ベアリング保護リングは、セメントプラントの稼働時間を促進するのに役立ちます

何も鳴き声を止めることができないようでした。モナークセメント会社の巨大なボールミルがまだ騒々しかったわけではありません。 5,000馬力のモーターを搭載し、1時間に100トンのクリンカー（石灰石と頁岩の燃焼混合物）を粉砕します。しかし、鳴き声はランディ・リーベルが聞きたかったものではありませんでした。カンザス州フンボルトにあるモナークの工場の電気監督者として、彼は騒音がモーターのベアリングが再び動いていることを意味することを知っていました。

実際、年間130万トンのセメントを生産する能力がある工場では、慢性的なベアリングの損傷の音はあまりにも馴染み深いものでした。ボールミルが新しくなった2001年以来、モーターベアリングは3回交換されていました。

「私たちはそれらのベアリングにグリースを塗り続けましたが、彼らは鳴き続けました」とリーベルは回想します。 「待つ時間が長すぎると、ベアリングレースの壁が以前と同じように溝ができることを知っていました。また、すべての費用とダウンタイムのために、別の交換を楽しみにしていませんでした。そのモーターを引っ張るのに少なくとも10日かかります–それは主要な生産です。時々私たちは助けを借り、ホイストを借りてそれをトラックに乗せ、それを取り除いて再建しなければなりません。そこで今回（2009年夏）、他のことを試してみることにしました。」

「他の何か」は、メインベースの静電技術（EST）によって製造されたAEGISiPROベアリング保護リングでした。 iPROは、有害な電流をベアリングからアースに安全に流すことにより、中電圧モーターと発電機の寿命を延ばし、それらが使用されるシステム全体の信頼性を向上させます。直径30インチまでの発電機/モーターシャフトに対応するために、さまざまなサイズで利用できます。

メンテナンスフリーのAEGISiPROは、ポンプ、コンプレッサー、ミキサー、シュレッダー、コンベヤー、および鉱業、食品加工、廃水処理、石油化学精製、その他多くの大電流アプリケーションで使用されるその他の機械を駆動する中電圧モーターに最適です。 iPROは、ユーティリティシステムとオンサイト発電システムの両方で発電機のベアリングも保護します。

Riebelは、地元のモーターおよび機器の修理店であるIndependent Electric Machinery Company（IEMCO）のモーターショップ運営マネージャーであるScottWilkinsと電気ベアリングの損傷について話し合っていました。 WilkinsはiPROを推奨し、RiebelはIEMCOにそれらのうちの2つをボールミルモーターに取り付けさせました。ほとんどの大型モーターの場合、ESTはドライブ側にiPROを取り付け、非ドライブ側に絶縁を取り付けることを推奨しますが、一部の大型モーター、特に絶縁が設計されていないモーターや、絶縁を簡単に取り付けることができないモーターの場合、ESTはiPROを取り付けることを推奨します。モーターの駆動端と非駆動端の両方で鳴ります。

RiebelとWilkinsは、現場での改造を容易にするように設計されたiPROスプリットリングモデルを選択しました。各iPROの嵌合半分は、モーターをミルから切り離す必要なしに、モーターシャフトの周りに取り付けられました。

1906年に設立された家族経営のIEMCOは、モーター、発電機、ホイスト、溶接機、配電開閉装置の販売、サービス、修理、テストを行っています。カンザスシティのカンザスシティにあるIEMCOの本社には、設備の整った機械工場があります。同社はまた、この地域に5つのサービスセンターを持っています。彼らは日常的に大型モーターを扱っているため、IEMCOの担当者は、シャフト電流がモーターベアリングに与える可能性のある深刻な損傷を十分に認識しています。

電気ベアリングの損傷を軽減する
迂回しないと、シャフト電圧がベアリングを介して放電し、ボールやレースの壁に穴が開く可能性があります。長期的なベアリング保護がないと、レースの壁に沿って一定の間隔で集中して穴を開けると、フルーティングと呼ばれるウォッシュボードのような隆起が発生し、騒音や振動の原因となる可能性があります。最終的な結果はモーターの故障です。

皮肉なことに、従来のバネ仕掛けの接地ブラシなど、ベアリングを保護するように設計された製品の中には、それ自体で大規模なメンテナンスが必要なものがあります。絶縁体やセラミックベアリングなどの他のものは、接続された機器に損傷を与える可能性があります。

電子移動速度を上げるために、iPROの内周全体が導電性マイクロファイバーの複数の列で裏打ちされています。リングの特許取得済みのAEGISFiberLockチャネルにしっかりとロックされたこれらのマイクロファイバーは、モーターシャフトを完全に囲み、有害なシャフト電流に数百万の放電ポイントを提供し、これらの電流をベアリングからアースに効果的に迂回させる最小抵抗のパスを作成します。マイクロファイバー自体は、破損を防ぎ、リングがモーターの寿命の間続くことを保証するために、並外れた柔軟性のために特別に設計されています。 iPROは、ベアリング、モーター、およびモーター駆動システムの寿命を延ばすため、連邦エネルギー管理プログラムの下で持続可能な技術として認定されています。

しつこい、広範囲にわたる問題
中西部の6つの州の請負業者と小売ホームセンターは、アイオワ州デモインとカンザス州ドッジシティのターミナルにセメントをトラックと電車で送るモナーク工場に依存しています。ターミナルはセメントを13に配布します。それぞれの地域で販売しているモナークの子会社。セメントの一部はバルクで販売され、一部はバッグで販売されます。また、その一部は子会社によってさらに処理され、建築製品を製造したり、石や砂を追加して生コンクリートを製造したりします。

モナークが1908年に設立されたとき、直径4フィートまでの爆破された石灰岩（「ショットロック」）の塊がラバが引くカートに手で積み込まれました。現在、この石灰石は、巨大なフロントエンドローダー、50トンのダンプトラック、コンベヤーによって移動され、一連のコンピューター制御の粉砕機、キルン、ミルで、フェイスパウダーのように細かくなります。

ほとんどの加工機械は電気モーターで駆動されており、慢性的なベアリングの損傷の問題は、プラントのボールミルに限定されるものではありません。モーターの多くは可変周波数ドライブ（VFD）によって制御され、モーターシャフトに追加の高周波電流を誘導します。入力がVFDによって変調されている場合、ファンまたはポンプモーターは消費電力が少なくなる傾向がありますが、モーターが故障し続けると、効率が向上するという利点が失われます。

このような故障はRiebelにとって繰り返し発生する頭痛の種でしたが、2009年に取り付けられた2つのAEGIS iPROリングがボールミルモーターのベアリングを保護しているように見えるため、彼はIEMCOにiPROをさらに9つのモーターに取り付けさせました。

その好例は、VFD制御のクーラーベントファンで、300馬力のモーターをほぼ8年間頻繁に交換する必要がありました。毎回、窯は少なくとも1日は停止しなければなりませんでした。古いモーターは取り外され、再構築されたスペアモーターは位置合わせして結合する必要がありました。

「引っ張られたモーターを送り出して再構築しましたが、3〜6か月後、同じことをもう一度やり直す必要がありました」とRiebel氏は言います。 「クーラーベントファンモーターについては、両方のベアリングの断熱を試みました。絶縁体を使用すると、モーターは故障の合間に2年間持続しました。シャントされた電気がファン自体のベアリングを傷つけた可能性があります。断熱材は問題を後押しするだけです。接地されていなければ、電気はどこかに行かなければなりません。 iPROは、このファンに新たなスタートを切りました。」

「私たちは問題が何であるかを本当に理解していませんでした」とリーベルは振り返ります。 「電気ベアリングの損傷について入手できる情報はあまりありませんでした。ベアリングが故障してモーターが過熱することはわかっていましたが、その理由はわかりませんでした。何度も何度も、私たちはモーターを送り出し、再構築して、サービスに戻しました。根本的な原因はわかりませんでした。」

革新的なグリーンテクノロジーによって解決
現在、VFD制御のモナークファンモーターがオーバーホールされるたびに、IEMCOにショップにiPROリングを追加させることがモナークのポリシーになっています。別のそのような設置は、ID（誘導ドラフト）ファン用の2,250馬力モーターにありました。窯で加熱された空気をローラーミルに通して、生の粉砕プロセス中に石灰石と頁岩を乾燥させます。現在iPROを搭載している他のモーターには、工場の窯で空気が強制的に出入りする4つのモーターが含まれます。2つの2,000 HPIDファンモーターと2つの1,000HPバグハウス（集塵）ファンモーターです。

また、セメント工場は非常にほこりっぽい場所であり、多くのモーターが屋外にあるため、モナークは、新しいモーターの一部に、別の静電技術製品であるAEGIS Severe-DutySGRベアリングアイソレーターシャフト接地リングを装備する必要があることを指定し始めました。 iPROと同様に、AEGIS Severe-Duty SGRの固定された導電性マイクロファイバーは、効率的な接地のためにモーターシャフトを完全に囲みますが、このモデルには、ほこり、水、その他の汚染物質からの保護を強化するIP56非接触絶縁シールが組み込まれています。

モナークのメンテナンスマネージャーであるマークピリーは、IEMCOのウィルキンスに相談した後、工場で取り付けられたSevere-DutySGRを備えたプラントの最初のモーターの購入を承認しました。この記事の執筆時点では、200馬力の空気圧縮機モーターがプラントで稼働している唯一のモーターです。

「モーターを強く押すので、ベアリングをきれいに保ちたいのです」とリーベルは説明します。 「私たちは通常、巻線の故障のためにそのモーターを失います。そのほとんどは、ベアリングが故障し始め、モーターが過負荷になることが原因だと思います。」

予防のオンス
Riebelは、電圧プローブとオシロスコープを使用して、接地リングを備えたすべてのプラントのモーターのシャフト電圧を定期的に読み取ります。読み取り値が低く、リングが損傷を与える可能性のあるシャフト電圧を低減したことを示しているため、彼は結果に満足しています。

リーベルはまた、工場がIEMCOから受けたサービスに高い評価を与えています。「私の意見では、彼らは私たちが協力した中で群を抜いて最高の店であり、この地域のほとんどすべての店と協力してきました。スコット（ウィルキンス）は本当に関わっています。彼は本当に初めての人です。」

時間はリングがモナーク全体にどれだけのお金を節約するかを正確に教えてくれますが、リーベルはAEGISiPROがダウンタイムとモーターメンテナンスのコストを削減する効果的で長期的なベアリング保護を提供すると確信しています。

「これまでのところ、とても良いです」と彼は言います。 「5,000馬力では、最後のベアリングセットは1年しか続かなかったので、今までに問題に気付いた可能性がありますが、何もありませんでした。鳴き声はありません。」

詳細については、連絡先：John Shepherd、中西部地域営業マネージャー、Electro Static Technology、Loveland、OH45140。電話513-417-1161、電子メール[email protected]または訪問 www.est-aegis.com 。

図1.カンザス州フンボルトにあるMonarchCementCompanyの工場。

図2.最初の2つの接地リングがモナークセメント会社の工場に設置されたボールミル。工場の5,000馬力モーターのベアリングは、モーターの両端にあるAEGIS iPROベアリング保護リング（挿入図）によって損傷電圧が迂回されるまで、定期的に故障していました。これらの現場での改造は、iPROのスプリットリングバージョンを使用したおかげで、モーターを工場から切り離す必要なしに達成されました。

図3.モナークセメントカンパニーの機械のモーターオーバーホールの一環として、IEMCOショップの内部ベアリングリテーナーに取り付けられたAEGISiPROベアリング保護リング。

図4.ボールミルでのAEGISiPROベアリング保護リングの成功に続いて、Monarch Cement Companyは、このバグハウスファンモーター（青）にリングを取り付けました。ベアリングの頻繁な交換。