A tolócsapágyak megértése
Definíció: Mi az a tolócsapágy?
A axiális csapágy (más néven axiális csapágy) egy speciális csapágy, amelyet a tengelytengelyhez képest párhuzamosan elhelyezett terhelések (axiális terhelések vagy tolóerők) megtartására és a tengelyirányú helyzet szabályozására terveztek. rotor. A tengelyre merőleges terhelést tartó radiális csapágyakkal ellentétben az axiális csapágyak érintkezési felületei merőlegesek a tengelyre, így ellenállnak a tengelyt mindkét axiális irányban nyomni próbáló erőknek.
A tolócsapágyak elengedhetetlenek az olyan gépekben, ahol axiális erők vannak jelen, például szivattyúkban, kompresszorokban, turbinákban, légcsavartengelyekben és függőlegesen elhelyezett berendezésekben. A tolócsapágyak meghibásodása vagy nem megfelelő kapacitása túlzott terheléshez vezet. axiális rezgés, tengelyvég-holtjáték, valamint a rotor álló alkatrészekkel való érintkezése miatti potenciális katasztrofális károsodás.
A tolócsapágyak típusai
Gördülőelemes axiális csapágyak
1. Golyóscsapágyak
- Tervezés: Lapos vagy hornyolt nyomó alátétek között futó golyós elemek
- Teherbírás: Mérsékelt
- Sebesség: Közepes és nagy sebességek
- Pontosság: Jó axiális pozicionálási pontosság
- Alkalmazások: Szerszámgépek, autóipari sebességváltók, mérsékelt tolóerő-terhelések
2. Hengergörgős axiális csapágyak
- Tervezés: Hengeres görgők a nyomótárcsák között
- Teherbírás: Nagyon magas (vonalkontaktus vs. pontkontaktus)
- Sebesség: Csak alacsony és közepes sebesség
- Pontosság: Mérsékelt
- Alkalmazások: Nehézgépek, függőleges szivattyúk, daruhorgok
3. Kúpgörgős csapágyak
- Tervezés: Egyetlen csapágy viseli mind a radiális, mind az axiális terheléseket
- Teherbírás: Magas kombinált terhelések esetén
- Állíthatóság: Előfeszítés állítható távolságon keresztül
- Alkalmazások: Gépjármű kerekek, sebességváltók, kombinált terhelési helyzetek
4. Ferde hatásvonalú golyóscsapágyak
- Tervezés: Gömbérintkezés szögben, mind radiális, mind axiális terhelést elvisel
- Konfiguráció: Gyakran párban használják (egymás mellett vagy szemtől szemben)
- Sebesség: Nagy sebességű képesség
- Alkalmazások: Szerszámgéporsók, nagysebességű szivattyúk
Folyadékfilm axiális csapágyak
1. Billenőlapos axiális csapágyak
- Tervezés: Több forgópárna, amelyek olajékeket hoznak létre
- Teherbírás: Nagyon magas (megawatt nagy turbinákban)
- Sebesség: Korlátlan (30 000+ fordulat/percig használható)
- Csillapítás: Kiváló
- Alkalmazások: Gőzturbinák, gázturbinák, nagy kompresszorok, generátorok
2. Fix talpú (kúpos talajú) axiális csapágyak
- Tervezés: Kúpos felületű rögzített párnák
- Teherbírás: Magas
- Egyszerűség: Nincsenek mozgó alkatrészek
- Alkalmazások: Függőleges szivattyúk, hidroturbinák
Axiális terhelések forrásai
Szivattyúkban és kompresszorokban
- Járókerék hidraulikus tolóereje: A járókeréken lévő nyomáskülönbség nettó axiális erőt hoz létre
- Nagyságrend: Több ezer font is lehet még közepes méretű szivattyúkban is
- Irány: Tipikusan a szívóoldal felé
- Kiegyensúlyozottság: A kiegyenlítő furatok, a hátsó lapátok vagy az ellentétes járókerekek csökkentik a nettó tolóerőt
Turbinákban
- A gőz- vagy gázáramlás axiális nyomást gyakorol a pengékre
- A tolóerő nagysága a teljesítmény leadásával növekszik
- Indítás vagy terhelésváltozás közben megfordulhat az irány
- A áldugattyúk vagy a kiegyensúlyozó dugattyúk ellensúlyozzák a tolóerőt
Sebességváltókban
- A ferde fogaskerekek axiális tolóerőt hoznak létre (nagysága arányos az átvitt nyomatékkal)
- A kúpkerekek axiális alkatrészeket hoznak létre
- A tolóerő iránya a fogaskerék kézétől (hélix szög iránya) függ.
Egyéb források
- Mágneses húzás: Villanymotorokban a mágneses kiegyensúlyozatlanság axiális erőket hoz létre
- Légcsavarok és ventilátorok: Aerodinamikai tolóerő a folyadékgyorsulásból
- Szíjhajtások: A ferde szíjak axiális erőkomponenseket hoznak létre
- Eltolódás: A tengelykapcsolók szögeltérése oszcilláló axiális erőket generál
Axiális csapágy problémák és diagnózis
Gyakori hibák
- Túlterhelés: A tolóerő meghaladja a teherbírást
- Nem megfelelő kenés: Nem elegendő olajáramlás vagy zsír
- Szennyeződés: A részecskék károsítják a tolófelületeket
- Viselet: Felületkárosodás kopás vagy fáradás miatt
- Túlmelegedés: Túlzott súrlódás vagy nem megfelelő hűtés
Rezgés tünetei
- Magas Axiális rezgés: A tolócsapágy-problémák elsődleges jelzője
- Alacsony frekvenciájú oszcilláció: Axiálisan lebegő tengely
- Hatással van: Ha a hézagok túl nagyok, a tengely ütései megszűnnek
- Mérés: Az axiális közelségmérő szondák vagy gyorsulásmérők tüneteket mutatnak
Egyéb mutatók
- Hőmérséklet-emelkedés: A tolócsapágy forró
- Zaj: Szokatlan hangok a tolócsapágy helyéről
- Axiális játék: Mérhető tengelymozgás axiális irányban
- Olajminőség: Fémes részecskék a kenőanyagban
Felügyelet és karbantartás
Kritikus monitorozási paraméterek
- Axiális rezgés: Folyamatos vagy periodikus mérés
- Axiális pozíció: Közelségérzékelő szondák a tengely pozíciójának követésére
- Axiális csapágy hőmérséklete: RTD vagy hőelem monitorozás
- Olajáramlás és -nyomás: Folyadékfilmes axiális csapágyakhoz
Karbantartási gyakorlatok
- Ellenőrizze a megfelelő axiális csapágy kenését
- Axiális hézagok ellenőrzése felújítások során
- Ellenőrizze a tolócsapágy-felületeket kopás vagy sérülés szempontjából
- Mérje meg a tényleges tolóerőket, ha lehetséges (nyúlásmérő bélyegekkel, erőmérő cellákkal)
- Trendhőmérsékleti és rezgési adatok
A tolócsapágyak, bár gyakran kevesebb figyelmet kapnak, mint a radiális csapágyak, kritikus fontosságúak a forgó gépek axiális pozíciójának szabályozásában és az axiális terhelések hordozásában. A tolócsapágy-típusok, a terhelésforrások és a meghibásodási módok ismerete lehetővé teszi a csapágyak megfelelő kiválasztását, hatékony felügyeletét és időben történő karbantartását, hogy megelőzzék azokat a meghibásodásokat, amelyek katasztrofális rotor-sztátor érintkezést és a berendezés károsodását okozhatják.