Präzisionsarbeit beim Austausch von Großwälzlagern

Der Austausch von Großwälzlagern in den Anlagen der Stahlindustrie stellt hohe Anforderungen sowohl an die Werkzeuge als auch an die Mannschaft und die Strategie, mit der die Lager gewechselt werden. Wie man eine solche Aufgabe löst, demonstrierte NSK kürzlich bei der Modernisierung eines Konverters in einem skandinavischen Stahlwerk. In Kooperation mit dem autorisierten Distributor Nomo unterstützte NSK hier einen finnischen Getriebehersteller beim Austausch von sechs Kegelrollenlagern mit einem Innendurchmesser von 1800 mm.
 

Montage einer Lagereinheit bei David Brown Santasalo 

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

SSAB Europe betreibt in Skandinavien vier Produktionsanlagen, die vom Hochofen bis zum Finish die gesamte Prozesskette abdecken. In einer der Anlagen, die sich im finnischen Raahe (bei Oulu) befindet, sollten im Rahmen der Instandhaltung drei Konvertergetriebe überarbeitet und mit neuen Lagerungen ausgestattet werden. Damit beauftragte SSAB den Getriebehersteller David Brown Santasalo, der im ersten Schritt die Getriebe demontierte und in seinem rund 300 km von Raahe entfernten Werk in Jyväsklä/Finnland zerlegte.

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

Nach einer detaillierten Beurteilung der Anwendung und der spezifischen Anforderungen entwickelte NSK Lager mit erhöhter statischer Tragzahl und anwendungsspezifischen Abmessungen, um die vorhandenen Kegelrollenlager zu ersetzen. 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 mit Hilfe eines speziellen Werkzeugs.

Die Lager wurden nach und nach in Jyväsklä 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 z.B. 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 wurden alle Werte von David Brown Santasalo mit einer 3D-Koordinaten-Messmaschine erfasst.

Auf der Basis dieser Werte konnte NSK das axiale Lagerspiel berechnen und einen Wert von 1800 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 Tonnen, der Zahnkranz mit den beiden Lagern 11,9 Tonnen. Nach der Installation wurde das Ergebnis – einschließlich des Lagerspiels – von NSK-Technikern überprüft. Auf Einladung von NSK war auch Personal von SSAB während der Lagermontage vor Ort.

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 zur vollen Zufriedenheit von SSAB im Einsatz – bei Radiallasten bis 150 kN.

Während des gesamten Projektes leistete Porin Laakeri Oy in Oulu, ein Unternehmen der Nomo-Gruppe, wertvolle Unterstützung. Die exzellente Zusammenarbeit aller Beteiligten – SSAB, David Brown Santasalo, Porin Laakeri und NSK – führte dazu, dass das Werk Raahe von SSAB nun mit Konvertern nach neuestem Stand der Technik ausgerüstet ist, die zudem sehr kosteneffizient arbeiten.

NSK konnte bei diesem Projekt einmal mehr seine Kompetenz in der Stahlindustrie unter Beweis stellen, die zu den zentralen Zielbranchen des Unternehmens gehört. Wälzlager von NSK kommen in allen Stufen der Stahlerzeugung und –verarbeitung zum Einsatz, von der Aufbereitung des Rohmaterials über das Schmelzen bis zum Walzen. Zu den Anwendungen der Lager gehören Konverter, Kalt- und Warmwalzanlagen, Rollgänge und Vielwalzengerüste. Viele Baureihen dieser Wälzlager werden aus besonderen Werkstoffen hergestellt, die NSK eigens für diese Branche entwickelt und die den hohen Belastungen und ungünstigen Umgebungsbedingungen dauerhaft standhalten.

Eines der neuen Lager wird für den Einbau vorbereitet.