Lagerstellen in Inspektions-Roboter trotzen der rauen Nordsee

Eftersom robotarna arbetar permanent under vatten måste komponenterna vara motståndskraftiga mot havsvatten. Dessutom utsätts lagerpunkterna för en belastning på upp till 500 kg. För att uppnå längsta möjliga livslängd krävs ett slitstarkt lager.

Med våra glidlager i plast av materialet iglidur Z har SubC hittat en mycket slitstark lösning som fungerar mycket bra och tillförlitligt under tuffa förhållanden. Eftersom de är smörjfria kan iglidur-lagren användas under vatten utan någon fara för miljön. Även med de förekommande belastningarna på 30 MPa i kombination med saltvatten kunde inget betydande slitage på lagren upptäckas efter 200.000 cykler.

"Som i en tvättmaskin" - dyk är farliga och dyra

Borrplattformarna är monterade på jackets - fyrkantiga strukturer av stålrör som är förankrade i havsbotten. Som en del av renoveringen var det nödvändigt att göra en inventering. I vilket skick är stålrören - särskilt nära vattenytan i den så kallade stänkzonen, där konstruktionen är känslig för korrosion? Förr i tiden skulle dykare ha hoppat i vattnet för att hitta svaren. En farlig uppgift.

En dykare jämförde uppdraget med en "tur i tvättmaskinen". Dessutom är besättning, utrustning och stödfartyg dyra. Total gav sig därför ut på jakt efter ett alternativ. I Esbjerg fann företaget vad det sökte. Den danska staden på sydvästra Jylland är huvudkontor för SubC Partner - ett företag som specialiserar sig på utveckling av offshoreteknik. SubC utvecklar, tillverkar och driver den krypande roboten för inspektion av rör. En särskild utmärkelse: Roboten belönades med ett innovationspris från Total.

Säkrare och billigare: robotar för inspektions- och demonteringsarbete

Bandvagnen har två hydrauliskt drivna metallklor med totalt 12 rullar som klämmer fast stålkonstruktionen med ett kontakttryck på 500 kg vardera. Bandvagnen rör sig runt röret på 12 rullar. Rörelsen framåt liknar den hos en bandvagn: om den vill röra sig framåt håller den bakre klon röret på plats. Den främre klon skjuts framåt några centimeter med hjälp av hydraulcylindrar. Den främre klon drar sedan tillbaka den bakre klon. Detta gör att roboten kan nå vilken punkt som helst på röret.

Och kontrollerna? Crawlern kan flyttas med hjälp av en joystick. Den levererar en livebild till kommandocentralen via sex kameror. Därifrån styr operatören även de verktyg som roboten kan utrustas med - främst en vajerdiamantkap, som roboten använder för att såga av och ta upp delar eller konstruktioner som ska modifieras på plattformen.

Högpresterande plast skyddar robotsläpvagnen från korrosion

Till skillnad från en dykare löper robotkryparen ingen risk att skada sig själv under arbetet. Men det salta havsvattnet var ändå en utmaning för ingenjörerna. Om experterna hade använt metallbussningar i robotens leder skulle risken för korrosion och oplanerade driftstopp ha varit en ständig följeslagare.

Ingenjörerna valde därför ett alternativ: bussningar tillverkade av iglidur högpresterande plast. "Tack vare plastbussningarna behövervi inte längre oroaoss för korrosion", förklarar Bjarne Lindquist, ansvarig konstruktör på SubC Partner. Det är därför ingen överraskning att ingenjörerna använder en annan igus-produkt. Diamantvajerfräsen rör sig på drylin linjära axlar. "Tack vare dem kan vi positionera fräsen med millimeterprecision."

Och plastkomponenterna har inte heller något att dölja när det gäller robusthet. Förstärkande material läggs till i plastföreningarna, vilket gör bussningarna så robusta att de kan motstå höga tryck och kantbelastningar. "igus har utvecklat plastprodukterna i en sådan utsträckning att de är ett alternativ till metallalternativ i professionella industriella applikationer", säger Anders Riis Olesen, Technical Sales Consultant på igus. "Det är fantastiskt." Bussningarna är också underhållsfria.

Eftersom fasta smörjmedel är integrerade i materialet är torrkörning med låga friktionsvärden möjlig - utan ytterligare smörjmedel som oljor och fetter. Sist men inte minst kunde SubC Partner sänka kostnaderna för den robotstyrda larvföremålet. Detta beror på att iglidur-bussningarna är upp till 40 procent billigare än metallbussningar.

Laboratorietester bekräftar slitstyrkan hos plastbussningarna

För att bevisa hållbarheten hos sina material driver igus ett 3 800 kvadratmeter stort testlaboratorium, där över 15 000 tribologiska tester utförs varje år på 300 testsystem. Det iglidur Z-material som användes av SubC Partner var också tvunget att bevisa sin robusthet där. Ingenjörerna svängde en plastbussning på en gasnitrerad axel av typ ST52 - med en hastighet på 0,01 meter per sekund och en belastning på 30 MPa. Inte ens efter 200.000 cykler kunde något nämnvärt slitage uppmätas på bussningarna eller axeln.

Resultatet blev annorlunda med metallbussningarna. Ingenjörerna avbröt testet efter bara 35.000 cykler. Slitaget på bussningarna var för högt och skadorna på axeln för allvarliga. iglidur Z har utvecklats speciellt för maximal livslängd under extrema förhållanden. Förutom slitstyrkan mot saltvatten är den också lämplig för höga termiska belastningar och höga krafter.