Решения по уплотнению для промышленных подшипников

Подшипники должны быть защищены от потери смазки и загрязнителей для надежной и долгой работы. Традиционные контактные масляные уплотнения часто вредят оборудованию. Бесконтактные изоляторы подшипников решают эту проблему, защищая и подшипники, и оборудование.

Масляные уплотнения остаются распространенными, однако для достижения производительности одного изолятора подшипника часто требуется два или три масляных уплотнения.

Ранние изоляторы подшипников сочетали металлические детали с простыми каналами уплотнения и O-кольцами для статического уплотнения. Современные блоки — это точно спроектированные устройства с тесными допусками и сложными лабиринтными путями с резкими изгибами.

Отказы подшипников часто провоцируются промывками, плохо спроектированными лабиринтными исключающими кольцами (LER) или химической атакой — проблемы, которые стандартные изоляторы эффективно смягчают.

Хотя размер и температура ключевы, само применение, среда, давление, скорость и любые специальные требования должны быть известны. Заполните полные анкеты применения и отправьте их нашим инженерам для рассмотрения, чтобы убедиться, что вся релевантная информация собрана.

Конструкция изолятора подшипника

Отраслевые стандарты сужают круг подходящих изоляторов. Например, Американский нефтяной институт требует неискрообразующие материалы для изоляторов, используемых в нефтяной, тяжелой химической и газовой отраслях.

Это требование принято во многих секторах, делая бронзу материалом выбора. Там, где металлическая конструкция не требуется, смеси PTFE могут производить химически устойчивые изоляторы для фармацевтики и других применений.

Стандартные изоляторы используют O-кольца, которые, если не подобраны правильно, являются первой точкой отказа под химической атакой или экстремальными температурами. В зависимости от применения могут специфицироваться PTFE-инкапсулированные FKM, AFLAS или силиконовые O-кольца вместо стандартных коричневых FKM.

Изоляторы подшипников могут переживать традиционные масляные уплотнения до семи раз, удерживая смазку и блокируя загрязнители. Современные конструкции также предлагают возможности электрического уплотнения.

Электрические асинхронные двигатели, приводимые широтно-импульсными модуляторами (PWM) частотными преобразователями (VFD), могут работать на 40 % ниже оборотов, давая значительную экономию энергии.

Неконтролируемые асинхронные двигатели работают на сбалансированной трехфазной синусоиде. VFD подают энергию управляемыми импульсами — прямоугольной волны или шестиступенчатого напряжения — создавая емкостно-связанное общее напряжение (CMV) на валу.

CMV идет путем наименьшего сопротивления к заземлению, обычно через подшипники. Тонкая масляная пленка не может изолировать от этого избыточного напряжения, приводя к дуговому разряду между внутренней и внешней дорожками — фактически к контактной сварке. Полученное электроразрядное'usinание (EDM) вызывает рифление и отказ подшипника, часто слышимое как высокий писк.

Заземление вала

Для предотвращения этого ущерба в изоляторы подшипников интегрированы токопроводящие щетки. Они предлагают путь с меньшим сопротивлением, чем подшипники, безопасно отводя избыточное напряжение на заземление. Это устраняет CMV и останавливает EDM.

Дополнительное динамическое уплотнение может быть применено на не приводном конце двигателя установкой традиционного изолятора. Для крупных высокомощных двигателей изолированные подшипники заставляют стряхнутое напряжение идти через токопроводящие щетки.

Подшипники также требуют защиты от внешнего загрязнения. В горном деле, энергетике и первичной металлургии изоляторы подшипников могут выдерживать до трех лет, по сравнению с всего тремя-шестью месяцами для обычного контактного губчатого уплотнения.

Фильтры для внешнего загрязнения

В экстремально грязных средах — таких как угольные пульверизаторы и шахтные вагоны — воздушные фильтры теперь интегрируются в изоляторы подшипников. Закрыточестая пена блокирует загрязнители от входа в лабиринтные пути; пена монтируется в паз, направляя мусор в дренажный порт.

Разъемные масляные уплотнения долгое время предпочитали для избежания разборки оборудования. Изоляторы подшипников также доступны в разъемных конструкциях, хотя применяются ограничения: неметаллические, залитые и гибридные изоляторы не могут быть разъемными из-за материала или ограничений применения.

Залитые применения

Когда уровень смазки превышает дренажный порт, традиционные изоляторы непригодны, так как смазка будет течь через лабиринтные пути и утекать.

Аналогично, невентилируемые принудительно-смазочные системы создают перепады давления, заставляя смазку утекать через лабиринт, как в залитых условиях. Пути не могут удерживать положительное или отрицательное давление.

Проблема решена гибридными уплотнениями, сочетающими преимущества обычных изоляторов с устойчивостью к заливанию. Эти уплотнения могут быть полностью погружены, удерживая давление, сравнимое с универсальными масляными уплотнениями.

Промышленное уплотнение требует индивидуального подхода. Подбор правильного изолятора для каждого применения требует тщательного сбора и анализа данных. Хотя это затратно по времени, эта пристальность дает оптимальные решения, защищающие подшипники и продлевающие срок службы оборудования.

Найти оригинальную статью здесь

Патрик Родес — инженер по применениям Garlock Sealing Technologies, Палмира, штат Нью-Йорк.