ทำความเข้าใจเกี่ยวกับตลับลูกปืนกันรุน
คำจำกัดความ: ตลับลูกปืนกันรุนคืออะไร?
ก ตลับลูกปืนกันรุน (เรียกอีกอย่างว่าตลับลูกปืนแกน) เป็นตลับลูกปืนชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อรองรับน้ำหนักที่วางขนานกับแกนเพลา (น้ำหนักตามแนวแกนหรือแรงขับดัน) และเพื่อควบคุมตำแหน่งตามแนวแกนของ โรเตอร์. ตลับลูกปืนกันรุนมีพื้นผิวสัมผัสที่ตั้งฉากกับแกนของเพลา ซึ่งแตกต่างจากตลับลูกปืนเรเดียลที่รองรับน้ำหนักที่ตั้งฉากกับเพลา ซึ่งทำให้สามารถต้านทานแรงที่พยายามผลักเพลาไปในทิศทางแกนใดทิศทางหนึ่งได้.
ตลับลูกปืนกันรุนมีความสำคัญอย่างยิ่งในเครื่องจักรที่มีแรงตามแนวแกน เช่น ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ กังหัน เพลาใบพัด และอุปกรณ์แนวตั้ง ความเสียหายหรือความจุที่ไม่เพียงพอของตลับลูกปืนกันรุนจะนำไปสู่ การสั่นสะเทือนตามแนวแกน, การเล่นปลายเพลา และความเสียหายร้ายแรงที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสโรเตอร์กับชิ้นส่วนที่อยู่นิ่ง.
ประเภทของตลับลูกปืนกันรุน
ตลับลูกปืนกันรุนแบบลูกกลิ้ง
1. ตลับลูกปืนกันรุน
- ออกแบบ: ส่วนประกอบลูกบอลที่วิ่งระหว่างแหวนรองแบบแบนหรือมีร่อง
- ความจุในการรับน้ำหนัก: ปานกลาง
- Speed: ความเร็วปานกลางถึงสูง
- ความแม่นยำ: ความแม่นยำในการวางตำแหน่งตามแนวแกนที่ดี
- Applications: เครื่องมือกล ระบบส่งกำลังยานยนต์ แรงขับปานกลาง
2. ตลับลูกปืนกันรุนทรงกระบอก
- ออกแบบ: ลูกกลิ้งทรงกระบอกระหว่างแหวนรองแรงขับ
- ความจุในการรับน้ำหนัก: สูงมาก (การสัมผัสเส้นเทียบกับการสัมผัสจุด)
- Speed: ความเร็วต่ำถึงปานกลางเท่านั้น
- ความแม่นยำ: ปานกลาง
- Applications: เครื่องจักรกลหนัก ปั๊มแนวตั้ง ตะขอเครน
3. ตลับลูกปืนเรียว
- ออกแบบ: ตลับลูกปืนเดี่ยวรองรับทั้งภาระในแนวรัศมีและแนวแกน
- ความจุในการรับน้ำหนัก: สูงสำหรับโหลดรวม
- Adjustability: ปรับพรีโหลดได้ตามระยะห่าง
- Applications: ล้อรถยนต์ กระปุกเกียร์ สถานการณ์โหลดรวม
4. ตลับลูกปืนแบบสัมผัสเชิงมุม
- ออกแบบ: ลูกบอลสัมผัสที่มุม รองรับทั้งแรงแนวรัศมีและแนวแกน
- การกำหนดค่า: มักใช้เป็นคู่ (หลังชนหลัง หรือ เผชิญหน้ากัน)
- Speed: ความสามารถความเร็วสูง
- Applications: แกนเครื่องมือกล ปั๊มความเร็วสูง
ตลับลูกปืนกันรุนแบบฟิล์มของไหล
1. ตลับลูกปืนกันรุนแบบแผ่นเอียง
- ออกแบบ: แผ่นหมุนหลายแผ่นสร้างลิ่มน้ำมัน
- ความจุในการรับน้ำหนัก: สูงมาก (เมกะวัตต์ในกังหันขนาดใหญ่)
- Speed: ไม่จำกัด (ใช้ถึง 30,000+ รอบต่อนาที)
- การลดแรงสั่นสะเทือน: ยอดเยี่ยม
- Applications: กังหันไอน้ำ กังหันก๊าซ เครื่องอัดขนาดใหญ่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
2. ตลับลูกปืนกันรุนแบบแผ่นยึด (แบบเรียว)
- ออกแบบ: แผ่นรองแบบคงที่ที่มีพื้นผิวเรียว
- ความจุในการรับน้ำหนัก: สูง
- ความเรียบง่าย: ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
- Applications: ปั๊มแนวตั้ง กังหันน้ำ
แหล่งกำเนิดของโหลดตามแนวแกน
ในปั๊มและคอมเพรสเซอร์
- แรงขับไฮดรอลิกของใบพัด: ความแตกต่างของแรงดันระหว่างใบพัดสร้างแรงตามแนวแกนสุทธิ
- ขนาด: อาจมีน้ำหนักหลายพันปอนด์แม้ในปั๊มขนาดกลาง
- ทิศทาง: โดยทั่วไปจะไปทางด้านดูด
- Balancing: รูบาลานซ์ ใบพัดด้านหลัง หรือใบพัดที่ตรงกันข้าม ช่วยลดแรงขับสุทธิ
ในกังหัน
- การไหลของไอน้ำหรือก๊าซสร้างแรงดันตามแนวแกนบนใบพัด
- ขนาดแรงขับเพิ่มขึ้นตามกำลังขับ
- อาจย้อนกลับทิศทางในระหว่างการเริ่มต้นหรือการเปลี่ยนแปลงโหลด
- ลูกสูบจำลองหรือลูกสูบสมดุลจะต้านแรงขับ
ในกล่องเกียร์
- เฟืองเกลียวสร้างแรงขับตามแนวแกน (ขนาดเป็นสัดส่วนกับแรงบิดที่ส่งผ่าน)
- เฟืองเอียงสร้างส่วนประกอบแนวแกน
- ทิศทางแรงขับขึ้นอยู่กับมือเฟือง (ทิศทางมุมเกลียว)
แหล่งข้อมูลอื่น ๆ
- แรงดึงดูดแม่เหล็ก: ในมอเตอร์ไฟฟ้า ความไม่สมดุลของแม่เหล็กจะสร้างแรงตามแนวแกน
- ใบพัดและพัดลม: แรงขับทางอากาศพลศาสตร์จากการเร่งความเร็วของของไหล
- ระบบขับเคลื่อนด้วยสายพาน: สายพานมุมสร้างส่วนประกอบแรงตามแนวแกน
- การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง: การจัดตำแหน่งเชิงมุมที่ไม่ถูกต้องในคัปปลิ้งทำให้เกิดแรงตามแนวแกนสั่น
ปัญหาและการวินิจฉัยตลับลูกปืนกันรุน
ความล้มเหลวทั่วไป
- โอเวอร์โหลด: แรงขับเกินความสามารถในการรับน้ำหนัก
- การหล่อลื่นไม่เพียงพอ: การไหลของน้ำมันหรือจารบีไม่เพียงพอ
- การปนเปื้อน: อนุภาคที่ทำลายพื้นผิวแรงขับ
- สวมใส่: การเสื่อมสภาพของพื้นผิวจากการเสียดสีหรือความล้า
- ความร้อนสูงเกินไป: แรงเสียดทานมากเกินไปหรือการระบายความร้อนไม่เพียงพอ
อาการสั่นสะเทือน
- สูง การสั่นสะเทือนตามแนวแกน: ตัวบ่งชี้หลักของปัญหาตลับลูกปืนกันรุน
- การสั่นความถี่ต่ำ: เพลาลอยตามแนวแกน
- ผลกระทบ: หากระยะห่างมากเกินไป แรงกระแทกของเพลาจะหยุดลง
- การวัด: โพรบวัดความใกล้เคียงตามแนวแกนหรือเครื่องวัดความเร่งแสดงอาการ
ตัวบ่งชี้อื่นๆ
- การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ: ตลับลูกปืนกันรุนทำงานร้อนเกินไป
- เสียงรบกวน: เสียงผิดปกติจากตำแหน่งลูกปืน
- การเล่นตามแนวแกน: การเคลื่อนที่ของเพลาที่วัดได้ในทิศทางแกน
- คุณภาพน้ำมัน: อนุภาคโลหะในน้ำมันหล่อลื่น
การติดตามและบำรุงรักษา
พารามิเตอร์การตรวจสอบที่สำคัญ
- การสั่นสะเทือนตามแนวแกน: การวัดอย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะ
- ตำแหน่งแกน: โพรบวัดระยะใกล้ติดตามตำแหน่งเพลา
- อุณหภูมิแบริ่งแรงขับ: การตรวจสอบ RTD หรือเทอร์โมคัปเปิล
- การไหลและแรงดันของน้ำมัน: สำหรับตลับลูกปืนกันรุนแบบฟิล์มของเหลว
แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษา
- ตรวจสอบการหล่อลื่นลูกปืนแรงขับที่เพียงพอ
- ตรวจสอบระยะห่างตามแนวแกนระหว่างการยกเครื่อง
- ตรวจสอบพื้นผิวของลูกปืนแรงขับเพื่อดูการสึกหรอหรือความเสียหาย
- วัดแรงขับจริงหากเป็นไปได้ (เกจวัดความเครียด เซลล์โหลด)
- ข้อมูลแนวโน้มอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน
แม้ว่าตลับลูกปืนกันรุนมักจะได้รับความสนใจน้อยกว่าตลับลูกปืนเรเดียล แต่ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมตำแหน่งตามแนวแกนและรับน้ำหนักตามแนวแกนในเครื่องจักรที่กำลังหมุน การทำความเข้าใจเกี่ยวกับประเภทของตลับลูกปืนกันรุน แหล่งกำเนิดแรง และสภาวะการทำงานผิดปกติของตลับลูกปืนจะช่วยให้สามารถเลือกใช้ตลับลูกปืนได้อย่างเหมาะสม สามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบำรุงรักษาได้อย่างทันท่วงที เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจส่งผลให้เกิดการสัมผัสระหว่างโรเตอร์กับสเตเตอร์อย่างรุนแรง และอุปกรณ์เสียหาย.