Tel:+86-575-87957662
Email:
ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO., LTD. Расположенный в районе Фэнсянь в Шанхае, компания "BHS" является профессиональным производители упорных подшипников с наклонными подушками и Завод подшипников наклонных колодок...
Во вращающихся машинах осевые нагрузки, создаваемые рабочими колесами, роторами и гидравлическими силами, должны восприниматься специальным компонентом. На протяжении десятилетий стандартным решением была наклонная опора с баббитовой поверхностью или фиксированный сегмент, работающий на масляной пленке. Эти конструкции работают хорошо, но они сильно зависят от качества смазки, процедуры запуска и термической стабильности. Когда условия эксплуатации отклоняются от расчетных, металлическая накладка может за короткое время исцарапать, испачкать или заесть.
Вот почему многие команды дизайнеров сейчас оценивают подшипники из ПТФЭ и Peek как практическая альтернатива. Решения с полимерным покрытием сохраняют стальную опору и геометрию наклона, которым уже доверяют инженеры, при этом скользящая поверхность заменяется материалом, который переносит граничную смазку, сухой запуск и кратковременное загрязнение намного лучше, чем обычный белый металл.
В этой статье объясняется, как создаются полимерные упорные подшипники с наклонной подушкой, сравниваются два основных семейства полимеров, описываются преимущества производительности, которые имеют значение в полевых условиях, и предлагаются практические основы для выбора правильного облицовочного материала для насосов, вертикальных двигателей и турбомашин.
A упорный подшипник с наклонной подушкой представляет собой сегментированный подшипник скольжения. Набор колодок расположен по окружности втулки или бегунка, прикрепленного к валу. Каждая колодка может свободно поворачиваться на острие или шаровой опоре, поэтому она может принимать небольшой угол, необходимый для втягивания смазки в клиновидный зазор. Этот гидродинамический принцип позволяет подшипнику выдерживать большие осевые нагрузки, не опираясь на жесткую, идеально выровненную поверхность.
В полимерной версии каждая колодка состоит из металлического носителя, обычно стального, и связанного или механически удерживаемого полимерного слоя на рабочей поверхности. Держатель обеспечивает жесткость и надежную точку крепления шкворня. Полимерный слой — это часть, контактирующая с бегунком, и он определяет большую часть характеристик трения и износа.
Геометрия шарнира имеет такое же значение, как и материал облицовки. Точечные, шаровые и гибкие шарниры меняют реакцию колодки на нагрузку и незначительное смещение. Инженеры обычно указывают тип шарнира вместе с количеством колодок, которое обычно составляет от пяти до двенадцати в зависимости от диаметра вала и нагрузки.
Обычная баббитовая поверхность имеет толстую масляную пленку, позволяющую избежать контакта при запуске и на низкой скорости. Полимерная поверхность может выдерживать периодический граничный контакт без немедленного повреждения. Это не означает, что подшипник может работать без смазки, но это дает разработчику более широкий запас безопасности при низкой скорости, высокой нагрузке или кратковременном прерывании подачи масла.
Оба материала представляют собой высокоэффективные полимеры, используемые в подшипниках с высокими требованиями, но ведут себя по-разному. Выбор должен основываться на рабочем диапазоне, а не на общем предпочтении одного материала.
ПТФЭ обеспечивает очень низкое трение и отличную устойчивость к широкому спектру химикатов. Его поверхность легко удаляет загрязнения и сравнительно щадит запуск двигателя всухую или почти всухую. Его основное ограничение — механическое. При длительной высокой сжимающей нагрузке он расползается сильнее, чем специально разработанные высокоэффективные термопласты, поэтому лучше всего подходит для умеренных нагрузок и температур.
PEEK имеет более высокую жесткость, лучшее сопротивление ползучести и более высокие характеристики при повышенной температуре. Его часто выбирают для более тяжелых нагрузок, более высоких скоростей и применений, где стабильность размеров имеет решающее значение. Его трение в сухих условиях обычно выше, чем у ПТФЭ, поэтому конструкция смазки вокруг него имеет больший вес.
| Недвижимость | Облицовка ПТФЭ | PEEK облицовка |
|---|---|---|
| Тенденция к трению | Очень низкий | От низкого до умеренного |
| Ползучесть при длительной нагрузке | Высшее | Нижний |
| Химическая стойкость | Отлично | Очень хорошо |
| Допуск на сухой старт | Отлично | Хорошо |
| Типичный диапазон нагрузки | Умеренный | Умеренный to heavy |
| Типичный температурный диапазон | Умеренный | Высшее |
Практическое правило: когда доминируют частые запуски и агрессивная среда, ПТФЭ обычно является первым кандидатом. Когда нагрузка, скорость и температура доминируют, PEEK обычно является более безопасным выбором.
Ценность полимерного упорного подшипника с наклонной подушкой наиболее ярко проявляется во время переходных процессов. Запуск, остановка, колебания нагрузки и короткие перерывы в смазке — это моменты, когда колодки с металлическим покрытием наиболее уязвимы, и именно в эти моменты поверхность из твердого полимера обеспечивает наибольший запас прочности.
Низкое трение снижает выделение тепла на границе раздела. В высокоскоростных упорных подшипниках с наклоняемыми подушками это важно, поскольку тепло, которое не удаляется быстро, может истончить масляную пленку и ускорить износ. Полимерная поверхность с низкой тенденцией к трению помогает поддерживать стабильную температуру интерфейса, а ее устойчивость к прилипанию снижает риск заедания, когда бегун на короткое время теряет полную гидродинамическую поддержку.
Во многих насосах и технологических процессах используются жидкости, которые разъедают металлические поверхности или разрушают смазочные материалы. Полимерные покрытия устойчивы к широкому спектру сред, что делает их хорошо подходящими для насосов химических предприятий и оборудования, перекачивающего воду с растворенными твердыми веществами. Сопротивление также защищает рабочее колесо от истирания, которое часто возникает в результате коррозионного износа.
Конструкция наклонной подушки позволяет каждой из них регулировать свой угол под нагрузкой. Это самовыравнивание создает сужающийся зазор, который втягивает масло в зону контакта и создает стабильную пленку. Когда полимерная поверхность сочетается с такой геометрией, подшипник может воспринимать значительную осевую нагрузку, сохраняя при этом устойчивость к небольшим перекосам, возникающим во время установки и термического роста.
Полимерные упорные подшипники появляются там, где вращающийся вал передает осевую силу, а условия эксплуатации делают использование колодок с металлическим покрытием компромиссным решением. Каждая среда представляет собой различный баланс нагрузки, скорости и химического состава жидкости, поэтому ни один облицовочный материал не является оптимальным везде.
Рассмотрим вертикальный насос на станции обработки воды, который работает с частыми запусками во время пиковой нагрузки. В типичном случае этого типа оригинальные баббитовые упорные подушки имели истирание после неоднократных запусков всухую. После перехода на полимерную наклонную подушку с облицовкой из ПТФЭ повреждение при запуске уменьшилось, поскольку поверхность выдерживала короткие периоды граничного контакта без переноса материала на манжету.
Инженеры, впервые рассматривающие полимерный упорный подшипник, часто начинают с материала и работают в обратном направлении. Более надежный подход заключается в том, чтобы сначала определить рабочий диапазон, а затем сделать выбор в пользу облицовки. Приведенная ниже последовательность действий является эффективной отправной точкой для большинства задач насоса и двигателя.
ПТФЭ подходит для умеренных нагрузок, частых запусков, агрессивных сред и применений, где минимально возможное трение имеет большее значение, чем максимальная жесткость. Это также хороший выбор там, где вероятно загрязнение, поскольку его поверхность лучше переносит случайный мусор, чем многие альтернативы.
PEEK предпочтителен при большой нагрузке, высокой скорости или значительном повышении температуры. Сопротивление ползучести сохраняет геометрию колодки стабильной в течение длительных интервалов обслуживания, что помогает поддерживать сужающийся зазор, от которого зависит конструкция наклона.
Даже самый лучший облицовочный материал плохо себя покажет при небрежном монтаже. Плоскостность направляющих, качество поверхности и выравнивание влияют на то, насколько быстро полимерный упорный подшипник с наклонной подушкой достигнет стабильной работы. Чистая смазка и контролируемая процедура обкатки одинаково важны.
Контролируемый период приработки позволяет поверхности полимера мягко прилегать к литнику. На этом этапе нагрузку и скорость следует увеличивать поэтапно, а температуру и вибрацию следует фиксировать на каждом этапе. Резкая нагрузка до того, как пленка установится, является наиболее распространенной причиной преждевременного износа, которого можно избежать.
Подшипники из ПТФЭ и ПЭЭК предлагают практичный способ сочетания проверенной геометрии упорных подшипников с наклонными подушками и облицовок, которые выдерживают условия, которые чаще всего повреждают металлические подушки. Правильный выбор зависит от четкого представления о нагрузке, скорости, температуре, среде и поведении при запуске. Инженеры, которые заранее определяют эти условия, обычно выбирают облицовки, которые будут надежно работать в течение всего срока службы машины.
Главное преимущество – толерантность. Полимерная поверхность может выдерживать кратковременный граничный контакт во время запуска, остановки и работы на низких скоростях без немедленного истирания, которое часто случается с колодками с металлической поверхностью. Это дает более широкий рабочий запас и снижает последствия несовершенной смазки.
ПТФЭ обычно демонстрирует меньшую тенденцию к трению в сухих или почти сухих условиях. Однако PEEK может быть лучшим выбором при высоких нагрузках, скоростях или температурах, поскольку его жесткость и сопротивление ползучести сохраняют геометрию колодки стабильной. Правильный выбор зависит от полного рабочего диапазона.
Распространенными примерами являются вертикальные турбинные насосы и большие центробежные насосы, особенно там, где гидравлическая тяга значительна и подача смазки может прерываться во время запуска или остановки. Подшипник должен быть подобран в соответствии с величиной усилия и перекачиваемой жидкостью.
Во многих случаях да, но сначала необходимо проверить геометрию держателя, тип шарнира, поверхность направляющей и зазор. Модернизацию следует рассматривать как инженерное изменение, при этом новая облицовка проверяется на соответствие фактическим данным нагрузки, скорости и температуры машины.
Упорный подшипник скольжения воспринимает осевую нагрузку через поверхность скольжения, которая опирается на смазочную пленку, а не через тела качения. Подшипники скольжения обычно хорошо переносят ударные нагрузки и высокие скорости и не страдают от усталости от качения, но требуют тщательного внимания к смазке и состоянию поверхности.
ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO., LTD. Расположенный в районе Фэнсянь в Шанхае, компания "BHS" является профессиональным производители упорных подшипников с наклонными подушками и Завод подшипников наклонных колодок...
Авторские права © 2017 ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO., LTD. Все права защищены. Китай Подшипники скольжения с наклонными подушками Производители
