Pochopení axiálních ložisek
Definice: Co je to axiální ložisko?
A axiální ložisko (také nazývané axiální ložisko) je specializované ložisko určené k podepření zatížení orientovaného rovnoběžně s osou hřídele (axiální zatížení nebo axiální zatížení) a k řízení axiální polohy rotor. Na rozdíl od radiálních ložisek, která nesou zatížení kolmé k hřídeli, mají axiální ložiska kontaktní plochy kolmé k ose hřídele, což jim umožňuje odolávat silám, které se snaží tlačit na hřídel v obou axiálních směrech.
Axiální ložiska jsou nezbytná ve strojích, kde působí axiální síly, jako jsou čerpadla, kompresory, turbíny, kloubové hřídele a svisle orientovaná zařízení. Porucha nebo nedostatečná kapacita axiálních ložisek vede k nadměrnému zatížení. axiální vibrace, vůle na koncích hřídele a potenciální katastrofické poškození v důsledku kontaktu rotoru se stacionárními součástmi.
Typy axiálních ložisek
Axiální ložiska s valivými tělesy
1. Kuličková axiální ložiska
- Design: Kuličkové elementy pohybující se mezi plochými nebo drážkovanými axiálními podložkami
- Nosnost: Mírný
- Rychlost: Střední až vysoké rychlosti
- Přesnost: Dobrá přesnost axiálního polohování
- Aplikace: Obráběcí stroje, automobilové převodovky, mírná axiální zatížení
2. Axiální válečková ložiska
- Design: Válcové válečky mezi axiálními podložkami
- Nosnost: Velmi vysoká (liniový kontakt vs. bodový kontakt)
- Rychlost: Pouze nízké až střední rychlosti
- Přesnost: Mírný
- Aplikace: Těžké stroje, vertikální čerpadla, jeřábové háky
3. Kuželíková ložiska
- Design: Jedno ložisko přenáší radiální i axiální zatížení
- Nosnost: Vysoká pro kombinované zatížení
- Nastavitelnost: Předpětí nastavitelné roztečí
- Aplikace: Automobilová kola, převodovky, kombinované zatěžovací situace
4. Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem
- Design: Úhlový kontakt kuličky, přenáší radiální i axiální zatížení
- Konfigurace: Často se používá ve dvojicích (zády k sobě nebo tváří v tvář)
- Rychlost: Vysokorychlostní schopnosti
- Aplikace: Vřetena obráběcích strojů, vysokorychlostní čerpadla
Axiální ložiska s tekutým filmem
1. Axiální ložiska s naklápěcími patky
- Design: Více otočných podložek vytváří olejové klíny
- Nosnost: Velmi vysoký (megawatty ve velkých turbínách)
- Rychlost: Neomezené (používané do 30 000+ otáček za minutu)
- Tlumení: Vynikající
- Aplikace: Parní turbíny, plynové turbíny, velké kompresory, generátory
2. Axiální ložiska s pevnými destičkami (kuželová fazetka)
- Design: Stacionární podložky se zúženými povrchy
- Nosnost: Vysoký
- Jednoduchost: Žádné pohyblivé části
- Aplikace: Vertikální čerpadla, vodní turbíny
Zdroje axiálního zatížení
V čerpadlech a kompresorech
- Hydraulický tah oběžného kola: Tlakový rozdíl na oběžném kole vytváří čistou axiální sílu
- Velikost: Může vážit tisíce liber i u pump střední velikosti
- Směr: Typicky směrem k sací straně
- Vyvažování: Vyvažovací otvory, zadní lopatky nebo protilehlá oběžná kola snižují čistý tah
V turbínách
- Proud páry nebo plynu vytváří axiální tlak na lopatky
- Velikost tahu se zvyšuje s výstupním výkonem
- Může změnit směr během spouštění nebo změn zatížení
- Fiktivní písty nebo vyvažovací písty působí proti tahu
V převodovkách
- Šroubová ozubená kola generují axiální posuv (velikost úměrná přenášenému točivému momentu)
- Kuželová ozubená kola vytvářejí axiální komponenty
- Směr tahu závisí na hřídeli převodového stupně (směr úhlu šroubovice)
Další zdroje
- Magnetický tah: V elektromotorech vytváří magnetická nevyváženost axiální síly
- Vrtule a ventilátory: Aerodynamický tah z akcelerace kapaliny
- Řemenové pohony: Úhlové řemeny vytvářejí axiální složky síly
- Nesprávné zarovnání: Úhlové nesouosost ve spojkách generuje oscilující axiální síly
Problémy s axiálními ložisky a diagnostika
Běžné poruchy
- Přetížení: Tah překračuje únosnost
- Nedostatečné mazání: Nedostatečný průtok oleje nebo maziva
- Kontaminace: Částice poškozující axiální plochy
- Nosit: Zhoršení povrchu v důsledku oděru nebo únavy
- Přehřátí: Nadměrné tření nebo nedostatečné chlazení
Příznaky vibrací
- Vysoký Axiální vibrace: Primární indikátor problémů s axiálním ložiskem
- Nízkofrekvenční oscilace: Hřídel axiálně plovoucí
- Dopad: Pokud jsou vůle nadměrné, nárazy hřídele se zastaví
- Měření: Axiální přibližovací sondy nebo akcelerometry odhalují příznaky
Další ukazatele
- Zvýšení teploty: Axiální ložisko se přehřívá
- Hluk: Neobvyklé zvuky z místa axiálního ložiska
- Axiální vůle: Měřitelný pohyb hřídele v axiálním směru
- Kvalita oleje: Kovové částice v mazivu
Monitorování a údržba
Kritické monitorovací parametry
- Axiální vibrace: Kontinuální nebo periodické měření
- Axiální poloha: Bezdotykové sondy sledující polohu hřídele
- Teplota axiálního ložiska: Monitorování RTD nebo termočlánku
- Průtok a tlak oleje: Pro axiální ložiska s fluidním filmem
Postupy údržby
- Ověřte dostatečné mazání axiálního ložiska
- Kontrola axiálních vůlí během generálních oprav
- Zkontrolujte povrchy axiálních ložisek, zda nejsou opotřebované nebo poškozené
- Pokud je to možné, změřte skutečné axiální zatížení (tenzometry, snímače zatížení)
- Trendové údaje o teplotě a vibracích
Axiální ložiska, ačkoliv se jim často věnuje menší pozornost než radiálním ložiskům, jsou klíčová pro řízení axiální polohy a přenášení axiálního zatížení v rotačních strojích. Pochopení typů axiálních ložisek, zdrojů zatížení a poruch umožňuje správný výběr ložisek, efektivní monitorování a včasnou údržbu, aby se předešlo poruchám, které by mohly vést ke katastrofálnímu kontaktu rotoru a statoru a zničení zařízení.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 