Jak jsme odstranili problém s nadměrným opotřebením ložisek v papírenském stroji: Praktická analýza a řešení

Foto: Isis França / Unsplash

V papírenském průmyslu patří ložiska k nejvíce namáhaným komponentům strojů. Jejich předčasné opotřebení nejen zvyšuje náklady na údržbu, ale může vést i k neplánovaným odstávkám výroby. V jednom z našich případů se zákazník potýkal s opakovaným selháváním ložisek v sušící části papírenského stroje, kde teploty dosahovaly až 120 °C a vysoká vlhkost zhoršovala účinnost maziva. Po podrobné analýze provozních podmínek a testování vzorků maziva jsme identifikovali klíčové příčiny problému – a navrhli řešení, které vedlo k výraznému prodloužení životnosti ložisek.

Problém: Nadměrné opotřebení ložisek a jeho příčiny

V papírenském průmyslu patří ložiska mezi nejvíce namáhané komponenty strojů. V našem případě se zákazník potýkal s opakovaným předčasným selháváním ložisek v sušící části papírenského stroje, což vedlo k neplánovaným odstávkám a vysokým nákladům na opravy. První analýza ukázala, že příčinou nebylo mechanické poškození, ale nadměrné opotřebení způsobené kombinací vysokých teplot, kontaminace a nedostatečné mazací schopnosti použitého oleje.

Ložiska v sušící části pracují při teplotách často přesahujících 120 °C, kde běžné minerální oleje ztrácejí své mazací vlastnosti. Navíc přítomnost vodní páry a papírového prachu zhoršovala situaci – kontaminanty pronikaly do mazacího filmu a urychlovaly abrazivní opotřebení. Standardní analýza oleje odhalila zvýšený obsah kovových částic a pokles viskozity, což potvrdilo, že mazivo nedokázalo udržet stabilní ochrannou vrstvu mezi třecími plochami.

Diagnostika: Jak jsme identifikovali klíčové faktory selhání

Pro přesnou identifikaci problému jsme provedli komplexní diagnostiku, která zahrnovala analýzu použitého maziva, inspekci ložisek a hodnocení provozních podmínek. Vzorky oleje byly podrobeny spektrometrické analýze, která odhalila vysoký obsah železa, mědi a křemíku – indikátory abrazivního opotřebení a kontaminace. Dále jsme zjistili, že viskozita oleje klesla o více než 20 % oproti původní hodnotě, což svědčilo o degradaci základového oleje vlivem vysokých teplot.

Inspekce ložisek potvrdila přítomnost mikroskopických rýh a důlků na valivých elementech, typických pro abrazivní opotřebení. Zároveň jsme zjistili, že mazací systém nebyl schopen efektivně odvádět teplo z kontaktních ploch, což vedlo k lokálnímu přehřívání. Na základě těchto zjištění jsme definovali tři hlavní faktory selhání: nedostatečná tepelná stabilita maziva, nedostatečná ochrana proti kontaminaci a nevhodná viskozita pro dané provozní podmínky.

Foto: Geraldine Lewa / Unsplash

Řešení: Výběr a aplikace správného maziva

Na základě diagnostiky jsme navrhli přechod na syntetický polyalkylenglykolový (PAG) olej s vysokou tepelnou stabilitou a vynikajícími mazacími vlastnostmi i při extrémních teplotách. Tento typ oleje si udržuje stabilní viskozitu v širokém teplotním rozsahu a odolává oxidaci lépe než minerální oleje. Pro zvýšení ochrany proti kontaminaci jsme doporučili přidání aditiv na bázi esterů, která zlepšují schopnost oleje vytvářet pevný mazací film i za přítomnosti vody a pevných částic.

Důležitým krokem bylo také optimalizování intervalů výměny maziva a zavedení pravidelného monitoringu stavu oleje pomocí analýz. Zákazník začal používat filtrační systém s jemností 5 mikronů, který efektivně odstraňoval pevné kontaminanty z mazacího okruhu. Viskozita nového oleje byla zvolena tak, aby při provozní teplotě 120 °C poskytovala dostatečnou tloušťku mazacího filmu, aniž by způsobovala nadměrné tření za studena při startu stroje.

Výsledky: Prodloužení životnosti ložisek a snížení nákladů

Po implementaci nového maziva a úpravě údržbových postupů došlo k výraznému zlepšení. Během prvních šesti měsíců provozu jsme zaznamenali pokles opotřebení ložisek o více než 60 %, což potvrdily jak analýzy oleje, tak vizuální inspekce. Intervaly mezi výměnami ložisek se prodloužily z původních 3–4 měsíců na více než 12 měsíců, což výrazně snížilo náklady na údržbu a neplánované odstávky.

Dlouhodobé sledování ukázalo, že nový mazací systém nejenže prodloužil životnost ložisek, ale také zlepšil energetickou účinnost stroje. Díky nižšímu tření klesla spotřeba energie o přibližně 5 %, což přineslo další úspory. Tento případ jasně demonstruje, jak důležitý je výběr správného maziva a systematický přístup k údržbě v náročných průmyslových aplikacích, jako je papírenský průmysl.

Foto: Mike Hindle / Unsplash

Optimalizace režimu mazání: Klíč k prevenci opotřebení

Po výměně maziva jsme se zaměřili na úpravu mazacího režimu, který se ukázal jako stejně důležitý jako samotná kvalita maziva. V papírenském průmyslu jsou ložiska vystavena extrémním podmínkám – vysoké teplotě, vlhkosti a mechanickému namáhání. Standardní intervaly mazání, které byly původně nastaveny podle obecných doporučení výrobce stroje, se ukázaly jako nedostatečné. Provedli jsme analýzu provozních podmínek a zjistili, že ložiska v kritických uzlech vyžadují častější doplňování maziva, a to v intervalech zkrácených až o 40 % oproti původnímu plánu.

Důležitým krokem bylo zavedení systému monitoringu stavu maziva přímo v provozu. Pomocí pravidelných odběrů vzorků a analýzy obsahu kovových částic, viskozity a přítomnosti vody jsme mohli přesně určit optimální okamžik pro doplnění nebo výměnu maziva. Tento přístup nejen prodloužil životnost ložisek, ale také snížil spotřebu maziva, protože jsme předešli jeho předčasné degradaci. V praxi to znamenalo snížení nákladů na maziva o 15–20 % při současném zvýšení spolehlivosti stroje.

Vliv kontaminace a jak jí předcházet

Jedním z překvapivých zjištění během diagnostiky bylo, že významnou příčinou opotřebení ložisek byla kontaminace maziva cizorodými částicemi a vodou. V papírenském provozu je toto riziko obzvláště vysoké kvůli přítomnosti celulózy, prachu a vysoké vlhkosti. I malé množství pevných částic v mazivu může způsobit abrazivní opotřebení, zatímco voda urychluje oxidaci a snižuje účinnost maziva. Zavedli jsme proto několik opatření k minimalizaci kontaminace.

Prvním krokem bylo zlepšení utěsnění ložiskových uzlů pomocí speciálních těsnění odolných vůči vysokým teplotám a chemikáliím. Dále jsme instalovali filtrační systémy s jemností filtrace 5 mikronů, které zachycují i mikroskopické částice. Pro odstranění vody z maziva jsme zavedli pravidelné odvodňování pomocí separátorů. Tyto úpravy vedly k výraznému snížení koncentrace kontaminantů v mazivu, což se projevilo snížením opotřebení ložisek o více než 30 % během prvních šesti měsíců po implementaci.

Školení personálu a dlouhodobá údržba

Technická řešení sama o sobě nestačí, pokud personál není dostatečně proškolen pro jejich správnou aplikaci. Proto jsme zorganizovali školení pro údržbáře a operátory stroje zaměřené na správné postupy mazání, identifikaci příznaků opotřebení a základní diagnostiku stavu ložisek. Školení zahrnovalo praktické ukázky správného dávkování maziva, kontroly těsnění a interpretace výsledků analýz maziva. Důraz byl kladen na prevenci – například na včasné odhalení netěsností nebo nadměrného zahřívání ložisek.

Pro dlouhodobé udržení dosažených výsledků jsme zavedli systém pravidelných kontrol a údržby, který zahrnuje měsíční revize stavu ložisek, čtvrtletní analýzy maziva a roční komplexní prohlídky stroje. Tento systém umožňuje včasné odhalení potenciálních problémů a jejich řešení dříve, než dojde k vážnému poškození. Díky kombinaci technických opatření a systematické údržby se podařilo snížit neplánované odstávky stroje o 50 % a prodloužit intervaly mezi generálními opravami o 25 %.

Máte podobný problém?

Každá aplikace vyžaduje individuální přístup. GCG Group dodává nejen kvalitní maziva a průmyslové oleje, ale také technickou podporu včetně analýzy provozních podmínek a doporučení pro optimální výběr a aplikaci. Ke každému produktu poskytujeme podrobné technické listy a bezpečnostní listy (SDS), které vám pomohou zajistit bezpečnost a efektivitu ve vaší výrobě. Ozvěte se nám – nebo si rovnou projděte katalog více než 1 300 produktů.