Tel:+86-575 -87957662
Email:
ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO.,LTD. situat în districtul FengXian din Shanghai, compania „BHS” este un profesionist producători de rulmenți axiali cu plăcuțe înclinate și Fabrică de rulmenți înclinați pentru încălțăminte...
În procesarea criogenică, recuperarea lichidelor din gaze naturale și trenurile de recuperare a energiei, turboexpansorul este adesea cea mai solicitantă mașină rotativă din fabrică. Funcționează la viteză mare, poartă o masă a rotorului relativ ușoară și trebuie să rămână stabilă prin schimbări mari ale debitului, raportului de presiune și temperaturii. Aceste trei trăsături, viteză mare, sarcină ușoară și condiții variabile de funcționare, formează o combinație pe care rulmenții hidrodinamici obișnuiți o abordează prost. Un rulment cu profil fix poate dezvolta un vârtej de ulei și apoi un bici de ulei, producând vibrații subsincrone care pot crește până când orbita rotorului devine instabilă. De aceea rulmenți radiali a plăcuței de înclinare a expansoarelor sunt specificate pe scară largă pentru această clasă de mașini.
Rulmentul pivot al plăcuței de înclinare pentru serviciul de expansoare nu este doar un rulment care se întâmplă să fie folosit pe expandoare. Este o arhitectură de rulment aleasă pentru că plăcuțele sale se pot mișca. Fiecare placă pivotează pe un punct de pivotare, permițând plăcuței să urmeze rotorul pe măsură ce viteza și sarcina se schimbă. Rezultatul este o peliculă hidrodinamică care rămâne centrată și un rotor care rezistă forțelor destabilizatoare care se acumulează la viteze mari de suprafață. Într-un turboexpansor, rulmentul trebuie să tolereze, de asemenea, tranzitorii rapide în timpul pornirii, opririi și dereglării procesului. O plăcuță care se poate înclina este mult mai bine echipată pentru a supraviețui acestor evenimente decât un rulment rigid.
Un alt motiv pentru care sarcina expandorului este severă este relația dintre diametrul rotorului și viteza. Pentru a menține viteza de suprafață în limite rezonabile, rotoarele de expansiune au adesea un diametru mic. Un jurnal mic care rulează la viteză mare creează o peliculă subțire de ulei cu viteze mari de forfecare. Dacă jocul rulmentului nu este controlat cu atenție, pelicula poate deveni prea fierbinte sau prea subțire, iar rulmentul își poate pierde capacitatea de încărcare. Rulmenții radiali pentru plăcuțe de înclinare abordează acest lucru prin distribuirea sarcinii pe mai multe plăcuțe și permițând fiecărei plăcuțe să își stabilească propria pană de ulei. Următoarele secțiuni explică variabilele de proiectare care contează cel mai mult la selectarea acestor rulmenți pentru service-ul de expansiune.
Caracteristica definitorie a unui lagăr cu suport pentru plăcuțe de înclinare este că fiecare plăcuță este liberă să se rotească în jurul unui pivot. Pe măsură ce rotorul se rotește, plăcuța se înclină până când spațiul convergent dintre plăcuță și pivot generează un câmp de presiune hidrodinamică. Acel câmp de presiune susține sarcina. Deoarece suportul se poate înclina, pana de ulei rămâne stabilă chiar și atunci când direcția sarcinii se schimbă. Într-un rulment fix, pana este stabilită de geometria alezajului și orice modificare a stării de funcționare poate muta grosimea minimă a peliculei într-o locație nefavorabilă.
Stabilitatea în expansoarele de mare viteză depinde de suprimarea vibrațiilor subsincrone. Vibrația subsincronă apare atunci când rotorul se rotește la o frecvență sub viteza de rulare. Un rulment cu plăcuțe basculante reduce acest risc, deoarece plăcuțele nu creează forțele puternice de cuplare încrucișată pe care le face un lagăr cu pivot. Cuplajul încrucișat este tendința unui rulment de a împinge rotorul în lateral atunci când este deplasat într-o direcție. Prin întreruperea filmului continuu de ulei din jurul jurnalului, aranjamentul plăcuțelor slăbește această cuplare încrucișată și crește pragul la care începe instabilitatea.
Jocul și preîncărcarea sunt cele două variabile geometrice cele mai sensibile dintr-un rulment al plăcuței de înclinare a expansoarelor. Jocul este spațiul diametral dintre jurnal și suprafața plăcuței. Preîncărcarea este cantitatea cu care gaura plăcuței este mai mică decât cercul de joc asamblat. O preîncărcare mai mare face rulmentul mai rigid și poate îmbunătăți stabilitatea, dar crește și temperatura peliculei de ulei și crește pierderea de putere. O preîncărcare mai mică reduce temperatura, dar poate permite orbita rotorului să devină mai mare.
În serviciul de expansoare, fereastra de degajare este îngustă. Prea mult joc și rulmentul poate rula cu o peliculă groasă, dar slab centrată, care invită la vârtej. Prea puțin spațiu liber și pelicula devine lipsită de fluxul de ulei, provocând o creștere rapidă a temperaturii. Un ghid comun al industriei este de a seta preîncărcarea între 0,3 și 0,5 pentru rulmenții expansori de mare viteză, dar valoarea finală trebuie verificată în funcție de dinamica rotorului, temperatura de alimentare cu ulei și direcția sarcinii. Tabelul de mai jos rezumă efectele practice.
| Parametru | Efect de valoare mai mică | Efect de valoare mai mare | Considerarea extinderii |
|---|---|---|---|
| Preîncărcare | Rigiditate mai scăzută, temperatură mai scăzută | Rigiditate mai mare, temperatură mai mare | Utilizați suficientă preîncărcare pentru a suprima vibrațiile subsincrone |
| Clearance | Debit mai mare de ulei, film mai rece | Debit de ulei mai mic, film mai fierbinte | Păstrați în fereastră îngustă pentru a evita vârtejul sau supraîncălzirea |
| Grosimea tamponului | Tampă mai flexibilă | Pad mai rigid | Conformitatea plăcuțelor de echilibru cu rigiditatea pivotului |
Metoda de lubrifiere are un efect direct asupra pierderii de putere și a temperaturii plăcuțelor în expansoarele de mare viteză. În cazul lubrifierii inundate, carcasa rulmentului este umplută cu ulei, iar plăcuțele rulează scufundate. Această abordare oferă ulei din abundență și răcire bună, dar creează și pierderi de agitare, deoarece rotorul și plăcuțele trebuie să împingă printr-un volum mare de ulei. În cazul lubrifierii direcționate, uleiul este pulverizat sau injectat direct în orificiul de admisie al plăcuței. Alimentarea cu ulei este contorizată, astfel încât pierderile de agitare scad semnificativ și se generează mai puțină căldură. Ungerea direcționată este adesea preferată pentru rulmenții expansori unde viteza de suprafață este mare și fiecare kilowatt de pierdere parazită contează.
Alegerea nu este întotdeauna simplă. Ungerea direcționată necesită o proiectare atentă a duzei și filtrare a uleiului, deoarece un orificiu astupat poate înfometați un tampon. Ungerea inundată este mai îngăduitoare, dar mai puțin eficientă. Multe instalații de expandare folosesc o abordare hibridă: lubrifiere direcționată către plăcuțele încărcate și o alimentare inundată controlată pe partea descărcată pentru răcire. Tabelul de mai jos compară cele două metode.
| Atribut | Lubrifiere inundată | Lubrifiere direcționată |
|---|---|---|
| Volumul de ulei în carcasă | Înalt | Scăzut spre moderat |
| Pierderea puterii de agitare | Înalter | Mai jos |
| Controlul temperaturii tamponului | Bun, dar neuniform | Orientat și eficient |
| Risc de foamete de petrol | Scăzut | Înalter if nozzles clog |
| Utilizare tipică a expandorului | Unități mai vechi sau cu viteză mai mică | Înalt-speed, efficiency-focused units |
Viteza mare de rotație impune o limită a vitezei de suprafață a jurnalului. Dacă viteza de suprafață este prea mare, pelicula de ulei se forfecă violent, temperatura crește și materialul rulmentului se poate degrada. O modalitate de a controla viteza de suprafață este reducerea diametrului jurnalului. Cu toate acestea, un jurnal mai mic reduce capacitatea de încărcare a rulmentului și, de asemenea, face controlul jocului mai dificil într-un rulment convențional cu plăcuțe basculante din mai multe piese. Variația de spațiu de la pad la pad poate deveni o fracțiune semnificativă din spațiul total, ceea ce dăunează stabilității.
Un rulment cu suport de înclinare integrat EDM cu sârmă abordează această problemă. În loc să asamblați plăcuțe separate într-o carcasă, plăcuțele sunt tăiate dintr-o singură bucată de material de rulment folosind prelucrarea cu descărcare electrică pe sârmă. Rezultatul este o structură dintr-o singură piesă, cu distanță precisă între pad și spațiu liber constant. Tampoanele rămân conectate la inelul exterior prin benzi subțiri care acționează ca pivoti. Acest design este util în special pentru rotoarele expansoare cu diametru mic și viteză mare, deoarece menține un control strâns al jocului fără toleranțele de stivuire ale unui ansamblu din mai multe piese.
Notă de selecție: Când produsul dintre diametrul jurnalului și viteza de rulare depășește o limită practică a vitezei de suprafață, evaluați un design integrat al plăcuței de înclinare EDM cu sârmă înainte de a crește spațiul liber.
Direcția de încărcare a expansorului nu este întotdeauna fixă. În timpul funcționării normale, sarcina dominantă poate proveni din greutatea rotorului sau din forțele procesului. În timpul tranzitorii, vectorul de sarcină se poate roti. Un rulment cu patru plăcuțe cu plăcuțe la 0, 90, 180 și 270 de grade are rigiditate diferită în direcții diferite. Un rulment cu cinci plăcuțe cu o configurație de sarcină între plăcuțe oferă adesea o rigiditate mai uniformă și o stabilitate mai bună atunci când direcția sarcinii este incertă.
Alegerea între patru și cinci plăcuțe afectează, de asemenea, debitul și temperatura uleiului. Mai multe plăcuțe înseamnă mai multe orificii de admisie a uleiului și mai multe suprafețe de plăcuțe, ceea ce poate crește rezistența la rezistență, dar poate îmbunătăți distribuția răcirii. Pentru expansoarele care văd inversări frecvente de sarcină sau debit larg, un aranjament cu cinci plăcuțe este adesea alegerea mai sigură. Pentru o direcție de sarcină bine definită și necesitatea de a minimiza pierderea de putere, un rulment cu patru plăcuțe poate fi suficient.
Aliajul Babbitt rămâne materialul de căptușeală standard pentru rulmenții radiali pentru plăcuțe de înclinare a expansoarelor. Oferă o încorporare și o adaptabilitate excelente, ceea ce ajută rulmentul să tolereze micile dezaliniri și resturi. Cu toate acestea, Babbitt are un plafon de temperatură limitat. Peste aproximativ 120 de grade Celsius la suprafața tamponului, rezistența acestuia scade și riscul de ștergere crește. În expansoarele de mare viteză, temperaturile plăcuțelor se pot apropia de această limită dacă lubrifierea este slabă sau spațiul liber este prea strâns.
Prin urmare, proiectarea căii de curgere de răcire este critică. Ungerea direcționată poate livra ulei rece direct la admisia plăcuței. Unii rulmenți includ, de asemenea, canale de răcire în spatele plăcuței pentru a elimina căldura de pe suportul de oțel. Scopul este de a menține suprafața Babbitt sub limita de siguranță, menținând în același timp o peliculă stabilă de ulei. Dacă aplicarea necesită temperaturi mai ridicate, pot fi luate în considerare materiale de căptușeală alternative, dar acestea deseori schimbă o anumită conformabilitate.
Problemele lagărului expansor apar rar fără avertisment. Monitorizațiizarea stării poate detecta semnele timpurii, dar interpretarea lor necesită o înțelegere a modului în care se comportă rulmenții cu plăcuțe de înclinare. Cele mai comune semnale sunt enumerate mai jos.
Aceste semnale nu identifică o singură cauză principală. O creștere a temperaturii poate fi cauzată de o duză de ulei înfundată, de o schimbare a condițiilor de proces sau de un pivot uzat. Un vârf de vibrație poate proveni de la rulment, rotor sau un cuplaj. Răspunsul corect este de a aduna date despre tendințe, de a le compara cu linia de bază și de a implica un specialist în rulmenți care poate interpreta imaginea completă. Încercarea de reparație fără această analiză poate înrăutăți problema.
Selectarea unui furnizor pentru rulmenți radiali pentru plăcuțe de înclinare a expansoarelor nu este doar o chestiune de preț. Furnizorul trebuie să înțeleagă dinamica rotorului, comportamentul peliculei de ulei și cerințele specifice ale serviciului de expansoare de mare viteză. Este posibil ca un furnizor care cataloghează doar rulmenți standard să nu poată corespunde detaliilor de joc, preîncărcare și lubrifiere pe care le solicită rotorul dumneavoastră.
Când solicitați o ofertă, furnizați următorii parametri de funcționare. Cu cât datele sunt mai complete, cu atât selecția este mai precisă.
Capacitatea de personalizare contează, deoarece rulmenții expansori sunt rareori articole de la raft. Furnizorul ar trebui să poată ajusta geometria plăcuțelor, designul pivotului și livrarea uleiului pentru a se potrivi cu dinamica rotorului dvs. Timpul de livrare și viteza de feedback tehnic sunt, de asemenea, importante. Un furnizor care răspunde lent în timpul fazei de selecție va răspunde probabil lent în timpul unei întreruperi a fabricii.
Solicitați o ofertă pentru rulmenții radiali pentru plăcuțe de înclinare expansoare. Trimiteți parametrii dvs. de funcționare și primiți o recomandare de selecție cu termenul de livrare și prețul. Cu cât oferiți mai multe detalii, cu atât mai repede poate începe revizuirea tehnică.
Un rulment simplu folosește un orificiu fix pentru a genera pelicula de ulei. Un lagăr cu suport basculant folosește plăcuțe separate care pivotează pentru a urma rotorul. Acest lucru reduce forțele de cuplare încrucișată și îmbunătățește stabilitatea la viteză mare, motiv pentru care este preferat pentru expandare.
Lubrifierea direcționată furnizează ulei numai acolo unde este necesar, reducând pierderile de agitare și temperatura plăcuțelor. Lubrefierea inundată furnizează mai mult ulei, dar creează o rezistență mai mare și pierderi de putere, ceea ce este nedorit la funcționarea expansoarelor de mare viteză.
Preîncărcare mai mare crește rigiditatea rulmentului și poate suprima vibrațiile subsincrone, dar crește și temperatura peliculei de ulei. Preîncărcarea inferioară este mai rece, dar poate permite orbite mai mari ale rotorului. Valoarea corectă depinde de dinamica rotorului și de direcția sarcinii.
Luați în considerare acest lucru atunci când diametrul fusului este mic și viteza este mare, deoarece controlul jocului devine dificil în ansamblurile cu mai multe piese. Un design integral menține o distanță precisă a plăcuțelor și un spațiu liber constant, fără toleranțe de stivuire.
Includeți diametrul jurnalului, intervalul de viteză, magnitudinea și direcția sarcinii, metoda de lubrifiere, condițiile de alimentare cu ulei, obiectivele de spațiu liber și de preîncărcare, limitele de spațiu și cerințele de monitorizare. Acest lucru permite furnizorului să efectueze o selecție precisă.
Urmăriți creșterea temperaturii plăcuțelor, vârfurile de vibrație subsincronă, fluctuația presiunii peliculei de ulei și modificările pe orbita rotorului. Aceste semnale necesită o analiză de tendință și o analiză de specialitate înainte de a încerca orice reparație.
ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO.,LTD. situat în districtul FengXian din Shanghai, compania „BHS” este un profesionist producători de rulmenți axiali cu plăcuțe înclinate și Fabrică de rulmenți înclinați pentru încălțăminte...
Drepturi de autor © 2017 ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO.,LTD. Toate drepturile rezervate. Rulmenți cu manson de pernă înclinați Producător din China
