AEGIS iPROリングでベアリング故障を激減、Monarchセメントプラントの稼働率向上

Monarch Cement Companyのカンザス州Humboldt工場では、5,000馬力モーターがボールミルを駆動し、毎時100トンのクリンカーを粉砕しています。しかし、ベアリングからの繰り返し異音は、モーターの寿命が縮んでいる警告でした。

2001年のミル設置以来、モーターベアリングは3回交換されてきました。交換のたびに10日間の停止、多額のダウンタイムコスト、5,000馬力モーターを場外へ搬出してオーバーホールする物流負担が発生していました。

電気主任のRandy Riebel氏は、異音が単なる摩耗以上の意味を持つことを知っていました。迷走軸電流がベアリングを侵食し、フルーティングを生じ、最終的に大破損へ至ります。「グリスアップを続けても、異音は止みませんでした」とRiebel氏は振り返ります。「次の交換前に手を打たなければなりませんでした。」

そこで登場したのが、メイン州のElectro Static Technology (EST)製AEGIS iPROベアリング保護リングです。モーター軸から有害な電気電流をアースへ逃がすことで、中電圧モーター・発電機のベアリングを保護し、寿命延伸と保守コスト削減を実現します。最大30インチ軸まで対応サイズがあり、メンテナンスフリーでポンプ、コンプレッサー、ミキサー、コンベアなどに最適です。

Riebel氏は、1906年創業の地元モーター修理店IEMCOのモーターショップ運営マネージャーScott Wilkins氏と提携しました。IEMCOは、ボールミルからモーターを切り離すことなく、スプリットリング設計を活かして現場で2つのiPROスプリットリングを取り付けました。

「大型モーターの専門性を持つIEMCOが適任でした」とRiebel氏。「Scott氏の現場主義的アプローチで、リングは正確かつ効率的に取り付けられました。」

電気的ベアリング損傷の軽減

制御不能な軸電圧がベアリングを通じて放電し、玉とレースウェイをえぐります。時間とともにフルーティング（洗濯板状の溝）が形成され、騒音と振動を生じ、最終的にモーター故障へ至ります。従来のスプリング負荷グラウディングブラシは保守が必要で、絶縁は問題を他コンポーネントへ転嫁するだけでした。

iPROの内周には、特許取得済みAEGIS FiberLockチャネルにロックされた導電性マイクロファイバーが並びます。これらが数百万の放電ポイントを形成し、最小抵抗経路として電流をベアリングからアースへ導きます。連邦エネルギー管理プログラム適格の持続可能な技術です。

プラント全体への波及効果

Monarchの生産チェーンは広大です。50トンダンプトラックで破砕される石灰岩から、トラックと鉄道で出荷される最終セメントまで、全工程が電気モーターに依存しています。可変周波数ドライブ（VFD）が高周波電流を導入し、ベアリング損傷を悪化させます。ボールミルモーターへの成功導入後、IEMCOは過去に故障していたさらに9台のモーターへiPROリングを設置しました。

特筆すべきケースは、8年間にわたり数ヶ月ごとに交換が必要だった300馬力クーラー換気ファンモーターです。「両ベアリングに絶縁を施したが、問題の先送りにしかならなかった」とRiebel氏。「iPROでファンは新たなスタートを切り、異音が消えました。」

Monarchは今、VFD制御ファンモーターのオーバーホール時にiPROリング装着を方針化しています。追加導入として、2,250馬力誘引ファン、複数のキルンファンとバグハウスファンモーターがあります。

セメントプラントの粉塵っぽい屋外環境を考慮し、Monarchは新規モーターにAEGIS Severe-Duty SGRベアリングアイソレーターシャフトグラウディングリングを指定するようになりました。このモデルはIP56非接触アイソレーションシールを追加し、粉塵、水、汚染物質から保護します。

実証された成果

Riebel氏は今、プローブとオシロスコープで軸電圧を測定しています。読み取り値は低く、リングが軸電流を効果的に逃がしていることを確認しています。「これまで順調です」と氏。「5,000馬力モーターのベアリングは予想を超えて寿命を延ばし、異音はまったくありません。」

「IEMCOのサービスは一流です」とRiebel氏。「Scott氏の、初回で正しくやり遂げる献身は比類ありません。」

全コスト削減額はまだ集計中ですが、iPROのベアリング寿命延伸とダウンタイム削減の実績は明確です。詳細については、EST中西部地域セールスマネージャーJohn Shepherdまで：(513) 417-1161、jshepherd@est-aegis.com、またはwww.est-aegis.comをご覧ください。

図1. Monarch Cement Companyのカンザス州Humboldt工場。

図2. 最初の2つのグラウディングリングを設置したボールミル。ミルの5,000馬力モーターベアリングは定期的に故障していたが、モーター両端にAEGIS iPROベアリング保護リング（インセット）を取り付け、損傷電圧を逃がすことで解決。スプリットリング版iPROのおかげで、モーターをミルから切り離さずに現場レトロフィットが可能だった。

図3. IEMCOショップでのMonarchモーターオーバーホール時、内部ベアリングリテーナーに取り付けられたAEGIS iPROベアリング保護リング。

図4. ボールミルでのAEGIS iPRO成功後、バグハウスファンモーター（青）にもリングを設置。こちらも頻繁なベアリング交換を必要としていた。