Roulements - 16/01/2022
NSK multiplie par deux la durée de vie des roulements montés sur une machine de coulée continue
Dans une grande aciérie européenne, les roulements à rouleaux cylindriques montés sur une machine de coulée continue cassaient au bout d'un mois ou deux. Pour remédier à cette situation, l'usine a invité l'équipe d'experts NSK à examiner l'application et les conditions de fonctionnement. Un processus qui a finalement conduit à l'adoption de roulements à rouleaux sphériques étanches NSK.
Résultat : des économies annuelles de 14 850 € en temps d'arrêt et coûts de maintenance. La machine en question produit des poutres à section en I en utilisant une série de rouleaux pour maintenir la pression sur le profilé pendant la solidification de l'acier en fusion. Des roulements montés sur l'arbre supportent chaque série de rouleaux.
Dans l'aciérie, les roulements à rouleaux cylindriques étaient lubrifiés à l'huile via une tuyauterie complexe. Malheureusement, les coûts de maintenance étaient élevés en raison du temps nécessaire au débranchement et au rebranchement des tuyaux après chaque défaillance de roulement. Compte tenu de la nature exigeante de l'application (températures élevées, contamination, fortes charges) - ainsi que des contraintes de conception de la machine qui empêchaient le montage de roulements plus robustes - la durée de vie des roulements à rouleaux cylindriques ne dépassait pas un mois ou deux.
Pour apporter une amélioration, NSK a proposé à l´issue de son analyse d´équiper les rouleaux d'un segment de roulements à rouleaux sphériques étanches (60 au total).
La solution proposée par NSK a permis, grâce aux performances d'étanchéité élevées des roulements à rouleaux sphériques étanches, de doubler les intervalles de maintenance (désormais de 2 à 4 mois) et de réaliser des économies substantielles de 14 850 € (pour un seul segment de la machine de coulée continue). A la différence des roulements à rouleaux sphériques étanches standards à lèvre unique, la conception NSK fait appel à un joint nitrile à lèvre spécial s'étendant vers l'extérieur et plaqué par ressort, qui offre une protection efficace contre la pénétration de contaminants.
Les économies de 14 850 € concernent uniquement la réduction des temps d'arrêt et des coûts de maintenance. Cependant, le sidérurgiste bénéficie en réalité de nombreuses économies supplémentaires. Autre facteur critique par exemple, les roulements NSK à rouleaux sphériques étanches utilisent une graisse longue durée résistante à la température, supprimant ainsi les coûts d'huile. Cette solution est en outre plus respectueuse de l'environnement puisqu'il n'est pas nécessaire d'éliminer l'huile contaminée, d´où une économie supplémentaire.
Mais surtout, les roulements NSK étanches ne nécessitent aucun regraissage pendant toute leur durée de vie. Ainsi, plus besoin de démonter et remonter la tuyauterie d'huile après une défaillance de roulement, ce qui réduit considérablement le temps de maintenance. Globalement, le temps requis pour le remplacement d'un segment est désormais de 10 heures, au lieu de 20 auparavant.
En termes de conception, les roulements NSK à rouleaux sphériques étanches sont dotés de rouleaux et de chemins de roulement symétriques afin d'éviter les effets de bord aux points de contact sous forte charge. En outre, la forme particulière des chanfreins assure un déplacement axial régulier du roulement du coté palier libre.
Le succès du projet chez le sidérurgiste a été tel que NSK a reçu une commande de 900 roulements en vue de remplacer les roulements à rouleaux cylindriques existants sur tous les segments de la machine de coulée continue, multipliant ainsi les économies.
Une gamme standard de roulements NSK à rouleaux sphériques étanches est aujourd'hui disponible dans des diamètres d´alésage de 50 à 130 mm de (diamètres extérieurs de 90 à 280 mm). Le désalignement maximal autorisé est de 0,5°, conformément à la norme du secteur, tandis que la température maximale de fonctionnement est de 80ºC, valeur pouvant être améliorée en fonction du matériau du joint et du type de graisse utilisé. Enfin, la vitesse limite (déterminée par la vitesse linéaire admissible au point de contact avec la lèvre du joint) des roulements NSK à rouleaux sphériques étanches est de 8 m/s ; elle est par conséquence adaptée à d'autres applications impliquant des vitesses de fonctionnement plus élevées qu´en coulée continue.
Photo 1): NSK a multiplié par deux la durée de vie des roulements montés sur une machine de coulée continue dans une grande aciérie européenne. Photo : Photographer Engineer/Shutterstock.
Photo 2): Les roulements NSK à rouleaux sphériques étanches présentent des rouleaux et des chemins de roulement symétriques afin d´éviter les effets de bord. Photo : NSK.
Partager