ベアリングの寿命を延ばす
ジェイアレクサンダーによる
重工業用途での長時間の運転後に摩耗の兆候を示すベアリングは、必ずしもスクラップヒープに向けられているわけではありません。代わりに、そのベアリングは多くの場合、通常は複数回修理することができ、追加の耐用年数を提供できるようになります。
多くの場合、ベアリングは、寿命を延ばすための経済的なオプションがあることにユーザーが気付かずに廃棄されます。ベアリングの修理サービスを利用することで、プラントの管理者と技術者は、新しいベアリングのコストを最大60％節約しながら、ベアリングの寿命を大幅に延ばすことができます。ベアリングの修理サービスでは、必要なサービスレベルにもよりますが、新しいベアリングの調達にかかる時間の約3分の1で、ベアリングを新品同様の仕様に戻すことができます。さらに、正常に修理されたベアリングは、最初のライフサイクルに匹敵する2つ以上の後続のライフサイクルを頻繁に実現できます。
ベアリングの交換と比較して、時間とコストの両方で大きな価値を提供するベアリング修理サービスプログラムを使用して、修理サービスが業務に適しているかどうかを判断する方法を確認しましょう。
交換する代わりに修理するのはなぜですか？
負荷、不十分な潤滑、汚染、温度、メンテナンス間隔、取り付けエラーなど、さまざまな要因が早期摩耗の原因となり、重工業用途で使用されるベアリングの10％未満が理論上のL10寿命に達します。理論寿命、またはL10寿命は、特定の用途のベアリングの10％が疲労のために故障すると予想される時間の長さです。
このような早期故障の傾向にもかかわらず、最初の「摩耗」期間を経て最初の耐用年数に達したベアリングは、資格のあるプロバイダーがベアリングを修理すれば、信頼性の高い動作を継続できるように準備されています。
ベアリングの設計、鋼の清浄度、および保守と修理の方法の進歩により、ベアリングの寿命を延ばす修理の効果が大幅に向上しました。よくある質問は、修理されたベアリングが新しいものと同じくらい長く続くかどうかです。独立した研究によると、適切に修理されたベアリングは、最初のサービスサイクルに匹敵する2番目のサービスサイクルを実行します。多くの場合、ベアリングが理論寿命に達する前に、最大2つの同等のサービスサイクルを実現することが可能です。したがって、ベアリング修理サービスを利用していないユーザーは、ベアリング修理サービスが提供する最大60％のコスト削減だけでなく、長年の長期運用を逃している可能性があります。
高品質のベアリング修理プログラムは、ベアリングを修理できるかどうか、いつ修理できるかを判断するのに役立ちます。また、サービスの保証を提供する場合もあります。さらに、このプログラムでは、アプリケーションで信頼性がすでに証明されているため、OEMによって指定されたものと同じ材料と公差を備えた交換部品を使用します。
ベアリング修理の適格性
ベアリングの修理は、金属、セメント、石油およびガス、鉱業、発電、パルプおよび紙、骨材など、すべての産業市場におけるヘビーデューティーアプリケーションのオプションです。テーパー、球面、円筒ころ軸受、玉軸受、スラスト軸受、クロスローラー軸受を含むすべてのタイプの軸受は、元のメーカーに関係なく修理の対象となります。ただし、損傷したベアリングの修理が常に最良の選択肢であるとは限りません。
信頼できるベアリング修理サービスプロバイダーは、修理がオプションであるかどうか、およびどの修理オプションが最も経済的で長期的な決定であるかについて、組織が時々難しい決定を下すのを助けることができます。たとえば、ベアリングが摩耗しすぎている場合は、新品同様の状態に復元できないため、修理の対象にはなりません。さらに、ベアリングは、それを支えるシャフトまたはハウジングの真円度に基づいて、真円から外れた状態になる可能性もあります。この真円でない状態の量によっては、ベアリングは修理の対象と見なされない場合があります。
サービスプロバイダーがベアリングの修理の適格性を評価できるようにするには、組織が定期的な監視および検査活動に従事することが重要です。定期検査に関与する適切な訓練を受けた経験豊富な要員は、防御の第一線として機能します。定期的なチェック、予防および予知保全、振動分析による問題の早期発見は、不要なダウンタイムと費用を削減し、ベアリング修理のメリットを最大化するのに役立ちます。
修理の必要性が差し迫っていることを示すいくつかの明らかな兆候は次のとおりです。
•推奨寿命に近いかそれを超えるベアリング
•200°Fを超える動作温度
•過度の振動への暴露
•潤滑と温度の突然の変化
•操作中の過度の可聴音
•ベアリングシールの完全性の喪失。
修復プロセス
ベアリング修理サービスセンターに返送された製品は、クリーニングから最終検査、梱包まで、詳細な文書化されたプロセスを経ます。
まず、ベアリングを完全に洗浄します。次に、分解されます。その間に、修理技術者はベアリング情報と内部クリアランスを記録し、各コンポーネントに一意の識別子をタグ付けします。
次に、すべてのベアリングコンポーネントを詳細に検査して、それらを新品同様の状態に戻すために何が必要かを判断します。検査では、熱による損傷による破損、大きな剥離、青みなどの大きな問題や損傷がないかどうかを調べます。これらの問題は、ベアリングが修理の対象とならない可能性があることを示しています。さらに、技術者はベアリングのボアと外径（O.D.）、および主要なレースコンポーネントの真円度を測定して、修理が可能かどうか、可能であれば適切な修理方法を決定します。
ベアリングの修理方法は、損傷の程度に基づいて3つの一般的なサービスレベルに分類されます。
•タイプ1–再認証：再認証中、ベアリングアセンブリは、内部クリアランスの検証のために洗浄、検査、測定され、長期保管および輸送のために保存および梱包されます。このプロセスは、多くの場合、有効期間が古い未使用の製品で実行されるため、再び使用できます。
•タイプ2–再調整：再調整中に、ベアリングアセンブリは洗浄、検査、研磨、測定、保存、および梱包されます。
•タイプ3–再製造：再製造中に、ベアリングアセンブリの洗浄と検査、レースウェイとリブの再研磨、必要に応じて新しいローラーやその他のコンポーネントの製造、製品の保存と梱包の前に内部クリアランスのリセットが行われます。多くの場合、レースウェイの再研磨では、ラジアル内部クリアランスが重要に保持されているベアリングのベアリング形状とクリアランスを維持するために、特大のローラーを製造する必要があります。横方向のクリアランスが保持されている場合は、特大のローラー、新しいスペーサー、または追加のシムが提供されます。
上記のレベルの修理は、伝統的に12インチのベアリングに適しています。内径（I.D.）以上。ただし、別のサービスオプション（再生）は、内径3インチの小さなベアリング用に存在し、通常は廃棄される小さなベアリングをサービスに戻すことができます。大量に取り扱う場合、3〜8インチのベアリングは、新しいベアリングを購入するコストの何分の1かで回収できます。再生中、コンポーネントは独自の振動プロセスを使用して研磨され、使用済みのベアリングを新品同様の状態に戻します。
さらに、エンドユーザーは修復プロセスを使用して既存のベアリングアセンブリを変更できます。変更サービスは、パフォーマンスを向上させ、特別なアプリケーションの改造を容易にし、現在の製品設計へのアップグレードを可能にする特別な機能を追加できます。
ベアリング修理サービスプロバイダーの目標は、見積もりと初期検査レポートをできるだけ早く提出することですが、これは通常1〜2週間のプロセスです。再調整の所要時間は、製品の必要性、複雑さ、サイズ、および損傷のレベルに応じて、2〜4週間と短くなる可能性があります。小さいベアリングを再生するための一般的な所要時間は、注文のサイズに応じて4〜6週間です。再製造の一般的なプロセス時間は、必要な作業の範囲に基づいて、8〜14週間の範囲です。
施設の能力と損傷のレベルに応じて、一部の修理は、既存の担当者またはベアリングメーカーのサービス担当者を使用して現場で実行できます。一般に、オンサイトプログラムは、再製造ではなく、再認証または再調整プロセスに適しています。
ベアリングを再製造するための機器、工具、知識には、かなりの投資と取り組みが必要です。資格のあるベアリング修理プロバイダーは、新しいベアリングの製造に使用されるのと同じタイプの機器で、重要な修理を行い、交換部品を製造します。
損傷の種類
ベアリングの修理中に発見された損傷の種類は大きく異なります。損傷は、目に見える腐食、擦り傷、しみ、へこみの形で明らかになる場合があります。または、より深刻な損傷が発生する可能性を示す細かい亀裂や割れ目など、ほとんど目立たない場合があります。
一般的なベアリングの損傷は、次のカテゴリに分類されます。
•化学的損傷：エッチング、汚れ、腐食孔食、錆またはフレッチング腐食
•熱による損傷：変色またはチェック•電気的損傷：火傷、溝、または穴あき
•機械的損傷：疲労剥離、亀裂、剥離、破損、刻み目、剥離または汚れ、ブラインリング、へこみ、傷、摩耗、取り付け損傷、ミスアライメント、または潤滑不良。
ほとんどのリソースマニュアルでは、損傷の種類が説明されており、その原因を取り除くのに役立つ方法が提供されています。ただし、リソースマニュアルには、トーチの熱による損傷、極端な剥離、破損、および重いエッチングを除いて、ほとんどの損傷状態が修復可能であることが記載されていないことがよくあります。したがって、ベアリングサービス技術者に連絡して損傷評価を提供し、修理の実現可能性を判断することをお勧めします。
修理の制限
ベアリングの修理は、他のサービスと同様に費用対効果の高いソリューションであることが証明されていますが、制限があります。
ベアリングは、多くの場合2回以上修理できますが、無期限ではありません。経験則では、ベアリングを3回以上再研磨しないでください。再研磨すると表面の材料が除去されるため、除去量を最小限に抑えて、ベアリングの設計の完全性を変更することに伴うリスクを軽減することをお勧めします。ティムケン社の基準では、直径0.025インチのレースで最大の在庫除去が行われ、ローラーのサイズが相手先ブランド供給の標準サイズから直径0.015インチを超えないことが推奨されています。
完全に復元されると、修理されたベアリングは新品同様の性能を発揮します。ただし、すべての修復オプションがすべての損傷タイプに対応しているわけではありません。たとえば、研磨は破片のへこみや摩耗を取り除くのに効果的ではありません。このような損傷が修復されない場合、研磨されたベアリングは新品同様の性能を発揮しません。
損傷の原因、程度、および推奨される修理の特定は、ベアリングメーカーの担当者および/またはアプリケーションエンジニアに相談することによって最も適切に処理されます。また、適切な訓練を受けた経験豊富な担当者がベアリングの修理を行うことも重要です。不要な修理や不適切な修理は、追加の損傷やベアリングの寿命の制限につながる可能性があるためです。さらに、損傷が確認され、適切に除去されていることを確認するには、適切な機器が必要です。
最大値
修理の価値を最大化するには、将来のベアリングの損傷を最小限に抑えるためのトラブルシューティングツールとしてベアリング修理プロセスを使用することを検討してください。是正措置を講じることで、ベアリングのL10寿命に近づく可能性が高まる可能性があります。
再調整のためにベアリングをサービスからいつ削除するかを計画することで、ベアリングのライフサイクル全体の価値を大幅に高めることができます。時期尚早にサービスから削除された場合、ベアリングは最大限に使用されていません。ベアリングを長時間使用したままにしておくと、経済的な修理のポイントを超えるリスクが高まります。これら2つの条件の間のどこかで運用することで、コスト削減を最適化できます。
優れたベアリング検査レポートは、パフォーマンスの問題を解決するための賢明な最初のステップです。たとえば、レポートにレースウェイの黒い染みと錆が詳細に記載されている場合、考えられる原因は水の浸入です。レースウェイに摩耗が見られる場合は、異物がベアリングに入っている可能性があります。いずれの場合も、ベアリングのシールが問題の根本的な原因である可能性があります。是正措置は、シールを調査してメンテナンスを改善するか、ベアリングの汚染を最小限に抑えるように再設計することです。
ベアリング修理の選択
ベアリングが損傷すると、操作全体が損なわれ、追加のコスト、メンテナンス作業スケジュールの延長、不必要なダウンタイム、最終顧客への納期の延長が発生します。これらの望ましくない状況を減らすために、ベアリングの修理は、理論上の寿命線に沿ってベアリングの寿命をさらに延ばすための迅速で経済的なオプションを提供します。高品質のベアリング修理プログラムは、摩耗したベアリングを廃棄して新しいベアリングを購入する場合と比較して、時間とコストを大幅に節約できます。
Jay Alexanderは、北米のTimken Industrial BearingServicesのゼネラルマネージャーです。詳細については、以下のリンクを使用してください。 http://bit.ly/MRO701Apr15。
機器のメンテナンスと修理