INTRODUKTION & INNEHÅLL INTRODUCTION & CONTENTS I rörelse In Motion Stora öppna kuggväxlar är en mekanisk metod för överföring av rörelse och kraft. Hur effektivt detta kan göras bestäms inte enbart av växelns konstruktion och materialval, utan även av vilken typ av smörjmedel som används, mängden av smörjmedel samt hur detta appliceras. Detta gäller särskilt för stora, långsamt roterande, öppna kuggväxlar som överför stora moment. Large open gear drives constitute a mechanical method of transmitting movement and force. The level of success ultimately achieved does not only depend on the gear design and materials used, but also on the lubricant, volume of lubricant and the means of application. This is particularly true for large, slow-running open gear drives where high torques are transmitted. Kraven ökar med storleken Toleranskraven vid tillverkningen av kuggkransar ökar proportionellt med storleken på växeln. Risken för störningar som kan uppstå under inverkan av belastning och temperatur ökar också med storleken. Det är inte ovanligt med kuggkransar med en diameter på 14 meter med ett utväxlingsförhållande på 1:8 till 1:12. Under dessa förhållanden kan ofta hydrodynamiska smörjförhållande inte uppnås pga den låga glidhastigheten mellan kuggflankerna. Korrekt applicerat kommer vidhäftningssmörjmedlet att förhindra metall-metallkontakt mellan kuggflankerna. Den höga halten fasta smörjämnen i dessa produkter garanterar goda nödsmörjningsegenskaper inom blandfriktionsområdet. Man kan förvänta sig en livslängd hos växeln på över 20 år. The demands grow with the size The tolerances involved in the manufacture and assembly of girth gear drives increase in proportion to the size of the gear train. The distortions that develop under the influence of load and temperature also increase with size. It is not uncommon to see large gears having a diameter of 14 meters with transmission ratios in the range of 1:8 to 1:12. Under these conditions hydrodynamic lubrication is often not possible because of the slow sliding speed at the working tooth flanks. The correctly applied adhesive lubricant will prevent metal-to-metal contact between the tooth flanks. The high proportion of solid lubricant contained in these products ensures good emergency running properties with mixed frictional values. An operating life in excess of 20 years can be experienced. Säkerhet med systematisering Smörjning med CEPLATTYNprodukter från FUCHS LUBRI- TECH uppfyller högt ställda tribotekniska krav. CEPLATTYNprodukterna utvecklades i början av 60-talet som marknadens första sprutbara vidhäftningssmörjmedel. Namnet är nu lika förknippat med dessa produkter som aspirin är med värktabletter. CEPLATTYN-programmet innehåller mer än 20 olika produkter och används över hela världen. Security with system Lubrication with the FUCHS LUBRITECH CEPLATTYN range of products fully satisfies the tough tribo-technical requirements. The CEPLATTYN range was developed in the early 60 s as the first sprayable adhesive lubricant. The name is now as closely identified with these special lubricants as aspirin is with pain killers. The CE- PLATTYN range includes more than 20 different products and is worldwide in use.
Sid/Page 6 Introduktion Introduction Sid/Page 8 Flerfassmörjning Multi-Phase-Lubrication Sid/Page 12 Primning Priming Sid/Page 14 Inkörning Running-In Sid/Page 18 Driftssmörjmedel Operational Lubrication Sid/Page 20 Service Services Sid/Page 25 Vätskor Fluids
Där mäktiga krafter råder Where mighty forces rule Öppna växlar används oftast i basmaterialindustrin. Kuggkransdrivningen som används på rörkvarnar, kylare, tvätttrumlare och kalcinatorer måste överföra enorma vridmoment - upp till 50 000 Nm är inte ovanligt. Helt naturligt innebär detta att kugghjulen utsätts för mycket stora påfrestningar. Dessa växlar är normalt konstruerade som cylindriska- eller snäckväxlar med modifierade evolventer. Materialen som används är som regel CrNiMo härdat stål (pinjong) och legerat CrMo gjutstål (kronhjul). Open gear drives are most often used in the raw materials industry. The girth gear drives that are used in tube mills, coolers, washing drums, kilns and calciners have to transmit enormous torque up to 50,000 Nm is by no means rare. It is only natural that such force subjects the gear wheels to very high stresses. These gears are usually constructed En cementfabrik är en typisk industri där öppna kuggväxlar används. A cement works is typical of the locations where open gear drives are used. Foto: Heidelberger Zement AG Öppna kuggväxlar gör det tyngsta arbetet i många delar av industrin. Open gear drives do the heaviest work in many branches of industry. as spur or helical gears and with modified involute profiles. The materials that are utilized for the gearing are usually CrNiMo tempered steel (pinion) and alloyed CrMo steel casting (girth gear). Smörjmedlet har stor betydelse Meningen med alla konstruktions-åtgärder och tribotekniska åtgärder är att, trots de enorma påkänningarna, garantera en långsiktig, problemfri funktion. Den primära orsaken till skador på öppna växlar är inte enbart beroende på feljusteringar av växeln utan även användning av olämpliga smörjmedel, för lite smörjmedel och felaktig applicering av detta. Det är därför viktigt, om optimal lastbärighet och glättning av kuggflankerna skall uppnås, att växeln justeras in så noggrant som möjligt och att rätt inkörningsprocess och rätt smörjmedel används. LU- BRITECH MULTI-PHASE-LUBRI- CATION (M-P-L = Flerfassmörjning) med CEPLATTYN vidhäftningssmörjmedel är brett accepterad som en av marknadsledarna på detta område. The lubricant plays an important role The purpose of all constructional and tribotechnical measures is to ensure, in spite of the enormous stresses, long-term, fault-free operation. The primary cause of damage to gear wheels is not exclusively the problem of faulty adjustment of the drives and radial and axial run-out, but also the use of unsuitable lubricants, shortage of lubricant and incorrect application. Therefore if an optimum load carrying capacity and 6
INTRODUKTION INTRODUCTION smoothing of the gear teeth are to be achieved, the most precise alignment of the gears is essential, coupled with the correct running-in procedures and application of sprayable adhesive lubricant. LUBRITECH MULTI-PHASE-LUBRICATION (M-P-L) with the range of CEPLATTYN adhesive lubricants is widely accepted as one of the market leaders in this area. Den bästa lösningen har ett namn CEPLATTYN När man skall smörja en högt belastad eller skadad växel kan FUCHS LUBRITECH erbjuda korrekt smörjmedel ur CE- PLATTYN-sortimentet, oavsett om vi talar om arktiska förhållanden eller höga temperaturer. CEPLATTYN-produkter innehåller dessutom inga tungmetaller, klor eller lösningsmedel och utgör därför inget Foto: Krupp Polysius AG hot mot miljön. Som ett resultat av 40 års erfarenheter rekommenderas CEPLATTYN vidhäftningssmörjmedel av ledande tillverkare. The best solution has a name CEPLATTYN Wherever lubrication is to be carried out on highly stressed or damaged gear drives, FUCHS LUBRITECH can offer the right lubricant from the CEPLATTYN product range. Whether under arctic conditions, or in high temperature surroundings. CEPLATTYN products, moreover, contain no heavy metals, chlorine or solvents, and therefore do very little harm to the environment. As a result of more than 40 years experience, CEPLATTYN adhesive lubricants are recommended by the leading manufacturers of such plants. DETALJERAD / IN DETAIL: Riktvärden för justering och montering Guide Values for Adjustment and Assembly Ingenjören som monterar en modern växel måste uppfylla högt ställda krav på justeringen av växeln. Noggrann justering av kronhjulet och pinjongen är mycket kritisk för växelns livslängd. Av detta skäl är det vanligt att företagen som monterar växeln för mätprotokoll över växelns radiella och axiella gång, flankspel, huvudspel och rotspel. 4500 4000 OBS: När växelns rotation har Kvarnar 3500 blivit påverkad av slitage är det Mills inte längre möjligt att justera 3000 växeln med hjälp av flankspelet. Växeln måste justeras med Ugnar 2500 hjälp av spelet mellan kuggtopp och kuggbotten. Ett lämp- 2000 Kilns 1500 ligt riktvärde för spelet mellan kuggtopp och kuggbotten är 1000 0,25 till 0,3 gånger modulen. 500 The installation engineer of modern drives is faced with toughest requirements when aligning or correcting the drive. Careful alignment of the girth gear and of the transmission gear is of critical importance for the life of the drive.this is why it is usual for assembly companies to prepare records of measurements of the radial and axial run-outs, of the backlash, the root clearance and of the free play. Note: When the rotation of gears has been affected by wear, it is no longer possible to align the gears by means of the backlash. The drive must be set up by means of the root clearance. A suitable guide value for the tooth tip play is 0.25 to 0.3 times the modulus. Axelseparation / Axle seperation [mm] Referenscirkel / Reference circle Ø [mm] 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 Axiell avvikelse Axial run-out 0,25 0,50 3,00 Flankspel / Backlash [mm] Radiell avvikelsef Radial run-out 0,75 1,00 1,25 Toleransvärde / Tolerance value [mm] 7
Flerfassmörjning The Multi- Phase- Lubrication Ett smart system för optimerad smörjning och lång livsländ. A cleverly devised system for optimum lubrication and long life. Efter den noggranna injusteringen av växeln är valet av korrekt smörjmedel nästa steg för en lång livslängd. LUBRI- TECHMULTI-PHASE-LUBRICA- TION (M-P-L) är den säkraste metoden att undvika allvarliga misstag. Användningen av M- P-L är speciellt viktigt med nya växlar men gör även nytta vid reparation av skadade växlar eller vid byte av kronhjul eller pinjong. LUBRITECH M-P-L består huvudsakligen av fyra komponenter: primer, inkörnings-, drifts- och specialsmörjmedel. De olika produkterna, och kombinationen av desamma, är resultatet av många års produktutveckling och har visat sig effektiva över hela världen. After the careful alignment of the drive, the selection of the correct lubricant is the next step to a long life. LUBRITECH MULTI-PHASE-LUBRICATION (M-P-L) is the most secure method of averting serious mistakes. The use of M-P-L is essential with new gears but it 8
FLERFASSMÖRJNING MULTI-PHASE-LUBRICATION is also helpful after repair work to damaged gear tooth flanks or at any time when the pinion or girth gear is changed. LUBRITECH M-P-L consists primarily of four components: priming, running-in, operating and special (repair) lubricants. The various lubricants, and the combination of the individual components, are the result of many years of research, and have been proven in practice world-wide. Bästa möjliga skydd mot slitage Optimal lastöverföring förutsätter att lasten är jämnt fördelad över kuggflankens fulla längd och höjd. För speciellt öppna växlar är det dock, trots minutiös noggrannhet vid tillverkningen av växeln samt vid installationen, inte möjligt att erhålla denna optimala situation I PRINCIP / IN PRINCIPLE: fullt ut. Konsekvensen av ojämnt fördelad last kan, i värsta fall, bli förhöjda temperaturer, repning av flankytorna, pitting och t.o.m. kuggbrott. Operatören kan dock påverka dessa skaderisker signifikant genom att välja korrekt smörjmedel. OBS: LUBRITECH M-P-L kan endast i begränsad omfattning appliceras på växlar som inte är utrustade med automatiska spraysystem. FUCHS LUBRITECH serviceingenjörer ger er gärna råd om hur inkörningssmörjning av växlar som smörjs via doppbad eller manuellt kan göras. The best possible protection from wear Fyra komponenter för lång livslängd Four components for a long life Primer: Initialsmörjning Manuell applicering Inkörningssmörjmedel: Glättar ytorna Automatiskt spraysystem Driftssmörjmedel: Smörjning i intervaller Automatiskt spraysystem Specialsmörjmedel: Servicesmörjmedel Används endast av FUCHSLUBRITECH-personal * Urvalsguiden i denna broschyr ger en överblick Primer Servicesmörjmedel Inkörningssmörjmedel Driftssmörjmedel Optimalt skydd från start: M-P-L från FUCHS LUBRITECH. Optimum protection from the start: M-P-L from FUCHS LUBRITECH. Optimum load transmission implies that the stress is evenly distributed over the full width and height of the teeth. However, for open gear drives in particular, even the most Priming lubricant: Initial lubrication Manual application Running-in lubricant: Smoothes the surface Automatic spray system Operating lubricant: Lubrication at intervals Automatic spray system Special lubricant: Service lubricant Only carried out by FUCHS LUBRITECH staff * the fold-out selection guide on the first page * of this brochure gives an inital overview careful manufacturing techniques and the most precise alignment possible do not permit this optimum state to be achieved. The consequences of inadequate load distribution are, in the worst case, excessive heating, scuffings, pitting and even tooth breakage. The operator can, however, have a significant effect on these types of damage, and thus on the life of the drive, through selection of the correct lubricant. Note: LUBRITECH M-P-L can only be applied in a restricted way to drives that are not lubricated by an automatic spray system. FUCHS LUBRITECH Service Engineers will be happy to advise you about running in gears whose operating lubrication is subsequently performed manually or by dipping. 9
Det finns många orsaker till skador på kuggflankerna nästan alla kan undvikas There are many causes of damage to tooth flanks nearly all can be avoided Gears, in a wide variety of design, provide movement throughout industry. When a gear wheel suddenly stops, the causes can be highly varied in nature. Looked at statistically, damaged tooth flanks are the reason for about 60 percent of gear drive defects. The chart on the next page gives a general indication of the kind of problems that can be experienced. Växlar, i många olika utföranden, håller igång många industrier. När en växel plötsligt stannar kan orsaken variera kraftigt. Statistikt sett är skadade kuggflanker orsaken i ca 60% av fallen med havererade växlar. Tabellen på nästa sida ger en generell indikation på vilka typer av problem som kan inträffa. 10 Korrekt smörjmedel eliminerar många källor till skador Det spelar ingen roll om man funderar på en rak olja eller ett vidhäftnings-smörjmedel. Det spelar heller ingen roll om det är en snabbgående fordonsväxel eller en långsamtgående öppen växel: närhelst kuggtänder greppar i varandra, är ett korrekt valt smörjmedel en av de viktigaste faktorerna för att säkerställa en problemfri Kontroll av kontaktmönstret vid montering med CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P Checking the contact pattern when assembling with CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P. drift. Repbildningar och abrasivt slitage, t.ex., beror till stor del på smörjmedlet. Smörjmedel med låg kvalitet har också en direkt effekt på förekomsten av passningsrost, nötning och repbildning. Konsekvenserna av applicering av för lite smörjmedel är ofta ökat slitage eller deformationer som vågformade ytor samt varmeller kallflytning. Pitting är utmattningsskador orsakade av överbelastning. CEPLATTYN driftssmörjmedel kan förhindra spridning av skadorna. Pitting is fatigue damage resulting from overloading. CEPLATTYN operational lubricants can stop the damage from spreading. The correct lubricant eliminates many sources of damage It doesn t matter whether a light oil or an adhesive lubricant is under consideration. Nor does it matter whether it is a fast-running vehicle gearing or a slow running open gear drive: whenever teeth mesh together, the appropriate lubricant is one of the most important factors for faultfree operation. Scuffings and abrasive wear, for example, depend to a large extent on the lubricant. Poor quality lubricant also has a direct effect on the occurrence of fretting corrosion, scoring and scuffings. The consequences of a shortage of lubricant usually include increased wear or deformations such as the development of rippling, hot or cold flow.
FLERFASSMÖRJNING MULTI-PHASE-LUBRICATION I DETALJ / IN DETAIL: Orsakerna till kuggflankskador i öppna växlar The causes of tooth flank damages in open gears Typ av skada Type of damage Slitage Wear Pitting Pittings Kuggbrott Tooth breakage Sprickor Cracks Deformationer Deformations Korrosion Corrosion Andra typer av skador Other types of damage Orsaker till skada Causes of damage Materialfel Material faults Konstruktionsfel Constructional faults Tillverkningsfel Manufacturing faults Monteringsfel Assembly faults Driftsförhållanden Operational conditions Normalt slitage Normal wear Abrasivt slitage Abrasive wear Interferensslitage Interference wear Repor Scratches Repning Scoring Repning Scuffings Initial/destruktiv/utmattning pitting Initial/destructive/fatigue pitting Flagning Flaking Flisning Spalling Överlastbrott Overload breakage Utmattningsbrott Fatigue breakage Slipsprickor Grinding cracks Hårdhetssprickor Hardness cracks Materialsprickor Material cracks Utmattningssprickor Fatigue cracks Intryck Indentations Repor Rippling Varmflytning Hot flow Kallflytning Cold flow Kemisk korrosion Chemical corrosion Passningskorrosion Fretting corrosion Kavitation Cavitation Erosion Erosion Oxidation Oxidisation Överhettning Overheating Smörjningsfel Lubrication faults Slagginneslutningar Slag inclusions Smidesveck Forging folds Icke-metalliska inneslutningar Non-metallic inclusions Ej kompatibla materialkombinationer Unsuitable material pairing Felaktiga dimensioner Inadequate dimensions Felaktig kuggeometri Incorrect tooth geometry Fekatigt kuggingrepp Meshing faults Fekatigt flankspel Incorrect tooth play Smidesfel Forging faults Överhettning vid produktion Overheating during processing Felaktig värmebehandling Inappropriate heat treatment Dålig ytkvalitet Poor surface quality Justeringsfel Alignment errors Fixering av pinjong Fixing of pinion Frekventa lastväxlingar Frequent load changes Överbelastning Overload Slag/vibrationspåkänning Impact/vibration stress Felaktig inkörning Incorrect running-in Hastigheter för låga/höga Speeds too low/high Inträngande smuts Dust ingress Dynamiska förändringar Dynamic changes Brist på smörjmedel Shortage of lubricant Felaktig konsistens Wrong consistency Felaktig kvalitet Inadequate quality Nedsmutsad med fasta ämnen/vätskor Soiling with solids/liquids Felaktig applicering Incorrect application 11
Foto: Fuchs Lubritech (Australia) Pty. Ltd. Primning Priming Priming the tooth flanks is necessary to provide initial lubrication during the first revolution of the gears during the course of assembly. The surface finish of the gear teeth makes it essential to prime to prevent damage during initial operation. In general, girth gears have a tooth quality from 8-11 and pinions up to 9 (in accordance with DIN ISO 6336). In the context of LUBRI- TECH MULTI-PHASE-LUBRICA- Initial smörjning med CEPLATTYN 300/CE- PLATTYN SF-P ger ett första skydd i kuggingreppet och motverkar korrosion. Initial lubrication with CEPLATTYN 300/ CEPLATTYN SF-P provides protection on the first occasion at the teeth mesh and prevents corrosion. Primning av kuggflankerna är nödvändigt för att ge initial smörjning under de första rotationsvarven under monteringen. Kuggflankernas ytfinish gör det nödvändigt att prima dem för att förhindra skador under initialfasen. Generellt har kronhjulet en kuggflankkvalitet på 8-11 och pinjonger upp till 9 (enligt DIN ISO 6336). Vid användning av LUBRITECH MULTI-PHASE-LUBRICATION (M-P-L) görs primningen med CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P omedelbart efter monteringen av växeln. OBS: CEPLATTYN 300/CE- PLATTYN SF-P kan inte appliceras med automatiska spraysystem. I PRINCIP / IN PRINCIPLE: Primning och kontroll av kontaktmönster Various contact patterns and their cause Kontaktmönster på kronhjulets omkrets när pinjongen wobblar. Kontrollera pinjongens sockel. Kontaktmönster orsakat av wobbel hos kronhjulet. Kontrollera justering och fixering av kronhjulet. Kontaktmönster orsakat av kantbelastning. Axlarna är inte tillräckligt parallella. Justera pinjongen. Cirkulerande tryckpunkt orsakat av tillverkningsfel eller isolerad termisk deformation (protuberans). Kontaktmönster från pinjong expanderat på båda sidor, orsakat av inkorrekt monterade spännringselement. Kontaktmönster orsakat av olika ingrepp och snedställning hos de två kronhjulshalvorna. Kontrollera fixering av kronhjul. Kontaktmönster orsakat av ett ena halvan är snedställd. Kontrollera monteringen av kronhjulshalvan. Radiell utlöpning på växelhjulet. Kontaktmönstret ser svagare eller starkare ut på halva kronhjulets omkrets. Justera. Kontaktmönster när kronhjulet har protuberans på båda sidor vilket är resultatet av för stor friktionsvärme hos the jacket seals (ofta förekommande hos oljesmorda växlar). Förbättra smörjningen av tätningarna. Kontrollera monteringen av tätningarna. 12
PRIMNING PRIMING TION (M-P-L) the priming or initial lubrication takes place with CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P immediately after assembly of the drive. Note: CEPLATTYN 300/ CEPLATTYN SF-P can not be applied with automatic spray systems. Grundierung und Tragbildkontrolle Det är nödvändigt att noggrant tvätta kuggflankerna innan smörjmedel appliceras för första gången. En kallrengörare kan användas för att underlätta detta. Hela kuggflankområdet skall tvättas noggrant ned till bar metall. Kugg- KVANTITET CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P / QUANTITY CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P: Kvantitet / Quantity [kg] 50 40 30 20 10 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Kuggbredd / Face width [mm] n = totalt antal kugg m = modul n = total number of teeth m = modulus 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 m x n [mm] Contact pattern at the perimeter of the girth gear when the pinion wobbles. Check seating of pinion. Contact pattern for wobble impact of the girth gear. Check alignment and fixing of the girth gear. Contact pattern from edge loading. Axles not sufficiently parallel. Realign pinion. Circulating pressure point, resulting from manufacturing fault or isolated thermal deformation (protuberances). Contact pattern from pinion expanded on both sides, resulting from incorrectly assembled ring tensioning elements. Contact pattern with opposing obliquity of the two halves of the girth gear. Check the impact point bolting. flankerna primas sedan med CEPLATTYN 300/CEPLATTYN SF-P med en styv pensel eller spatel. Appliceringen skall inkludera flankytorna, kuggroten och kuggspetsarna för att undvika korrosion och monteringsskador. Efter primning roteras växeln vilket gör att kontaktmönstret projiceras på de arbetande kuggflankerna. Alla ytor som sedan saknar smörjmedel måste primas igen. Projiceringen underlättar eventuella justeringar av transmissionen. cleaned to virgin metal. The tooth flanks are then primed with CEPLATTYN 300/CEPLAT- TYN SF-P using a stiff-bristled brush or spatula. The application includes the working flanks, tooth roots and tips in order to avoid corrosion and damage from any movement involved during assembly. After priming, turning the gears with the auxiliary drive will result in the actual contact pattern being projected onto the working tooth flanks. Any areas devoid of lubricant must be primed again. The projection allows any correction to the transmission gear to be made more easily. Contact pattern when one half of the girth gear is oblique. Check assembly. Radial run-out of the gearwheel.the contact pattern appears weaker or stronger over half the perimeter of the girth gear. Readjust. Contact pattern when the girth gear has protuberances on both sides, resulting from excessive frictional heating of the jacket seals (often found in oil-lubricated drives). Improve lubrication of seals. Check assembly of seals. Priming and checking the contact pattern It is necessary to fully clean the tooth flanks before applying lubricant for the first time. A cold cleaner can be used to facilitate this. The whole tooth flank area should be thoroughly Smörjfilmen måste appliceras i jämna skikt och utan luftbubblor. The film of lubricant must be applied evenly and without air-bubbles. 13
ningsskador. CEPLATTYN RN/ CEPLATTYN SF-RN transporterar bort initiala nötningspartiklar, glättar de lastbärande ytorna, minskar skadorna av mindre avvikelser i form och monteringsprecision och ökar därför kontaktytorna markant. Resultat: en markant bättre växelkvalitet som ger grundförutsättningen för en lång livslängd. The economical route to higher gearing quality Inkörning Running-In CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF-RN tar bort ytojämnheter från tillverkningen av växeln och glättar kuggflankerna. CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF-RN removes surface roughness caused during manufacture, and it smooths working tooth flanks. Planned running-in with CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF- RN running-in lubricant allows damage from initial operation to be avoided. Because CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF- RN carries away manufacturing roughness, smooths the load-carrying surfaces of tooth flanks, overcomes slight deviations in form and assembly, and thus significantly increases the I PRINCIP / IN PRINCIPLE: Ytojämnhetsprofiler hos ku Surface roughness profiles Även efter att växeln justerats in noggrant är det ofta endast 50-60 procent av ytorna som bär hela lasten. Orsaken till detta är ytojämnheter som härrör från tillverkningen av detaljerna, avvikelser hos kuggflankerna beroende på deras form och monteringen. Detta betyder att det finns en stor risk initialt för skador på växeln breoende på lokala överbelastningar. Detta kan resultera i lätt lokal nötning eller i sprickor som sprider sig i form av pitting under växelns livstid som ett resultat av utmattningsskador. Even after the drive has been carefully aligned, the initial load-carrying proportion is often no more than 50 to 60 percent. The reason for this is surface roughness, arising in the course of manufacture, and deviations of the flanks due to their shape and to assembly. This means that there is a very high risk, during initial operation, that drives can be damaged at this early stage as a result of localised overload. This can take the form of slight local scuffing, or it can be cracks that spread in the form of pitting during later operation as a result of fatigue damage. Den ekonomiska vägen till bättre växelkvalitet Planerad inkörning med inkörningssmörjmedlet CEPLAT- TYN RN/CEPLATTYN SF-RN gör att man kan undvika inkör- Lastbärighetsmönster innan inkörning, ca 50% Load-carrying pattern before running-in about 50 % 14
INKÖRNING RUNNING-IN The time required for running in can only be assessed in indicontact area. The result: gearing quality that is significantly better, providing the basis for long life operation. Inkörningsprocessen Hur lång tid som krävs för inkörningsprocessen måste bedömas från fall till fall och är beroende av materialhårdheten, tillverkningstoleranser och av hur växeln har monterats. I genomsnitt är inkörningstiden för kulkvarnar och ugnar 350 timmar och smörjmedlet skall appliceras så kontinuerligt som möjligt. Beroende på inkörningstiden har graderingarna i följande tabell visat sig effektiva: Min kontak- Mahlkörper- tyta som skall füllung Gångtid uppnås 1. ca 50-60 % ca 70 h 50-60 % 2. ca 70-80 % ca 120 h 70 % 3. ca 90-100 % ca 160 h 80 % ca 350 h ggflankerna of tooth flanks Lastfördelningsmönster efter inkörning, ca 80% Load-carrying pattern after running-in about 80 % 0,8 mm 0,8 mm Innan inkörning med CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF-RN Before running-in with CEPLAT- TYN RN/CEPLATTYN SF-RN Efter inkörning med CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF-RN After running-in with CEPLAT- TYN RN/CEPLATTYN SF-RN KVANTITET CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF-RN / QUANTITY CEPLATTYN RN/CEPLATTYN SF-RN: Kvantitet / Quantity [kg/350h] 400 300 200 100 OBS: Andra värden kan användas i praktiken. Processen måste anpassas till det enskilda fallets driftsförhållanden. Kuggflankernas kondition måste kontrolleras under hela inkörningsprocessen. Detta gäller speciellt vid växling från en lastnivå till en annan. Detta skall endast ske när lastfördelningen nått rätt nivå enligt tabellen. Om kontaktmönstret är markant sämre krävs justering av växeln. Inkörningen kan anses klar när lastfördelningen nått minst 80 procent vid full produktionshastighet och de råa produktionsytorna har glättats. The running-in procedure 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Kuggbredd / Face width [mm] Kvarn med dubbel pinjong 1,2 g/tim mm Mill double pinion drive 1,2 g/h mm Ugn med dubbel pinjong 0,9 g/tim mm Kiln double pinion drive 0,9 g/h mm Kvarn med enkel pinjong 0,8 g/tim mm Mill single pinion drive 0,8 g/h mm Ugn med enkel pinjong 0,6 g/tim mm Kiln single pinion drive 0,6 g/h mm vidual cases and has a relation to the hardness of materials, manufacturing tolerances and the way in which the gear has been assembled. On average, the time required to efficiently run in drives on ball mills and kilns in single load steps is 350 hours and as far as possible the lubricant should be continuously applied. Depending on the running time, the graduations illustrated in the following table have been found effective. Min. contact Grinding Running area to be charge time achieved 1. abt. 50-60 % abt. 70 h 50-60 % 2. abt. 70-80 % abt. 120 h 70 % 3. abt. 90-100 % abt. 160 h 80 % abt. 350 h Note: Other values may be applied in practice. The pro- 30 25 20 15 10 cess must be adapted to the particular operating conditions. The state of the tooth flanks should be checked throughout the running-in process. This applies particularly to the change from one load graduation to the next. This should only be undertaken when the loadcarrying proportion given in the table has been reached. If the contact pattern is considerably worse, readjustment of the transmission gear is required. Running-in can be considered complete when, with maximum charge or throughput, a load-carrying proportion of at least 80 percent is achieved, and the manufacturing surface roughness has been smoothed down. 5 Kvanitet / Quantity [kg/24h] 15
Horisontellt överlapp Horizontal overlap Vertikalt överlapp Vertical overlap Överlapp med widejet munstycken Overlap with wide jet nozzles I DETALJ / IN DETAIL: Inspektion av spraysystemet Inspecting the spray system Följande punkter bör kontrolleras innan växeln startas med CEPLATTYN RN: Funktionstest Avstånd munstycken Spraymönster Smörjmedelsmängd Sprayvinkel (se diagram sid 15) Den ökade smörjmedelsmängden är nödvändig för att skölja bort metallpartiklarna som skapas vid inkörningen av de nya råa ytorna. Använt smörjmedel måste tillåtas att fritt flyta ut ur växeln och växeln får inte släpa i begagnat smörjmedel. The following points should be observed before commencing operation of the machinery with CEPLATTYN RN: 150-200 mm Functional test Nozzle distance Spray pattern Lubricant quantity Spray angle (see diagram on page 15) The increased throughput of lubricant is necessary in order to wash away the metallic particles caused by wearing down the peaks of the rough surface. The lubricant consumed must be allowed to flow without restriction out of the girth gear s protective housing and dredging in the lubricant sump must be avoided. 30 30 Inåtroterande pinjong Inward running pinion 150-200 mm Utåtroterande pinjong Outward running pinion Forcerad inkörning med reconditioner. Forced running-in with reconditioner. I fall där normal inkörning inte ger tillräckligt stort kontaktmönster eller där växeln måste köras in under omedelbar full belastning är forcerad inkörning den bästa lösningen. Denna metod är också lämplig för att uppnå optimal lastbärighteskapacitet och ytfinhet om ytorna är repade eller om man måste para inhop gamla växeldelar med nya. In cases where normal running-in does not result in a sufficiently high contact pattern or the drive has to be run-in under conditions of immediate full load, forced running in (the quick running in method) represents the best solution. This forced running in procedure is also suitable for achieving optimum carrying capacity and surface finish if the load carrying surfaces show scuffings, or under the unfavourable circumstances where pairing of old and new gears has taken place. Användning av reconditioner Forcerad inkörning involverar ett material som kallas reconditioner som appliceras manuellt på kuggflankerna i tillägg till CEPLATTYN RN under produktionsprocessen. Reconditionern Exempel 1 Example 1 har egenskapen att den ökar slitagehastigheten vilket ger snabbare glättning av ytorna på kortare tid. PÅ detta sätt kan inkörningstiden reduceras till en eller två dagar. Fig 1 (innan) / Fig. 1 (before) Belastning från en sida. One-sided loading. OBS: Detta aggressiva sätt att avverka material förutsätter specialistkunskap. Forcerad inkörning skall därför enbart utföras av serviceingenjörer från Fuchs Lubritech. Av garantiskäl måste maskintillverkaren godkänna forcerad inkörning av deras nya utrustning. The use of reconditioner Forced running-in involves material known as reconditioner being applied manually to the working surfaces in addition to the normal CEPLATTYN RN lubricant during the production Fig 2 (efter) / Fig. 2 (after) Bra kontaktmönster över hela kuggflanken. Good contact pattern over the whole tooth flank. 16
INKÖRNING RUNNING-IN process. The reconditioner has the effect of increasing the wear rate, causing faster smoothing of the working surfaces in a shorter time. In this way the running-in time is reduced to one or two days. Note: The aggressive material removal resulting from the use of reconditioner calls for specialised technical knowledge. Forced running-in is therefore only be carried out by FUCHS LUBRITECH Service Engineers. For guarantee reasons, the machine manufacturer must give approval for forced running-in on its new equipment. Exempel 1: Axiella run-outavvikelser gjorde att kontaktmönstret hos en cementkvarnsväxel endast var 40% i vissa områden. Eftersom det inte var möjligt att förbättra kontaktmönstret genom att justera växeln måste den köras in med reconditioner och den forcerade metoden. Lastpikarna som tydligt kan ses i den högra delen av kuggflankerna (Fig 1) syns inte längre efter den forcerade inkörningen (Fig 2). Pitchlinjen sträcker sig över Exempel 2 Example 2 hela kuggflankens bredd (synligt på bilden som en vit linje på kuggflanken). Exempel 2: När pinjongen hade bytts i växeln på en rörkvarn ledde den oönskade kombinationen av gammal och ny växeldel till att pinjongen skadades efter 2 månaders användning (Fig 3). Skadorna orsakades av överbelastning eftersom eftersom lasten inte bars av kuggens hela bredd. Efter användning av reconditionern under åtta timmar nådde kontaktmönstret över hela kuggens bredd (Fig 4) och de skadade ytorna på kuggflankerna hade avlägsnats. Example 1: Axial run-out deviations caused the contact pattern of a cement mill drive to be only 40 percent in some areas. Since it was not possible to achieve an improvement in the contact pattern through alignment means, the drive had to be run in using reconditioner in a forced process. The load peaks that can clearly be seen in the right hand part of the working tooth flanks (Fig. 1) are no longer present after reconditioning I PRAKTIKEN / IN PRACTICE: Mjukare gång med reconditioner Smoother running from reconditioner Små avvikelser i axiell och radiell run-out hade stor effekt på vibrationer från pinjonglagren i växeln vid återstart av en cementkvarn med dubbel spiralpinjong. Vid den utlöpande pinjongen var vibrationsnivåerna väl under 2 mm/s med vid den inlöpande var de väl över 8 mm/s. Operatören kunde inte acceptera denna stora skillnad. Åtskilliga justeringar av växeln förbättrade inte situationen. Maskintillverkaren initierade därför en forcerad inkörning. Appliceringen av reconditioner under 9 timmar resulterade i en kontrollerad omfördelning av lasten. Vibrationerna vid båda lagren var till slut under 2 mm/s och hela processen löpte mycket mjukt. Small deviations in axial and radial run-out had the effect of large differences in the vibrations from the pinion bearings at the girth gear when restarting a helically double pinion cement mill. At the running-out pinion the vibration levels were well below 2 mm/s, but were well above 8 mm/s at the running-in pinion. The operator could not accept this large difference. Even several corrections to the transmission gear brought no improvement. The manufacturer of the machinery therefore initiated forced running-in. The application of reconditioner for nine hours resulted in a carefully controlled redistribution of the load: the vibrations at both bearings were at the end below 2 mm/s, so that on the whole the operation was very smooth. Inlöpande pinjong / Inward running pinion Utlöpande pinjong / Outward running pinion [mm/s] Utdrag ur löpande vibrationsmätning i fabrik. Extract from permanent vibration monitoring at the factory. 17 Zeit / Time [h] Fig 3 (innan) / Fig. 3 (before) Ingen kontakt vid kuggspetsen. No contact at the tooth tip. Fig 4 (efter) / Fig. 4 (after) Optimalt kontaktmönster över hela kugghöjden. Optimum contact pattern over entire tooth hight. (Fig. 2). The pitch line reaches over the full width of the tooth (visible in the picture as a white line on the working tooth flank). Example 2: After the pinion was changed on the drive of a tube mill, the unfavourable combination of old and new resulted in damage to the pinion after two months of running (Fig. 3). The damage was caused by overloading, since the load-carrying proportion did not reach over the full height of the teeth. After using reconditioner for eight hours, the contact pattern finally reached over the full tooth height (Fig. 4) and the damaged areas on the working tooth flanks had been removed. 17
Driftsmörjmedel Operational lubrication Växelns livslängd är beroende av valet av smörjmedel. The lifetime of the drive depends on the selection of the lubricant. Centralsmörjning med CEPLATTYN KG 10 HMF. Central lubricant supply with CEPLATTYN KG 10 HMF. När väl primning och inkörning har slutförts på rätt sätt är det dags att fundera över driftssmörjmedlet. Det är mycket viktigt att här välja rätt smörjmedel för att erhålla litet slitage, för skadefri drift samt för växelns livslängd. Valet av smörjmedel beror på en rad faktorer. Dessa inkluderar belastningen på kuggflankerna, rotationshastigheten på växeln, de aktuella flanktemperaturerna och växelns kondition. Miljöfaktorer som damm, fuktighet, mycket höga eller låga omgivningstemperaturer måste också vägas in. I vissa fall kan det vara viktigt att smörjmedlet är snabbt biologiskt Foto: Heidelberger Zement AG nedbrytbart. FUCHS LUBRI- TECH kan även leverera CE- PLATTYN smörjmedel för dessa applikationer. Once priming and runningin have been successfully completed, the next point to be considered is the operational lubrication. Making the right selection here is very important for low wear, for operation without damage, and for the life of the open gear drive. The selection of the lubricant depends on a large number of factors. These include the stress on the working tooth flanks, the rotary speed of the transmission gear, the actual flank temperatures and the state of the drive. Environmental influences such as dust contamination, humidity, very low or very high ambient temperatures must also be considered. In some cases it can be important that the lubricant is quickly biologically degradable. FUCHS LUBRITECH also provide the appropriate CEPLATTYN lubricants for these cases. På den säkra sidan med CEPLATTYN Bytet till driftssmörjmedlet börjar vid inkörningens slut. Vid byte till driftssmörjmedlet är det inte nödvändigt att ta bort in- 18
DRIFTSMÖRJMEDEL OPERATIONAL LUBRICATION all leading machinery manufacturers around the world. Byte till driftssmörjmedel ta kan drastiskt reducera förväntad livslängd. Changeover to operating lubrication specifik förbrukning / specific consumption [g/h mm] 0,8 0,6 0,4 0,2 0 24 48 72 96 Tid / time [h] Reducering av kvantitet för enkel pinjong. Quantity reduction for a single pinion drive. körningssmörjmedlet. CE- PLATTYN smörjmedel är vidhäftningssmörjmedel fria från tungmetaller och klor som tål extremt höga laster, är vattenresistenta och är godkända av alla större maskintillverkare i världen. On the safe side with CEPLATTYN The changeover to operating lubrication starts at the end of running-in. When changing to the operating lubricant it is not necessary to remove the running-in lubricant. CEPLATTYN lubricants are adhesive lubricants without heavy metals or chlorine, can support extremely high pressure, and are resistant to water, and are approved by I praktiken görs bytet genom en stegvis reducering av mängden applicerat smörjmedel tills man når ett målsatt minimum (se graf till vänster). Det är nödvändigt att mäta kvantiteten varje gång detta värde reduceras i spraysystemet. Frekvent applicering av små volymer gör att man undviker att fylla växeln med fett som sedan kastas av. De korta pauserna mellan appliceringarna gör att man undviker otillräcklig smörjning. Minimum erforderlig kvantitet för olika typer av växlar kan ses i diagrammet nedan. OBS: Minimikvantiteten man kan ha som målsättning är direkt beroende av driftsförhållandena. Applicering av kvantiteter under minimum ökar risken för slitage och skador på kuggflanken. Det- KVANITET CEPLATTYN KG 10 HMF / QUANTITY CEPLATTYN KG 10 HMF: Kvantitet / Quantity [kg/h] 0,4 0,3 0,2 0,1 In practice the changeover is achieved through a staged reduction in quantity towards a target minimum (see graph on the left). It is necessary to measure the quantity every time this value is reduced by the spray system. In practice, small volumes frequently applied avoid phases where the drive is saturated with lubricant which can subsequently fly off. The short pauses between cycles also avoid insufficient lubrication. The minimum quantities consumed by various drives can be found from the diagram below. Note: The minimum quantity that can be aimed at depends directly on the operating conditions. Falling below the minimum creates an increased risk of wear and damage to the flanks. This can drastically reduce rated life. Kvarnväxlar / Mill Drives min. 0,2-0,4 g/h mm Ugnsväxlar / Kiln Drives min. 0,1-0,2 g/h mm 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Kuggbredd / Face width [mm] 10 8 6 4 2 Kvantitet / Quantity [kg/24h] 19
Världsomspännande service World-wide service En överlägsen produkt, en ärlig konsultation och långtgående serviceåtagande efter köp - det är FUCHS LUBRITECT s definition av service. An outstanding product, fair and honest consultation when purchasing, and comprehensive service afterwards that is how FUCHS LUBRI- TECH defines service. Inspektioner och reparationer på plats är en del av FUCHS LUBRITECH s service. Inspections and repairs on site are part of the FUCHS LUBRITECH service. I många länder och i många delar av världen är FUCHS LUBRITECH marknadsledare med CEPLATTYN-produkterna. Framgångarna baseras inte enbart på produkterna utan även på att erbjuda teknisk service och konsultation. Denna service uppskattas inte enbart av slutanvändare utan även av maskintillverkarna. FUCHS LU- BRITECH erbjuder denna tekniska service till alla kunder över hela världen och standardservicen är dessutom kostnadsfri. In many countries and in many parts of the world FUCHS LUBRITECH are the market leaders with the CEPLATTYN range of products. Their success is not only based on the product line but also by providing gear technology service and consultation. This service is valued not only by end users, but by machine manufacturers also. FUCHS LUBRITECH offers this wide range of technical service to all their customers world-wide, and in the case of the standard service inspection, this is free of charge. Omfattande global service De specialutbildade serviceingenjörerna från FUCHS LUBRI- 20
SERVICE SERVICES TECH arbetar på alla kontinenter. Servicen inkluderar konsultation avseende produktval och givetvis applicering. Detta inkluderar även hjälp med montering, justering och inkörning av växeln. Justeringar av växeln och kuggflanker samt regelbundna inspektioner av växeln och spraysystemet utförs på plast av serviceingenjören. Comprehensive world-wide service The specially trained FUCHS LUBRITECH Service Engineers are at work at all times on every continent. The services offered include consultation regarding the choice of product and, of course, regarding the application. This also includes assistance with drive assembly and transmission gear alignment and with the running- in of open gear drives. Corrections to transmission gears and tooth flanks, and regular checks of the drive and spray systems, are performed on site by the Service Engineer. Belåtenhet börjar med konsultation Högprestandasmörjmedlen i CEPLATTYN-programmet är utformade för mycket varierade driftsförhållanden. Det bästa beviset för detta är att ledande maskintillverkare inte bara rekommenderar CEPLATTYN smörjmedel utan även i vissa fall specar dem. För att vara på den säkra sidan när man väljer driftssmörjmedel bör därför operatören alltid konsultera processtillverkaren eller kontakta FUCHS LUBRITECH direkt (urvalstabellen i början av denna broschyr ger en första överblick). FUCHS LUBRITECH s serviceingenjörer inspekterar utrustningen på plats och utvecklar ett optimalt smörschema tillsammans med operatören. I många fall vill både maskintillverkaren och operatören ha vår serviceingenjör närvarande vid behov av reparationer för att få rätt support redan från början. Satisfaction begins with consultation The high performance lubricants from the CEPLATTYN range are ideally tailored for very varied operating conditions. The best evidence for this is that leading machine manufacturers do not merely recommend CEPLATTYN adhesive lubricants, but in some cases rigidly prescribe them. To be on the safe side when selecting the operating lubricant, the operator should therefore always consult the plant manufacturer, or, contact FUCHS LUBRITECH directly (the foldout selection guide on the first page of this brochure gives an initial overview). FUCHS LUBRITECH engineers will then inspect the machinery on site, and will develop an optimum scheme jointly with the operator. In many cases, both the manufacturer and the operator call for the presence of the Service Engineer at commissioning or when repairs are required, in order to be properly advised and supported from the very beginning. Berührungsfreie Temperaturmessung mit einem IR-Thermometer. Contactless temperature measurement with an IR thermometer. I DETALJ / IN DETAIL: Servicen The services Konsultation om produktval och applicering Hjälp med montering och justering av växeln Inkörning av öppna växlar Hjälp med justeringar av växel och kuggflanker Regelbunden kontroll av växel och spray system Consultation on product selection and application Assistance with drive assembly and transmission gear alignment Running-in open gear drives Assistance with corrections to transmission gears and tooth flanks Regular checking of the drive and spray systems 21
Inspektion, service och reparationer är ett jobb för specialister. Inspection, servicing and repair are specialist jobs. Inspektioner är kostnadsfria Serviceingenjörerna från FUCHS LUBRITECH inspekterar regelbundet växlar som smörjs med CEPLATTYN smörjmedel. Inspektionen täcker in spraysystemet, en bedömning av kontaktytorna och kuggflankens tillstånd samt vibrationsmätning på växelns lager. Till detta kommer obligatorisk mätning av temperaturprofilen längs hela den lastbärande ytan och en dokumentati- on av kuggflankernas kondition (fotografiskt eller liknande). För att slutföra jobbet erbjuds en dokumentation online, FLT Inspector (se sid 24). Inspections are free of charge The Service Engineers of FUCHS LUBRITECH regular- ly check drives lubricated with CEPLATTYN free of charge. The checks cover the spray system, assessment of the contact area and the state of the tooth Vibrationsmätning på pinjonglagren. Measuring vibration of the pinion bearings. Dynamisk kontroll av kontaktmönstret med stroboskop. Dynamic checking of the contact pattern with a stroboscope. 22
SERVICE SERVICES I PRAKTIKEN / IN PRACTICE: CEPLATTYN service center finns placerade över hela världen. CEPLATTYN service centres are located all around the world. Inspektionen The inspections Registrering av spraymönstret Recording the spray pattern. Kontroll av spraysystemet Bedömning av kontaktmönstret och konditionen hos de lastbärande ytorna Uppmätning av vibrationen hospinjonglagren Uppmätning av temperaturprofilenlängs hela kuggens bredd Dokumentation av konditionen hoskuggflankerna (fotografiskt) Skriven dokumentation rörande helainspektionen Checking the spray system Assessment of the contact pattern and the condition of the loadcarrying surfaces Measurement of the vibration of the pinion bearings Measurement of the temperature profile across the tooth width Documentation of the condition of the flanks (photographic, blue print) Written documentation of the whole inspection flanks, and measurement of the vibrations of the transmission gear bearings. In addition, measurement of the temperature profile across the width of the load-carrying surfaces and documentation of the condition of the tooth flanks (photographic, blue print, or similar) are obligatory. To complete the job, an online documentation (FLT Inspector) is provided (see page 24). Professionell reparation Reparationen av skadade kuggflanker på öppna växlar är en utökad service från FUCHS LUBRITECH. Denna servive utgörs primärt av mekanisk justering av kuggflankerna genom slipning av pittingskador eller större skador, utjämning av repor, forcerad inkörning och hjälp vid justering av växeln. Skilled repair The repair of damaged tooth flanks on open gear drives is an extended service from FUCHS LUBRITECH. This is primarily a matter of mechanical treatment of the working tooth flanks, grinding pittings or larger breakages, smoothing scuffings, forced running-in and assistance with alignment of the transmission gears. Reparationsservicen The repair service Behandling av kuggflankerna. Treatment of the working tooth flanks. Mekanisk behandling avkuggflankerna Slipning pittings eller större skador Utjämning av repor Forcerad inkörning Hjälp med justering av växeln Mechanical treatment of the working tooth flanks Grinding pittings or larger breakages Smoothing of scuffings Forced running-in Assistance with the alignment of the transmission gear 23