轴承
了解轴承隔离器如何防止油和油脂问题,减少润滑剂的使用,减少轴承故障并节省资金。
SEPCO

工业设备故障的头号原因是润滑污染。如果保持清洁和干燥,润滑剂可以提供多年的磨损保护。由于污染的进入,换油之间的使用寿命很难达到几个月甚至几周。

油中是否有可见的污垢和水?油分析中是否存在水和颗粒污染升高的趋势?轴承故障经常发生吗?如果脏油没有进入机器,最常见的途径是油封失效。设计良好、规格合理的油封或轴承隔离器可以在最恶劣的应用中解决这种污染问题。

并不是所有的轴承隔离器都是一样的。对隔离器的设计进行调整,并选择针对设备类型设计的技术,可以提高整体性能。

设计调整

一种更简单的方法可以改善轴承润滑保护。了解轴承系统的工作原理可以逐步改进轴承隔离器。该系统的方法从能量平衡的角度检查轴承壳体环境。

图1:系统聚焦轴承隔离器的组件(图片由SEPCO提供)
图1:系统聚焦轴承隔离器的组件(图片由SEPCO提供)

许多传统的轴承隔离器在防止操作过程中的污染方面非常出色。它们在旋转过程中利用离心力排出任何可能进入的污染物。然而,在关闭过程中,由于能量平衡,可能会发生侵入。

典型的轴承座总是试图与周围环境保持平衡,从而与环境相互作用。在运行过程中,由于外壳的温度和压力高于大气一侧,因此它会向大气中排气。关闭后,壳体内部温度冷却。由于冷空气比暖空气密度大,轴承座消耗了里面的空气,开始形成真空。因此,空气从外部进入,直到达到平衡。如果没有安装有效的油封,湿气和灰尘会随着空气进入,污染润滑剂。

为了在静态条件下防止这种污染,一些轴承隔离器有一个设计调整,将污染物保持在隔离器内,并分解它们的能量。水分和灰尘进入隔离器,能量被分解,因为它们被迫通过一个轴向节流间隙,然后是一个更长的径向间隙(图1)。污染物在内部冷凝疏水阀中被捕获,并通过轴承隔离器6点钟位置的一个小静态漏孔排出。即使在关闭期间,它们也不会到达润滑剂。

各类设备技术

为了充分保护润滑油,某些设备可能需要专门设计的轴承隔离器。大多数旋转驱动器使用标准的轴承隔离器都能正常工作(图2)。例如,许多泵和电机配置在标准技术下都能成功。然而,如果应用是关键的或专门的,可能需要特定于设备的设计。

图2:用于标准应用的轴承隔离器
图2:用于标准应用的轴承隔离器

变速箱

许多齿轮箱在它们驱动的设备下面工作。如果发生任何泄漏,变速箱内的润滑剂将面临更大的污染风险。出于这个原因,可靠性和维护团队可能需要一个更坚固的变速箱密封。

除了这种容易污染的风险,变速箱有几种不同的润滑方法,包括淹水或浴,飞溅和强制或喷雾雾。无论采用何种技术,润滑剂都必须不含水、灰尘和其他污染物。选择专门为齿轮箱设计的油封可以提高润滑系统的清洁度。该技术的一部分设计包括用于唇密封的遮蔽物,在不接触设备和造成磨损的情况下提供正密封。

轴承座

枕块壳体位于基座上,并安装在表面上以支撑与表面平行的旋转轴。它们被用于许多应用和行业,包括:

  • 皮带驱动连接电机和泵BETVICTOR体育官网
  • 较长的轴连接电机到齿轮箱
  • 纸的机器

枕块轴承制造商通常包括迷宫(LOR/LER)环来密封轴承,这对于长期运行和润滑剂寿命可能不够有效。更换轴承隔离器将延长设备和润滑剂的使用寿命。但是,这些必须安装在现有的LER/LOR环槽内。

枕块轴承的配合是紧密的,所以清洁油是至关重要的。许多最终用户选择用专为枕块轴承设计的轴承隔离器来替换现有的密封,特别是在原始密封过早失效的情况下。

蒸汽涡轮发电机

汽轮机在发电工业中对密封技术提出了挑战。这些旋转资产在极端温度下工作,蒸汽可能会结合并进入润滑剂。为涡轮机设计的轴承隔离器可能需要仔细选择和安装。它通常是两件,需要紧密配合,以充分保护轴承。

法兰连接

法兰安装轴承有助于避免轴承上的轴向负载或推力。为此设计的轴承隔离器必须适应,因为不建议或不可能按压定子(图3)。

图6:安装在法兰上的轴承隔离器可以帮助轴承避免轴向载荷。
图3:安装在法兰上的轴承隔离器可以帮助轴承避免轴向载荷。

案例研究

东海岸的一家造纸厂有三个纸浆干燥机上的压辊经常出现轴承故障。这些故障导致了人工、轧辊重建和轴承更换成本。这些故障都是机器的故障。先前的隔离器被压入端钟外壳。在人工添加几次润滑脂后,轴承隔离器的转子将与定子分离,从而导致进水和轴承故障。

大约每三个月完成一次辊的重建和更换。每年的维护费用估计为10 000美元。重建每年花费约6万美元(每次3万美元,通常每年至少完成两次)。每年更换轴承的费用约为3500美元。

2018年12月,一种动态和静态密封的轴承隔离器取代了压辊上经常故障的设计。新的隔离器取代了每台机器上的整个结束钟,并采用法兰安装。密封的转子和定子的分离不能发生,因为它是作为整个结束钟。即使轴承涂了过多的润滑脂,转子也不能分离。

自大约两年半前安装以来,轴承隔离器已经成功运行,每年节省约7.3万美元。这一成功促使造纸厂于2020年在厚料泵和结式排水器上安装了其他轴承隔振器。BETVICTOR体育官网

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