem Innendurchmesser von 1800 mm auszutauschen.

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In den Konvertern der Stahlindustrie kommen hochbeanspruchte Großlager zum Einsatz.
In den Konvertern der Stahlindustrie kommen hochbeanspruchte Großlager zum Einsatz.
(Bild: NSK)

Der SSAB-Konzern gehört zu den führenden Stahlherstellern in Europa. Bekannt ist das Unternehmen vor allem durch seine hochfesten Stähle, die in anspruchsvollen Anwendungen zum Einsatz kommen zum Beispiel in Baumaschinen und in den crashrelevanten Teilen der Autokarosserie. Die Europa-Division von SSAB stellt hochwertige Feinbleche und Stahlrohre her.

SSAB Europe betreibt in Skandinavien vier Produktionsanlagen. In einer der Anlagen, die sich im finnischen Raahe (bei Oulu) befindet, sollten drei Konvertergetriebe überarbeitet und mit neuen Lagerungen ausgestattet werden. Damit beauftragte SSAB den Getriebehersteller David Brown Santasalo, der die Getriebe demontierte und in seinem rund 300 km von Raahe entfernten Werk in Jyväskylä zerlegte.

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Lager mit erhöhter statischer Tragzahl entwickelt

Bei den Konvertergetrieben handelte es sich um ältere Großgetriebe aus russischer Fertigung, die mit Qualitätslagern von NSK nachgerüstet werden sollten. NSK-Experten begutachteten die Lager und nahmen die Betriebsdaten auf. Erschwerend kam hinzu, dass bei der Getriebekonstruktion Toleranzen nach russischen Normen berücksichtigt worden waren.

Um die vorhandenen Kegelrollenlager zu ersetzen, entwickelte NSK Lager mit erhöhter statischer Tragzahl und anwendungsspezifischen Abmessungen. NSK fertigte die sechs Großlager mit einem Innendurchmesser von 1800 mm, die jeweils ein Gewicht von 2250 kg aufweisen. Parallel erarbeiteten Experten von NSK eine Strategie zur gleichzeitigen Montage von Innen- und Außenring auf dem Zahnkranz.

3D-Koordinaten-Messmaschine erfasst Lager-Dimensionen

Die Lager wurden in Jyväskylä angeliefert, wo NSK ihre Montage überwachte. Die Montagehilfe erlaubte auch die exakte Einstellung des Lagerspiels. Außerdem ermittelte NSK vor Ort eine Formel für die Bestimmung der Breite der Distanzscheiben, mit denen das Axialspiel definiert wird. Dabei wurden Werte erfasst wie die Breite der montierten Lager auf der Fest- und Loslagerseite, die Breite des Innenrings auf der Festlagerseite, Gehäusedurchmesser und der Abstand zwischen Innenbord und Welle. Auf der Basis eines von NSK bereitgestellten Kontrollberichtes erfassten die beteiligten Mitarbeiter von David Brown Santasalo mit einer 3D-Koordinaten-Messmaschine alle Werte.

Auf der Basis dieser Werte konnte NSK das axiale Lagerspiel berechnen und einen Wert von 1800 µm bis 2100 µm empfehlen. Sowohl die Lagermontage als auch die Einstellung des Spiels mit Hilfe der Distanzscheiben fanden in vertikaler Lagerposition statt. Allerdings musste das Spiel in horizontaler Position nochmals nachgestellt werden. Gründe dafür waren das hohe Gesamtgewicht und das geteilte Gehäuse, das die Gesamtsteifigkeit reduziert. Allein das Oberteil des Getriebegehäuses wiegt 11,7 t, der Zahnkranz mit den beiden Lagern 11,9 t.

Testlauf im eingebauten Zustand

Aufgrund des sehr hohen Drehmomentes konnten die Großlager erst im eingebauten Zustand im Stahlwerk einem Testlauf unterzogen werden. Seitdem sind die überholten Konvertergetriebe mit den neuen Kegelrollenlagern bei Radiallasten bis 150 kN im Einsatz bei SSAB.

Beteiligte Unternehmen des gesamten Projektes waren das skandinavische Stahlwerk von SSAB, der finnische Getriebehersteller David Brown Santasalo und der Wälzlagerhersteller NSK mit Unterstützung des Distributors Nomo. (lb)

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