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Cuscinetti - 2022-01-17

Continuous casting machine in a steelmaking plant

In una grande acciaieria europea, i cuscinetti a rulli cilindrici montati su un impianto di colata continua duravano solo 1-2 mesi prima di cedere. Per porre rimedio, l'azienda ha chiesto al team di esperti di NSK di analizzare l'applicazione e le condizioni operative, con un processo che ha portato all'adozione dei cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata di NSK. Il risultato è un risparmio annuo di 14.850 Euro in costi di fermo impianto e manutenzione.

L'impianto in questione produce travi a I utilizzando una serie di rulli per mantenere la pressione sul profilo mentre l'acciaio fuso si solidifica. I cuscinetti montati sugli alberi supportano ogni serie di rulli.

Nell'acciaieria, i cuscinetti a rulli cilindrici venivano lubrificati con olio attraverso un complesso sistema di tubature. Purtroppo, i costi di manutenzione erano molto elevati a causa del tempo necessario per scollegare e ricollegare i tubi dopo ogni cedimento di un cuscinetto. In virtù della natura gravosa dell'applicazione (alte temperature, contaminazione, carichi elevati), oltre ai vincoli di ingombro che impediscono il montaggio di cuscinetti per impieghi più gravosi, la durata dei cuscinetti a rulli cilindrici era di 1-2 mesi soltanto.

Per ottenere un miglioramento, NSK ha concluso l'analisi proponendo di dotare i rulli di un segmento con cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata (60 in totale).

La soluzione di NSK ha raddoppiato gli intervalli di manutenzione a 2-4 mesi grazie all'eccellente tenuta dei cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata, con conseguente riduzione dei costi di €14.850 (per un solo segmento dell'impianto di colata continua). Invece della tenuta monolabbro dei cuscinetti radiali orientabili a rulli standard, NSK utilizza speciali tenute in gomma nitrilica, proiettate verso l'esterno e caricate a molla, che offrono un'efficace protezione contro l'ingresso di sostanze contaminanti.

I risparmi di 14.850 Euro si riferiscono solamente alla riduzione dei costi di fermo impianto e manutenzione. In realtà, l'acciaieria sta ottenendo altri risparmi. Ad esempio, un altro fattore critico è che i cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata di NSK utilizzano grasso a lunga durata resistente alle temperature, con conseguente azzeramento dei costi per l'olio lubrificante. Inoltre, questa soluzione è più economica, eliminando la necessità di smaltire l'olio esausto, con un ulteriore risparmio.

Ma, soprattutto, il grasso non richiede alcun rabbocco lungo tutta la vita del cuscinetto schermato; questo significa che non è più necessario smontare e rimontare il sistema di tubature dopo ogni cedimento di cuscinetto, riducendo drasticamente i tempi di manutenzione. Complessivamente, il tempo richiesto per la sostituzione di un segmento è attualmente di 10 ore, contro le precedenti 20.

A livello di progettazione, i cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata di NSK sono provvisti di rulli e piste di rotolamento simmetrici per prevenire problemi di carico periferico nei punti di contatto in condizioni di carico elevato. Infine, una speciale conformazione smussata garantisce la fluidità del movimento assiale del cuscinetto all'estremità libera.

Il successo del progetto è stato tale che NSK ha ricevuto dall'acciaieria un ordine di 900 cuscinetti per sostituire tutti i cuscinetti a rulli cilindrici attualmente installati su tutti i segmenti dell'impianto di colata continua, moltiplicando i risparmi in proporzione.

Attualmente NSK offre una gamma standard di cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata con diametro interno da 50 a 130 mm (diametro esterno 90-280 mm). Il disallineamento massimo tollerato è 0,5° secondo gli standard di settore, mentre la temperatura di esercizio massima è 80°C, con possibilità di ulteriori miglioramenti intervenendo sul materiale delle tenute e sul tipo di grasso. Come ultima notazione, la velocità limite dei cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata di NSK è 8 m/s (definita dalla velocità lineare ammissibile nel punto di contatto con il labbro di tenuta), che ne garantisce l'idoneità per applicazioni con velocità di esercizio superiori agli impianti di colata continua.

 

Immagine 1): NSK ha raddoppiato la durata dei cuscinetti su un impianto di colata continua in una grande acciaieria europea. Foto: Photographer Engineer/Shutterstock

Immagine 2): I cuscinetti radiali orientabili a rulli in esecuzione schermata di NSK sono dotati di rulli e piste di rotolamento simmetrici per prevenire problemi di carico periferico. Foto: NSK

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