Les bagues AEGIS iPRO réduisent les défaillances de roulements, boostant la disponibilité chez Monarch Cement

À l'usine Monarch Cement Company de Humboldt, Kansas, un moteur de 5 000 ch fait tourner un broyeur à boulets qui pulvérise 100 tonnes de clinker par heure. Pourtant, le grincement récurrent de ses roulements était un avertissement que la vie du moteur s'échappait.

Depuis l'installation du broyeur en 2001, ses roulements de moteur ont été remplacés trois fois. Chaque remplacement impliquait un arrêt de 10 jours, un temps d'arrêt coûteux et la logistique de transporter un moteur de 5 000 ch hors site pour reconstruction.

Le superviseur électrique Randy Riebel savait que le bruit signifiait plus que de l'usure : des courants d'arbre parasites érodaient les roulements, créant du cannelure et éventuellement une défaillance catastrophique. « On ne cessait de les graisser, mais ils continuaient à grincer », se rappelle Riebel. « Il fallait agir avant le prochain remplacement. »

Voici la bague de protection de roulement AEGIS iPRO, un produit d'Electro Static Technology (EST) basé dans le Maine. En canalisant les courants électriques nuisibles de l'arbre moteur vers la terre, l'iPRO protège les roulements dans les moteurs et générateurs à moyenne tension, prolongeant leur durée de vie et réduisant les coûts de maintenance. Disponible en tailles pour arbres jusqu'à 30 pouces, l'iPRO est sans maintenance et idéal pour pompes, compresseurs, mélangeurs, convoyeurs, et plus.

Riebel a fait équipe avec Scott Wilkins, responsable des opérations d'atelier moteur chez IEMCO, un atelier de réparation de moteurs local fondé en 1906. IEMCO a installé deux bagues iPRO fendues sur le moteur du broyeur sans découpler le moteur du broyeur, grâce au design fendu qui permet des rétrofits sur site.

« L'expertise d'IEMCO sur les gros moteurs en faisait le bon choix », dit Riebel. « L'approche pratique de Scott a assuré que les bagues étaient installées correctement et efficacement. »

Atténuer les dommages électriques aux roulements

Les tensions d'arbre non contrôlées se déchargent à travers les roulements, piquant les billes et les pistes. Avec le temps, cela crée du cannelure — des crêtes en planche à laver qui génèrent bruit et vibration et causent éventuellement la défaillance du moteur. Les solutions conventionnelles comme les balais de mise à la terre à ressort nécessitent de la maintenance, tandis que l'isolation peut déplacer le problème vers d'autres composants.

La circonférence interne de l'iPRO est garnie de microfibres conductrices, verrouillées dans le canal breveté AEGIS FiberLock. Ces microfibres créent des millions de points de décharge, formant le chemin de moindre résistance qui détourne les courants loin des roulements vers la terre. Le résultat est une technologie durable qui qualifie sous le programme fédéral de gestion de l'énergie.

Impact à travers l'usine

La chaîne de production de Monarch est vaste. Du calcaire concassé par des camions-bennes de 50 tonnes au ciment final expédié par camion et rail, chaque étape repose sur des moteurs électriques. Les variateurs de fréquence (VFD) introduisent des courants haute fréquence qui exacerbent les dommages aux roulements. Après l'installation réussie sur le moteur du broyeur, IEMCO a installé des bagues iPRO sur neuf moteurs supplémentaires qui avaient déjà défailli.

Un cas notable impliquait un moteur de ventilateur de refroidissement de 300 ch qui nécessitait un remplacement tous les quelques mois depuis huit ans. « On a utilisé l'isolation sur les deux roulements, mais ça n'a fait que retarder le problème », note Riebel. « L'iPRO a donné un nouveau départ au ventilateur et éliminé le grincement. »

Monarch a adopté une politique d'équiper de bagues iPRO chaque moteur de ventilateur commandé par VFD lors de révision. D'autres installations incluent un ventilateur d'extraction induite de 2 250 ch et plusieurs moteurs de ventilateurs de four et de filtre à manches.

Reconnaissant l'environnement poussiéreux et extérieur des cimenteries, Monarch spécifie maintenant la bague d'isolation d'arbre AEGIS Severe-Duty SGR pour les nouveaux moteurs. Ce modèle ajoute un joint d'isolation sans contact IP56, protégeant contre la poussière, l'eau et les contaminants.

Résultats prouvés

Riebel mesure maintenant les tensions d'arbre avec une sonde et un oscilloscope. Les lectures sont basses, confirmant l'efficacité des bagues à détourner les courants d'arbre. « Jusqu'ici, tout va bien », dit-il. « Les roulements du moteur 5 000 ch ont dépassé les attentes — aucun grincement du tout. »

« Le service d'IEMCO est de premier ordre », ajoute Riebel. « Le dévouement de Scott à faire les choses bien du premier coup est inégalé. »

Bien que les économies totales soient encore en cours de calcul, la capacité prouvée de l'iPRO à prolonger la vie des roulements et réduire les temps d'arrêt est claire. Pour plus d'informations, contactez John Shepherd, Responsable Ventes Régional Midwest chez EST : (513) 417-1161, jshepherd@est-aegis.com, ou visitez www.est-aegis.com.

Figure 1. Usine Monarch Cement Company à Humboldt, Kansas.

Figure 2. Le broyeur à boulets où les deux premières bagues de mise à la terre ont été installées. Les roulements du moteur 5 000 ch du broyeur défaillaient régulièrement jusqu'à ce que les tensions nuisibles soient détournées par une bague AEGIS iPRO (encart) à chaque bout du moteur. Ces rétrofits sur site ont été accomplis sans découpler le moteur du broyeur, grâce à la version fendue de l'iPRO.

Figure 3. Une bague AEGIS iPRO installée dans un support de roulement interne chez IEMCO pendant une révision de moteur Monarch.

Figure 4. Suite au succès de la bague AEGIS iPRO sur son broyeur, Monarch a installé la bague sur un moteur de ventilateur de filtre à manches (bleu) qui nécessitait aussi des remplacements fréquents de roulements.