Управление осевым расширением вала: эффективные стратегии подшипников для высокотемпературного оборудования

Осевое расширение вала — критическая проблема в машинах, которые либо генерируют, либо подвергаются воздействию высоких температур во время работы. В промышленных вентиляторах горячих газов тепло передается через сам вал, а в сушильных цилиндрах бумажных машин горячий пар проходит через полый вал, проходящий прямо через посадочный диаметр подшипника.

Существует несколько проверенных методов обеспечения возможности подшипников компенсировать линейное расширение вала. Наиболее распространенные подходы:

1. Жестко зафиксировать один подшипник в корпусе, предоставляя противоположному подшипнику осевую свободу (неопорный).

2. Выбирать типы подшипников, которые внутренне позволяют одному подшипнику выступать в роли опорного, а другому — компенсировать расширение вала, предотвращая осевое перемещение обоих наружных колец.

Подшипники CARB (Compact Aligning Roller Bearing) компании SKF специально разработаны для одновременного поглощения линейного расширения, несоосности и тяжелых нагрузок.

Какое расширение ожидать от сушильного цилиндра бумажной машины? Примерно 6 микродиюймов (0,000006″) на градус Фаренгейта на дюйм длины вала — типично для серого чугуна.

Используя эту норму, повышение температуры на 200 °F (111 °C) в машине с подшипниками, расположенными на расстоянии 400 дюймов (10,2 м) друг от друга, дает:

0,000006″/°F/″ × 200 °F × 400 ″ = 0,480″, или чуть менее ½″ (≈ 12 мм).

Существуют и другие стратегии компенсации теплового расширения. Обратитесь в местную службу инженерных приложений SKF для экспертной консультации.