Razumevanje aksialnih ležajev
Definicija: Kaj je aksialni ležaj?
A aksialni ležaj (imenovan tudi aksialni ležaj) je specializiran ležaj, zasnovan za prenašanje obremenitev, usmerjenih vzporedno z osjo gredi (aksialne obremenitve ali potisne obremenitve), in za nadzor aksialnega položaja rotor. Za razliko od radialnih ležajev, ki podpirajo obremenitve pravokotno na gred, imajo aksialni ležaji kontaktne površine pravokotne na os gredi, kar jim omogoča, da se uprejo silam, ki poskušajo potiskati gred v katero koli aksialno smer.
Aksialni ležaji so bistveni v strojih, kjer so prisotne aksialne sile, kot so črpalke, kompresorji, turbine, propelerske gredi in navpično usmerjena oprema. Okvara ali nezadostna nosilnost aksialnih ležajev vodi do prekomernega aksialne vibracije, zračnost na koncu gredi in morebitna katastrofalna škoda zaradi stika rotorja s stacionarnimi komponentami.
Vrste aksialnih ležajev
Aksialni ležaji z valjčnimi elementi
1. Kroglični aksialni ležaji
- Oblikovanje: Kroglični elementi, ki se premikajo med ravnimi ali utornimi potisnimi podložkami
- Nosilnost: Zmerno
- Hitrost: Srednje do visoke hitrosti
- Natančnost: Dobra aksialna natančnost pozicioniranja
- Uporaba: Strojna orodja, avtomobilski menjalniki, zmerne aksialne obremenitve
2. Cilindrični valjčni aksialni ležaji
- Oblikovanje: Cilindrični valjčki med potisnimi podložkami
- Nosilnost: Zelo visoka (linijski stik v primerjavi s točkovnim stikom)
- Hitrost: Samo pri nizkih do srednjih hitrostih
- Natančnost: Zmerno
- Uporaba: Težka mehanizacija, vertikalne črpalke, kavlji za žerjave
3. Konični valjčni ležaji
- Oblikovanje: Enojni ležaj podpira tako radialne kot aksialne obremenitve
- Nosilnost: Visoka za kombinirane obremenitve
- Prilagodljivost: Prednapetost nastavljiva z razmikom
- Uporaba: Avtomobilska kolesa, menjalniki, kombinirane obremenitvene situacije
4. Kotni kontaktni kroglični ležaji
- Oblikovanje: Stik krogle pod kotom, podpira radialne in aksialne obremenitve
- Konfiguracija: Pogosto se uporablja v parih (hrbet ob hrbtu ali iz oči v oči)
- Hitrost: Zmogljivost visoke hitrosti
- Uporaba: Vretena obdelovalnih strojev, visokohitrostne črpalke
Aksialni ležaji s fluidnim filmom
1. Aksialni ležaji z nagibno blazinico
- Oblikovanje: Več vrtljivih blazinic ustvarja oljne kline
- Nosilnost: Zelo visoka (megavati v velikih turbinah)
- Hitrost: Neomejeno (uporablja se do 30.000+ vrtljajev na minuto)
- Dušenje: Odlično
- Uporaba: Parne turbine, plinske turbine, veliki kompresorji, generatorji
2. Aksialni ležaji s fiksnimi blazinicami (zožnati)
- Oblikovanje: Stacionarne blazinice s stožčastimi površinami
- Nosilnost: Visoka
- Preprostost: Brez gibljivih delov
- Uporaba: Vertikalne črpalke, hidroturbine
Viri aksialnih obremenitev
V črpalkah in kompresorjih
- Hidravlični potisk rotorja: Razlika v tlaku na rotorju ustvarja neto aksialno silo
- Magnituda: Lahko tehta na tisoče funtov tudi v črpalkah srednje velikosti
- Smer: Običajno proti sesalni strani
- Uravnoteženje: Uravnotežene luknje, povratne lopatice ali nasprotna rotorja zmanjšajo neto potisk
V turbinah
- Pretok pare ali plina ustvarja aksialni pritisk na lopatice
- Velikost potiska se povečuje z izhodno močjo
- Med zagonom ali spremembami obremenitve se lahko obrne smer
- Navidezni bati ali uravnoteževalni bati preprečujejo potisk
V menjalnikih
- Vijačni zobniki ustvarjajo aksialni potisk (velikost sorazmerna s prenesenim navorom)
- Stožčasti zobniki ustvarjajo aksialne komponente
- Smer potiska je odvisna od ročice zobnika (smer kota vijačnice)
Drugi viri
- Magnetni vlek: V elektromotorjih magnetna neuravnoteženost ustvarja aksialne sile
- Propelerji in ventilatorji: Aerodinamični potisk zaradi pospeševanja tekočine
- Jermenski pogoni: Kotni jermeni ustvarjajo aksialne komponente sile
- Neusklajenost: Kotna neusklajenost v sklopkah povzroča nihajoče aksialne sile
Težave z aksialnim ležajem in diagnoza
Pogoste napake
- Preobremenitev: Potisk presega nosilnost
- Nezadostno mazanje: Nezadosten pretok olja ali masti
- Kontaminacija: Delci, ki poškodujejo potisne površine
- Nosite: Površinska degradacija zaradi abrazije ali utrujenosti
- Pregrevanje: Prekomerno trenje ali nezadostno hlajenje
Simptomi vibracij
- Visoka Aksialne vibracije: Primarni kazalnik težav z aksialnim ležajem
- Nizkofrekvenčno nihanje: Gred, ki aksialno plava
- Vpliv: Če so razmiki preveliki, se udarci gredi ustavijo
- Merjenje: Aksialne sonde za bližino ali merilniki pospeška razkrivajo simptome
Drugi kazalniki
- Dvig temperature: Aksialni ležaj se pregreva
- Hrup: Nenavadni zvoki iz mesta aksialnega ležaja
- Aksialna zračnost: Merljivo gibanje gredi v aksialni smeri
- Kakovost olja: Kovinski delci v mazivu
Spremljanje in vzdrževanje
Kritični parametri spremljanja
- Aksialne vibracije: Neprekinjeno ali periodično merjenje
- Aksialni položaj: Bližinske sonde za sledenje položaja gredi
- Temperatura aksialnega ležaja: Spremljanje RTD ali termočlena
- Pretok in tlak olja: Za aksialne ležaje s fluidnim filmom
Vzdrževalni postopki
- Preverite ustrezno mazanje aksialnih ležajev
- Med remontom preverite aksialne zračnosti
- Preverite površine aksialnih ležajev glede obrabe ali poškodb
- Če je mogoče, izmerite dejanske potisne obremenitve (merilniki napetosti, merilne celice)
- Podatki o trendu temperature in vibracij
Aksialni ležaji, čeprav jim je pogosto namenjena manj pozornosti kot radialnim ležajem, so ključni za nadzor aksialnega položaja in prenašanje aksialnih obremenitev v vrtečih se strojih. Razumevanje vrst aksialnih ležajev, virov obremenitev in načinov odpovedi omogoča pravilno izbiro ležajev, učinkovito spremljanje in pravočasno vzdrževanje, da se preprečijo okvare, ki bi lahko povzročile katastrofalen stik med rotorjem in statorjem ter uničenje opreme.
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 