Spezial-Lager bieten Wärme keinen Halt
Die maximal zulässige Temperatur in Lagern von Getrieben spielt bei kritischen Anwendungen, wie sie etwa in der Öl- und Gasindustrie vorkommen, eine immer bedeutendere Rolle. Wird beispielsweise das Lager zu heiß, altert das Öl schneller und es kommt zu Ablagerungen im Lager. Im schlimmsten Fall führt dies zum Ausfall der kompletten Anlage. Das speziell entwickelte Ultra Cool Bearing Gleitlager von Voith erzielt selbst bei anspruchsvollen Anwendungen mit Lagerumfangsgeschwindigkeiten von 100 m/s Bestwerte: Die Temperatur kann in diesem Lager je nach Ausführung um 5 bis 15 °C kühler gehalten werden.
Der Entwicklung des BHS Ultra Cool Bearing Gleitlagers im Jahr 2005 ging die Anfrage eines international agierenden Ölkonzerns voraus. Für eine Restgasförderanlage in Afrika wurden Getriebelagertemperaturen im Verdichterstrang benötigt, die 90 °C bei voller Last und voller Drehzahl nicht überschreiten. Herkömmliche Lager hätten sich unter den gegebenen Anforderungen auf 105 bis
110 °C erwärmt. Eine schnellere Alterung des Öls und die Ablagerung von Ölkohle im Lager wären die Folge gewesen Kürze Ölwechselzyklen und ein hohes Ausfallrisiko der gesamten Anlage hätten daraus resultiert.
Durch gezielte Veränderungen bei Material und Design ist es Voith gelungen, ein Lager zu entwickeln, das alle Anforderungen des Kunden erfüllt. Bei den Ultra Cool Bearings wurde ein Lagerwerkstoff mit sechsfach höherer Wärmeleitfähigkeit verwendet. Kühlbohrungen im Material sorgen zudem für eine schnellere Ableitung der Wärme, indem das mit der Lagerlauffläche in Kontakt tretende Öl erheblich geringer erwärmt wird. Beim Ultra Cool Bearing handelt es sich um ein Offsetgleitlager. Zwei versetzte Halbschalen fixieren durch ihre spezielle Innenkontur die Welle besonders im Leichtlast- oder Leerlauf.
Im konkreten Fall übertrifft das "kühle Lager" die Erwartungen beträchtlich: Die gemessene Höchsttemperatur der Lager lag seit 2006, dem Jahr der Inbetriebnahme, nie über 78 °C. Sie unterschreitet damit den geforderten Maximalwert von 90 °C deutlich bei folgenden Rahmenbedingungen: 100% Last,
1,7 bar g Öleinlassdruck, 49,5 °C Ölzulauftemperatur,
3,3 MPa Lagerbelastung bei 90 m/s Lagerumfangsgeschwindigkeit. Noch prägnanter wird der Vorteil des Lagers bei der Ölerwärmung: hier ergibt sich eine Verbesserung von 35% gegenüber dem geforderten Maximalwert von 35K. Auf seinem neuen Lagerprüfstand in Sonthofen konnte Voith Turbo BHS die positiven Ergebnisse des Kunden bestätigen. Lagertests werden hier erstmals mit voller Belastung und unter realistischen Betriebsbedingungen bei Bedarf und Kundenwunsch durchgeführt. Bei zehn Aufträgen im Bereich Öl und Gas wurde das Ultra Cool Bearing Gleitlager seitdem verbaut und erfüllen die Erwartungen vollumfänglich. Klassische Anwendungen sind beispielsweise Getriebe, die in Antriebssträngen "Elektromotor auf Verdichter" oder "Gasturbine auf Verdichter" zum Einsatz kommen.
Im Vergleich zu Kippsegmentlagern ist die Neuheit von Voith Turbo BHS ebenfalls nachgewiesen vorteilhaft: der Ölbedarf ist geringer, der Wirkungsgrad höher, sowie die Lagerdämpfung besser.
Die Voith Turbo BHS Getriebe GmbH ist Teil des Voith Konzerns und steht am Standort Sonthofen seit mehr als 75 Jahren für Getriebe, Kupplungen und Rotordrehvorrichtungen auf höchstem qualitativen und technisch ausgereiftem Niveau. Mittlerweile sind mehr als 20 000 Getriebereferenzen und eine übertragene Gesamtleistung von mehr als 70 000 MW in den Referenzlisten dokumentiert.
Voith Turbo, der Spezialist für hydrodynamische Antriebs-, Kupplungs- und Bremssysteme für den Einsatz auf der Straße, der Schiene, in der Industrie und für Schiffsantriebe, ist ein Konzernbereich der Voith GmbH.
Voith setzt Maßstäbe in den Märkten Energie, Öl & Gas, Papier, Rohstoffe und Transport & Automotive. Gegründet 1867 ist Voith heute mit knapp 40 000 Mitarbeitern, 5,2 Milliarden Euro Umsatz und Standorten in rund 50 Ländern der Welt eines der großen Familienunternehmen Europas.
