Терморегулирование радиальных подшипников высокоскоростных насосов: залог стабильной работы

Источники тепловыделения
Во время эксплуатации подшипники скольжения высокоскоростного насоса , основным источником тепла является трение и износ внутри подшипников. Взаимодействие между телами качения и дорожками качения, между сепаратором и телами качения, а также между пленками смазочного масла внутри подшипников создает сопротивление трения. По мере увеличения скорости эти эффекты трения становятся более интенсивными, в результате чего большое количество механической энергии преобразуется в тепловую энергию. Кроме того, материал подшипника также будет подвергаться микроскопическому износу из-за длительной работы с высокими нагрузками, что еще больше усугубляет выделение тепла.

Воздействие и проблемы жары
Если это тепло не может быть эффективно рассеяно, температура подшипника будет продолжать расти, вызывая серию цепных реакций. Во-первых, высокая температура ускоряет окисление и разложение смазки, что приводит к снижению производительности смазки и ослаблению эффекта смазки, тем самым увеличивая коэффициент трения и скорость износа подшипника. Во-вторых, материал подшипника расширяется из-за нагрева, что может привести к изменению зазора подшипника, влияя на точность и стабильность подшипника. Такое изменение зазора может также усилить вибрацию и шум, снижая эффективность работы насоса. Кроме того, поскольку температура продолжает повышаться, твердость и прочность материала подшипника также уменьшаются, что делает подшипник более восприимчивым к пластической деформации или усталостному повреждению.

Более серьезно, постоянная высокая температура может вызвать фазовые изменения в материале подшипника, такие как отжиг или отпуск, что серьезно ослабляет его механические свойства. В крайних случаях подшипник может выйти из строя непосредственно из-за перегрева, что приведет к аварийному отключению насосной системы, что не только приведет к остановке производства, но также может привести к повреждению оборудования и угрозе безопасности.

Стратегии и меры по термоменеджменту
Учитывая важность терморегулирования радиальных подшипников быстроходных насосов, особенно важно принять эффективные меры по снижению температуры подшипника и обеспечению его стабильной работы. Ниже приведены некоторые часто используемые стратегии управления температурным режимом:

Оптимизация конструкции подшипника. Улучшая конструкцию подшипника, например, принимая более разумную форму дорожки качения, оптимизируя распределение тел качения и т. д., можно уменьшить площадь трения и коэффициент трения, тем самым уменьшая выделение тепла.
Выбирайте высокоэффективные смазочные материалы: выбирайте смазочное масло или смазку с превосходной стойкостью к окислению, высокой смазывающей способностью и термической стабильностью, чтобы повысить эффективность смазки и продлить срок службы смазочного масла.
Укрепите систему охлаждения: спроектируйте эффективные каналы охлаждения на седле подшипника или корпусе насоса, используйте циркулирующую охлаждающую воду или воздух для теплообмена и своевременно отводите тепло, выделяемое подшипником.
Внедрите мониторинг температуры и раннее предупреждение: установите датчики температуры для контроля температуры подшипников в режиме реального времени и настройте систему раннего предупреждения. Как только температура превысит установленный порог, примите немедленные меры, например, снизьте скорость или запустите резервный насос.
Регулярное техническое обслуживание и осмотр: регулярно очищайте, смазывайте и проверяйте подшипники, чтобы своевременно обнаруживать и устранять потенциальные точки отказа, а также поддерживать подшипники в хорошем рабочем состоянии.