Voiteluaineiden asiantuntijat, kuten Klüber Lubrication, ovat vuosien saatossa kehittäneet sopivia voiteluainekonsepteja ja -palveluita, joiden tavoitteena on estää hampaiden kylkivaurioiden syntymistä ja vähentää kulumista. Nykyaikaiset voiteluaineet mahdollistavat erinomaisen kulumisensuojan järjestelmän koko käyttöiän aikana.

Nykyaikaiset avohammaspyöräkäyttöjen voiteluaineet perustuvat korkeaan perusöljyn viskositeettiin, hyvään tarttuvuuteen ja valikoituihin lisäaineisiin. Erinomaisen kulumissuojan lisäksi ne mahdollistavat jopa 30–60 prosenttia voiteluainekulutuksen vähenemisen.

Tämä tarjoaa tuotantolaitokselle mahdollisuuden kehittää toimintaansa kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamiseksi.
Avohammaspyöräkäyttö on yksi keskeinen osa meesauunien, pulpperien, kuula- ja tankomyllyjen ja kiertouunien toimintaa.

Näiden tärkeiden laitteiden toiminnan luotettavuus vaikuttaa edelleen koko tuotantolaitoksen käyttöasteeseen.

Hammaskehiä käytetään mitä erilaisimmissa olosuhteissa ja niihin kohdistuu muun muassa kovia ja oskilloivia kuormia, suuria nopeuksia, korkeita tai kylmiä lämpötiloja ja ympäristön epäpuhtauksia.

Hammaskehä ja pinioni tulee linjata asennuksen yhteydessä. Mahdolliset linjausvirheet johtavat suurempiin pintapaineisiin hammaskosketuksessa.

Tämä johtaa hammaspyörän liialliseen kulumiseen sekä mahdollistaa hampaiden kylkivaurioiden syntymisen. Muita vaurioihin myötävaikuttavia tekijöitä voivat olla riittämättömät perustukset sekä esimerkiksi pölyn pääsy voitelukohteelle hammaskehää suojaavan vaipan puutteellisesta tiiveydestä johtuen.

1980-luvulla markkinoille tuli saentimia sisältäviä rasvoja, joilla korvattiin bitumipohjaisia voiteluaineita. Nykyisin yhä vakiintuneempi ratkaisu on läpinäkyvä nestevoiteluaine, joka on valmistettu korkean viskositeetin perusöljystä, johon ei ole lisätty kiintovoiteluaineita.

A-B-C-D voitelukonsepti – Sopiva voiteluaine jokaiseen vaiheeseen

Optimaalisen hammaskosketuksen saavuttamiseksi hampaiden pintojen täytyy olla kunnossa. Klüber Lubrication on kehittänyt A-B-C-D voitelukonseptin, joka auttaa saavuttamaan hyvän kuormituksen jakautumisen hampaissa.

Konseptia voidaan soveltaa sekä uuden vaihteen parittamisessa vanhaan vaihteistoon että kosketuspintojen vauriotilanteessa.

Konseptin kolme ensimmäistä vaihetta käytetään hampaiden kosketusalueen optimointiin antaen samalla riittävän kulumisensuojan prosessin aikana.

Klüber Lubricationin A-B-C-D voitelukonseptin neljä vaihetta ovat:

A – Pohjustus – ennen käynnistystä edeltävä voitelu
Pohjustusvoitelu (A) antaa korroosiosuojan ja käynnistyksen aikaisen vahvan ensivoitelun alkuvaurioiden välttämiseksi. Voiteluaineen avulla saadaan ensimmäinen vaikutelma dynaamisesta kosketuskuviosta.

Grafiittipohjainen A-tyypin voiteluaine

Läpinäkyvä A-tyypin voiteluaine

B – Sisäänajo
Sisäänajovoitelussa (B) hampaiden kosketuspinnan kuormitusaluetta lisätään ja pintaa siloitetaan. Pinnankarkeuden optimointi on tarpeellista uusille vaihteille sekä jo käytössä olleille vaihteille, jotka ovat altistuneet hankauskulumiselle. Sisäänajon tavoite saavutetaan, kun hammaskosketus on noin 80 prosenttia hampaan kyljen pinta-alasta.

Grafiittipohjainen B-tyypin voiteluaine

Läpinäkyvä B-tyypin voiteluaine

C – Käytönaikainen voitelu
Sisäänajovaiheen jälkeen siirrytään käytönaikaiseen voiteluun (C), voiteluaineeseen. Voiteluaineen valintaan vaikuttaa käyttölämpötila, ympäristön lämpötila ja voitelumenetelmä. Tänä päivänä suositeltavin käytönaikainen voiteluaine on korkean viskositeetin läpinäkyvä neste.

D – Korjausvoitelu
Hampaiden kyljet voivat vahingoittua useista syistä, mikä voi johtaa puutteelliseen kosketuskuvioon ja aiheuttaa vakavia vaurioita hammaskehälle. Tällaisissakin tapauksissa peli ei ole välttämättä vielä menetetty, vaan korjausvoiteluaineilla (D) hammaskehä voidaan ”hioa” ilman seisokkia. Tämän etuna on, että se toteutetaan käytön aikana eikä korjaustoimenpide aiheuta tuotannon menetystä.

Pinioni ennen korjausvoitelua (vasen) Pinioni neljä vuotta myöhemmin (oikea)

Voiteluainevalintaan vaikuttavat tekijät

Kunnossapito voi voiteluainevalinnallaan vaikuttaa ratkaisevasti järjestelmän luotettavaan toimintaan ja siten minimoida hampaiden kulumista sekä estää naarmuuntumista ja pittingiä.

Voiteluaineeksi kannattaa valita tuote, joka ei sisällä kiintovoiteluaineita, jotka mahdollisesti tukkivat suuttimia ja valumakaukaloita. Myös riittävän paksu voitelukalvo pitää saavuttaa hampaiden suojaksi.

Tämän lisäksi hampaiden kunnon tarkastaminen pitäisi sujua ilman erityistä puhdistustoimenpidettä.

Voiteluaineen valintaan vaikuttaa lisäksi kohteen voitelumenetelmä (kylpy-, kierto-, ruiskuvoitelu jne.) sekä voitelujärjestelmän putkiston pituus ja koko, voiteluaineen säilytys ja käytönaikainen mahdollinen lämmitys.

Uppovoitelussa kiintovoiteluaineet voivat laskeutua pohjalle pitkittyneiden seisokkien aikana. Myös kiertovoitelujärjestelmissä kiintovoiteluaineet voivat laskeutua ja kasautua säiliöihin aiheuttaen tukoksia. Ruiskuvoitelujärjestelmissä ne voivat laskeutua välisäiliöihin ja tukkia putkistoja ja suuttimia johtaen puutteelliseen voiteluun.

Tästä syystä läpinäkyvät, kiintovoiteluaineita sisältämättömät voitelunesteet ovat yleistyneet suurien avohammaspyörien voiteluaineina. Järjestelmän luotettavuus paranee, kun puhdasta voiteluainetta pumpataan tarvittava määrä ilman kiintovoiteluaineiden aiheuttamia tukoksia.

Myllyjen voimansiirron lämpötilat vaihtelevat välillä +35 °C–+60 °C riippuen ympäristöstä. Tästä syystä tulisi valita voiteluaine, joka tarjoaa optimaalisen viskositeetin kaikissa käyttölämpötiloissa.

Markkinoilla olevat voiteluaineet koostuvat useista eri öljytyypeistä ja viskositeettiluokista. Ne säilyttävät hyvin viskositeetin lämpötilan muuttuessa ja mahdollistavat hyvän pumpattavuuden eri ympäristön lämpötiloissa.

Klüber Lubricationin voiteluaineet sisältävät lisäksi UV-indikaattorin, joka mahdollistaa käynninaikaisen voitelukalvon toteamisen. Sen avulla voiteluainemäärää voidaan hallitusti alentaa ja saavuttaa kestävän kehityksen tavoitteita voiteluainekulutuksen näkökulmasta.

Tarkastukset ja dokumentointi

Lähes puolet vaihteistovaurioista liittyvät puutteellisiin tarkastuksiin. Säännölliset tarkastukset yhdessä optimaalisen voiteluainevalinnan kanssa mahdollistavat koko voimansiirron luotettavan toiminnan.

Normaaliolosuhteissa tarkastukset suoritetaan vuosittain, jolloin dokumentoidaan mahdolliset muutokset. Dokumentointi kannattaa tehdä huolellisesti, sillä historiatietoja voidaan hyödyntää jatkossa isojen avohammaspyöräkäyttöjen kunnonpidossa.

Huoltohenkilön suorittaman tarkastuksen tulisi sisältää seuraavat osa-alueet:

• Keskusvoitelujärjestelmän toiminta ja ruiskutuskuvio
• Suodattimien vaihto ja muiden voitelukomponenttien puhdistus
• Pinionilaakerin värinämittaukset
• Käynninaikainen hammaskosketuksen lämpötilamittaus IR-
mittauksella tai termokameralla
• Hammaskosketuksen arviointi
• Hammaskylkien käynninaikainen visuaalinen tarkastus stroboskoopin avulla
• Käytetyn voiteluaineen poistaminen hammaskehän suojakotelosta ja pinionin alueelta
• Hammaskosketuksen ja ruiskutuskuvion valokuvaaminen
• Yksityiskohtainen raportointi

Teksti ja kuvat: Vesa Ylönen, Klüber Lubrication