Pochopenie axiálnych ložísk
Definícia: Čo je to axiálne ložisko?
A axiálne ložisko (tiež nazývané axiálne ložisko) je špecializované ložisko určené na podopretie zaťažení orientovaných rovnobežne s osou hriadeľa (axiálne zaťaženia alebo axiálne zaťaženia) a na riadenie axiálnej polohy rotor. Na rozdiel od radiálnych ložísk, ktoré podopierajú zaťaženie kolmé na hriadeľ, axiálne ložiská majú kontaktné plochy kolmé na os hriadeľa, čo im umožňuje odolávať silám, ktoré sa snažia tlačiť hriadeľ v oboch axiálnych smeroch.
Axiálne ložiská sú nevyhnutné v strojoch, kde pôsobia axiálne sily, ako sú čerpadlá, kompresory, turbíny, vrtuľové hriadele a vertikálne orientované zariadenia. Porucha alebo nedostatočná kapacita axiálnych ložísk vedie k nadmernému axiálne vibrácie, vôľa na konci hriadeľa a potenciálne katastrofické poškodenie v dôsledku kontaktu rotora so stacionárnymi komponentmi.
Typy axiálnych ložísk
Axiálne valivé ložiská
1. Guľkové axiálne ložiská
- Dizajn: Guľové prvky pohybujúce sa medzi plochými alebo drážkovanými axiálnymi podložkami
- Nosnosť: Mierne
- Rýchlosť: Stredné až vysoké rýchlosti
- Presnosť: Dobrá presnosť axiálneho polohovania
- Aplikácie: Obrábacie stroje, automobilové prevodovky, mierne axiálne zaťaženia
2. Valčekové axiálne ložiská
- Dizajn: Valcové valčeky medzi axiálnymi podložkami
- Nosnosť: Veľmi vysoká (priamy kontakt vs. bodový kontakt)
- Rýchlosť: Iba nízke až stredné rýchlosti
- Presnosť: Mierne
- Aplikácie: Ťažké stroje, vertikálne čerpadlá, žeriavové háky
3. Kuželíkové ložiská
- Dizajn: Jedno ložisko prenáša radiálne aj axiálne zaťaženie
- Nosnosť: Vysoká pre kombinované zaťaženia
- Nastaviteľnosť: Predpätie nastaviteľné rozstupom
- Aplikácie: Automobilové kolesá, prevodovky, kombinované zaťažovacie situácie
4. Guľkové ložiská s kosouhlým stykom
- Dizajn: Kontakt guľôčky pod uhlom, prenáša radiálne aj axiálne zaťaženie
- Konfigurácia: Často sa používa vo dvojiciach (chrbtom k sebe alebo tvárou v tvár)
- Rýchlosť: Vysokorýchlostná schopnosť
- Aplikácie: Vretená obrábacích strojov, vysokorýchlostné čerpadlá
Axiálne ložiská s fluidným filmom
1. Axiálne ložiská s naklápacími podložkami
- Dizajn: Viaceré otočné podložky vytvárajú olejové kliny
- Nosnosť: Veľmi vysoký (megawatty vo veľkých turbínach)
- Rýchlosť: Neobmedzené (používané do 30 000+ otáčok za minútu)
- Tlmenie: Vynikajúce
- Aplikácie: Parné turbíny, plynové turbíny, veľké kompresory, generátory
2. Axiálne ložiská s pevnými doskami (kužeľovité)
- Dizajn: Stacionárne podložky so zúženými povrchmi
- Nosnosť: Vysoká
- Jednoduchosť: Žiadne pohyblivé časti
- Aplikácie: Vertikálne čerpadlá, vodné turbíny
Zdroje axiálneho zaťaženia
V čerpadlách a kompresoroch
- Hydraulický prítlak obežného kolesa: Tlakový rozdiel na obežnom kolese vytvára čistú axiálnu silu
- Veľkosť: Môže mať hmotnosť tisíce libier aj v stredne veľkých pumpách
- Smer: Typicky smerom k sacej strane
- Vyvažovanie: Vyvažovacie otvory, zadné lopatky alebo protiľahlé obežné kolesá znižujú čistý ťah
V turbínach
- Prúd pary alebo plynu vytvára axiálny tlak na lopatky
- Veľkosť ťahu sa zvyšuje s výstupným výkonom
- Môže zmeniť smer počas spustenia alebo zmien zaťaženia
- Fiktívny piest alebo vyvažovacie piesty pôsobia proti ťahu
V prevodovkách
- Špirálové ozubené kolesá vytvárajú axiálny posuv (veľkosť úmerná prenášanému krútiacemu momentu)
- Kužeľové ozubené kolesá vytvárajú axiálne komponenty
- Smer ťahu závisí od ručičky prevodového stupňa (smer uhla špirály)
Iné zdroje
- Magnetický ťah: V elektromotoroch vytvára magnetická nevyváženosť axiálne sily
- Vrtule a ventilátory: Aerodynamický ťah z akcelerácie kvapaliny
- Remeňové pohony: Šikmé remene vytvárajú axiálne zložky sily
- Nesprávne zarovnanie: Uhlové vychýlenie v spojkách generuje oscilujúce axiálne sily
Problémy s axiálnym ložiskom a diagnostika
Bežné poruchy
- Preťaženie: Ťah presahuje únosnosť
- Nedostatočné mazanie: Nedostatočný prietok oleja alebo maziva
- Kontaminácia: Častice poškodzujúce axiálne povrchy
- Noste: Zhoršenie povrchu v dôsledku oderu alebo únavy
- Prehriatie: Nadmerné trenie alebo nedostatočné chladenie
Príznaky vibrácií
- Vysoká Axiálne vibrácie: Primárny indikátor problémov s axiálnym ložiskom
- Nízkofrekvenčné kmitanie: Hriadeľ axiálne plávajúci
- Vplyv: Ak sú vôle nadmerné, nárazy hriadeľa sa zastavia.
- Meranie: Axiálne sondy priblíženia alebo akcelerometre odhaľujú príznaky
Ďalšie ukazovatele
- Zvýšenie teploty: Axiálne ložisko sa prehrieva
- Hluk: Nezvyčajné zvuky z miesta axiálneho ložiska
- Axiálna vôľa: Merateľný pohyb hriadeľa v axiálnom smere
- Kvalita oleja: Kovové častice v mazive
Monitorovanie a údržba
Kritické monitorovacie parametre
- Axiálne vibrácie: Kontinuálne alebo periodické meranie
- Axiálna poloha: Bezdotykové sondy sledujúce polohu hriadeľa
- Teplota axiálneho ložiska: Monitorovanie RTD alebo termočlánku
- Prietok a tlak oleja: Pre axiálne ložiská s fluidným filmom
Postupy údržby
- Skontrolujte dostatočné mazanie axiálneho ložiska
- Počas generálnych opráv skontrolujte axiálne vôle
- Skontrolujte povrchy axiálnych ložísk, či nie sú opotrebované alebo poškodené
- Ak je to možné, zmerajte skutočné axiálne zaťaženia (tenzometre, snímače zaťaženia)
- Trendové údaje o teplote a vibráciách
Axiálne ložiská, hoci sa im často venuje menšia pozornosť ako radiálnym ložiskám, sú kľúčové pre riadenie axiálnej polohy a prenášanie axiálneho zaťaženia v rotujúcich strojoch. Pochopenie typov axiálnych ložísk, zdrojov zaťaženia a spôsobov porúch umožňuje správny výber ložísk, efektívne monitorovanie a včasnú údržbu, aby sa predišlo poruchám, ktoré by mohli viesť ku katastrofálnemu kontaktu rotora a statora a zničeniu zariadenia.
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 