Menu

Strona Główna O nas Oferta Katalogi Baza wiedzy Kontakt

Łożyska toroidalne CARB od SKF – Przewodnik po montażu, luzach i klasie Explorer

Jak ustaliliśmy w poprzednim artykule, łożysko toroidalne CARB to technologiczny przełom w kompensacji wydłużenia cieplnego wałów. Wynalezione i opatentowane w 1995 roku przez szwedzki koncern SKF, całkowicie zmieniło podejście do projektowania ciężkich węzłów łożyskowych w przemyśle papierniczym, wydobywczym i metalurgicznym.

Samo zakupienie łożyska CARB to jednak dopiero połowa sukcesu. Ponieważ pozbawione jest ono obrzeży prowadzących wałeczki, jego montaż i pomiar luzu wewnętrznego wymagają od mechaników Utrzymania Ruchu zastosowania zupełnie innych procedur niż w przypadku klasycznych łożysk baryłkowych. W tym poradniku eksperckim bierzemy pod lupę rozwiązania SKF i najlepsze praktyki warsztatowe.

Łożyska toroidalne CARB od SKF – Przewodnik po montażu, luzach i klasie Explorer

Samowahliwy system łożyskowy SKF – Zwycięski duet

Łożysko CARB nigdy nie pracuje samodzielnie jako podpora wału. Zostało zaprojektowane jako element Systemu Łożysk Wahliwych SKF (Self-Aligning Bearing System), który składa się z dwóch precyzyjnie dobranych komponentów:

  1. Węzeł ustalający (Sztywny): Stanowi go klasyczne łożysko baryłkowe SKF. Jego zadaniem jest przenoszenie obciążeń promieniowych oraz ustalenie wału w jednym miejscu, przenosząc wszystkie siły osiowe.

  2. Węzeł swobodny (CARB): Montowane po drugiej stronie wału. Przenosi wyłącznie obciążenia promieniowe i pozwala wałowi na bezoporowe "pływanie" wzdłuż osi, kompensując rozszerzalność cieplną.

Wskazówka konstrukcyjna: Obydwa łożyska w tym systemie mają taką samą, potężną zdolność do wychyleń kątowych. Eliminuje to konieczność idealnego, czasochłonnego osiowania opraw łożyskowych, co jest zmorą w przypadku sztywnych łożysk walcowych.

Klasa SKF Explorer – Co daje w przypadku łożysk CARB?

Wszystkie nowoczesne łożyska CARB są obecnie produkowane w standardzie SKF Explorer. Podobnie jak w przypadku omówionej wcześniej technologii X-life u konkurencji, klasa Explorer oznacza znaczące usprawnienia w metalurgii i mikrogeometrii.

W łożyskach CARB Explorer zastosowano wysoce jednorodną stal, ulepszoną obróbkę cieplną oraz dogładzane bieżnie toroidu.

Dla działów UR oznacza to trzy namacalne korzyści:

  • Zwiększona o kilkanaście procent bazowa nośność dynamiczna, co zgodnie ze wzorem na trwałość zmęczeniową radykalnie wydłuża czas pracy.

  • Znacznie niższy poziom generowanych wibracji.

  • Większa odporność na zanieczyszczenia stałe w smarze, dzięki wyższej twardości bieżni.

Wyzwanie montażowe – Dlaczego szczelinomierz to za mało?

Większość ciężkich łożysk baryłkowych i CARB montuje się na wałach za pomocą otworów stożkowych (z użyciem tulei wciąganych, np. serii H, lub wciskanych). Kiedy wciskamy łożysko na stożek, jego pierścień wewnętrzny się rozszerza, co powoduje redukcję luzu promieniowego.

W tradycyjnym łożysku baryłkowym mechanik po prostu wsuwa listki szczelinomierza między wałeczek a bieżnię, kontrolując spadek luzu. W łożysku CARB ta metoda bywa bardzo zwodnicza.

Ze względu na brak obrzeży i specyficzną budowę, wałeczki w łożysku CARB mogą się nieznacznie przemieszczać osiowo i przekrzywiać podczas wciskania na wał. Zmierzenie luzu szczelinomierzem wymagałoby upewnienia się, że wszystkie wałeczki leżą idealnie centralnie na bieżni, co w warunkach warsztatowych jest niemal niemożliwe. Błędny pomiar prowadzi do zatarcia łożyska (zbyt mocny wcisk) lub obracania się go na wale (zbyt luźny wcisk).

Pomiar idealny: Metoda SKF Drive-up

Aby wyeliminować błędy ludzkie przy montażu łożysk CARB z otworem stożkowym, SKF opracowało bezbłędną i powtarzalną procedurę o nazwie SKF Drive-up Method. Zamiast mierzyć mikrometryczny luz szczelinomierzem, metoda ta opiera się na kontrolowaniu przesunięcia osiowego łożyska na stożku.

Niezbędne narzędzia: Nakrętka hydrauliczna (SKF HMV..E), pompa hydrauliczna z precyzyjnym manometrem oraz czujnik zegarowy.

Procedura krok po kroku:

  1. Faza początkowa (Ciśnienie startowe): Łożysko wsuwa się na stożek i dociska nakrętką hydrauliczną do momentu osiągnięcia precyzyjnie określonego w tabelach SKF ciśnienia (np. 4.5 MPa). W tym momencie łożysko jest "wyzerowane" – przylega do wału, ale nie jest jeszcze zaciśnięte.

  2. Faza wcisku (Przesunięcie s): Zerujemy czujnik zegarowy i pompujemy olej do nakrętki, przesuwając łożysko wzdłuż stożka o dokładnie wyliczoną odległość s (np. 1.25 mm).

  3. Koniec montażu: Odległość s gwarantuje, że pierścień wewnętrzny rozszerzył się w stopniu, który pozostawia idealny luz operacyjny, bez konieczności dotykania wałeczków szczelinomierzem.

Metoda kontroli wcisku Precyzja Ryzyko błędu Czas operacji dla dużych łożysk
Pomiar szczelinomierzem Niska (dla CARB) Bardzo wysokie Długi (wymaga ciągłego korygowania)
Pomiar kąta dokręcenia Średnia Wysokie (zależy od tarcia na gwincie) Średni
Metoda SKF Drive-up Absolutna Znikome Bardzo krótki

Smarowanie – Ukryta zaleta łożysk CARB

Łożyska toroidalne posiadają jeszcze jedną, niezwykle ważną cechę eksploatacyjną. W klasycznych łożyskach baryłkowych, przy dużych obciążeniach promieniowych i osiowych, końce wałeczków ocierają się o obrzeża prowadzące (tzw. tarcie ślizgowe na obrzeżu). Generuje to dodatkowe ciepło, które przyspiesza starzenie się smaru i powoduje uwalnianie oleju bazowego z zagęszczacza.

W łożysku CARB wałeczki są całkowicie samoprowadzące i nie ma tu żadnych obrzeży. Cały ruch odbywa się w warunkach niemal idealnego tarcia tocznego. Dzięki temu łożysko węzła swobodnego pracuje ze znacznie niższą temperaturą, co pozwala na wydłużenie interwałów dosmarowywania nawet o 20-30%.

Podsumowanie i wsparcie eksperckie

Przejście na system łożysk wahliwych (Baryłkowe + CARB) to jeden z najbardziej opłacalnych procesów modernizacyjnych w przemyśle ciężkim. Wymaga jednak zaopatrzenia służb UR w odpowiednią wiedzę oraz narzędzia hydrauliczne, aby w pełni wykorzystać potencjał klasy SKF Explorer.

Twój wentylator przemysłowy cierpi z powodu wibracji i regularnie niszczy łożyska w wyniku wydłużenia cieplnego wału? Chcesz wyposażyć swój warsztat UR w nakrętki hydrauliczne do metody SKF Drive-up? Skontaktuj się z naszymi doradcami. Pomożemy dobrać kompletny system łożysk, zaprojektujemy nowe oprawy i dostarczymy niezbędne tabele ciśnień montażowych.