Vad är ett axellager? Hydrodynamiskt stöd • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är ett axellager? Hydrodynamiskt stöd • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är ett journallager? Hydrodynamiskt stöd

Publicerad av admin på

Förstå journallager

Definition: Vad är ett journallager?

A lagerlager (även kallat glidlager, glidlager eller vätskefilmslager) är en typ av lager som stöder en roterande axel genom en tunn film av trycksatt smörjmedel snarare än genom rullande element. Den roterande axeln ("tappen") är separerad från den stationära lagerytan av en hydrodynamisk oljefilm som genereras genom att axelns rotation drar in olja i ett konvergerande kilformat gap. Denna trycksatta oljekil stöder axelbelastningen utan metallkontakt.

Lageraxellager är grundläggande för roterande maskiner med hög hastighet och hög belastning, såsom turbiner, generatorer och stora kompressorer, eftersom de ger utmärkt lastkapacitet, låg friktion vid höga hastigheter och betydande... dämpning som hjälper till att kontrollera vibration och stabilisera rotor system.

Funktionsprincip: Hydrodynamisk smörjning

Hur oljefilmen bildas

Lageraxeln fungerar enligt principen om hydrodynamisk smörjning:

  1. Första kontakt: Vid stillastående vilar axeln på lagerytan under tyngdkraften
  2. Rotationen börjar: När axeln börjar rotera drar den olja in i gapet genom vidhäftning
  3. Kilbildning: Konvergent geometri mellan axel och lager skapar ett kilformat utrymme
  4. Tryckgenerering: Olja som dras in i en konvergerande kil genererar hydrodynamiskt tryck
  5. Lyft: Tryckkraften överstiger axelns vikt och lyfter den upp på en full oljefilm
  6. Stabilt tillstånd: Axeln flyter på trycksatt oljefilm utan metallkontakt

Oljefilmens tjocklek

  • Typisk tjocklek: 10–100 mikrometer (0,0004–0,004 tum)
  • Extremt tunn men tillräcklig för att förhindra kontakt
  • Tjockleken varierar runt omkretsen (minimum vid närmaste punkt)
  • Beroende på hastighet, belastning, oljeviskositet och lagerspel

Typer av journallager

1. Vanlig cylindrisk (full journal)

  • Enklaste konstruktion: cylindrisk borrning med oljespår
  • 360° omslutningsvinkel
  • Bra lastkapacitet men kan vara benägen att bli instabil vid höga hastigheter
  • Vanligt förekommande i motorer, pumpar, allmän industriell utrustning

2. Partiella båglager

  • Lagerytan täcker endast en del av omkretsen (120-180°)
  • Lättare vikt, mindre oljeflöde krävs
  • Lägre styvhet än full axeltapp
  • Används i lätt belastade applikationer

3. Lutande kullager

  • Lagerytan är uppdelad i flera oberoende vridbara dynor
  • Varje dyna utvecklar sin egen hydrodynamiska kil
  • Naturligt stabil mot oljevirvel/-pisk
  • Industristandard för höghastighetsturbomaskiner
  • Dyrare men överlägsna dynamiska egenskaper

4. Tryckdamm och förskjutna lager

  • Modifierade cylindriska lager med geometriska egenskaper för ökad stabilitet
  • Spår, dammar eller förskjutna hål ökar den effektiva dämpningen
  • Kompromiss mellan enkel cylindrisk och lutande dyna

Dynamiska egenskaper

Styvhet

Tapplagerstyvhet är komplex och hastighetsberoende:

  • Låg hastighet: Låg styvhet, axelpositionen ändras avsevärt med belastning
  • Hög hastighet: Högre styvhet från mer utvecklat hydrodynamiskt tryck
  • Riktningsvariation: Styvhet skiljer sig i horisontell kontra vertikal riktning
  • Korskopplad styvhet: Avböjning i en riktning skapar kraft i vinkelrät riktning

Dämpning

Lager med axeltapp ger betydande dämpning:

  • Energi som försvinner genom viskös skjuvning av oljefilmen
  • Dämpningen ökar med hastighet och oljeviskositet
  • Avgörande för att begränsa vibrationer vid kritiska hastigheter
  • Viktigt för att förebygga rotorns instabilitet

Hastighetsberoende

Alla egenskaper hos axellager ändras med rotationshastigheten:

Fördelar med journallager

  • Hög lastkapacitet: Kan stödja mycket tunga rotorer
  • Hög hastighetskapacitet: Lämplig för hastigheter upp till 50 000+ varv/min
  • Låg friktion vid hastighet: När den hydrodynamiska filmen väl etablerats är friktionskoefficienten mycket låg (0,001-0,003).
  • Utmärkt dämpning: Kontrollerar vibrationer vid kritiska hastigheter
  • Tyst drift: Inget rullande elementljud
  • Stötdämpning: Oljefilm absorberar övergående belastningar
  • Lång livslängd: Ingen metallkontakt innebär minimalt slitage (möjlig i drift i årtionden)
  • Enkel design: Grundtyperna är enkla och ekonomiska

Nackdelar och utmaningar

  • Hög startfriktion: Ingen oljefilm i vila, kräver lossningsmoment
  • Smörjsystem som krävs: Måste kontinuerligt tillföra ren, kyld olja
  • Risk för oljevirvel/piskande: Glidcylindriska lager som är känsliga för instabilitet
  • Långsammare respons: Oljefilm ger eftergivlighet, mindre styv än rullager vid låga hastigheter
  • Temperaturkänslighet: Prestanda förändras med oljetemperaturen (påverkar viskositeten)
  • Föroreningskänslighet: Partiklar kan skada lagerytan eller blockera oljekanaler
  • Axiell positionering: Ger ingen inneboende axiell begränsning (kräver separat axiallager)

Applikationer

Lagerglidlager är standard i:

  • Ång- och gasturbiner: Kraftgenereringsenheter för flera megawatt
  • Stora generatorer: Synkrongeneratorer i kraftverk
  • Centrifugalkompressorer: Höghastighets- och högbelastade industriella kompressorer
  • Stora elmotorer: Motorer > 500 hk använder ofta axellager
  • Marin framdrivning: Lager för fartygspropelleraxel
  • Pappersmaskiner: Stora rullager
  • Förbränningsmotorer: Vevaxelns huvud- och kolvstångslager

Förhållande till rotordynamik

Lageraxellager påverkar rotorns dynamiska beteende kritiskt:

  • Bestämning av kritisk hastighet: Lagerstyvhet och dämpning påverkar direkt kritiska hastighetspunkter och amplituder
  • Stabilitet: Lagertyp och design avgör känsligheten för oljevirvel och axelpiska
  • Campbell-diagram: Visa hur egenfrekvenser förändras med hastighet på grund av variationer i lagerstyvhet
  • Balansering: Lageregenskaper påverkar inflytandekoefficienter och balansrespons

Lager med axeltapp representerar en sofistikerad, mogen teknik som är avgörande för högpresterande roterande maskiner. Deras unika kombination av lastkapacitet, hastighetskapacitet och dämpning gör dem oersättliga i kritiska applikationer trots komplexiteten i deras smörjkrav och dynamiska beteende.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp