Особенности разработки В«термостойкихВ» подшипников SNR для электроприводов

Ильченко А., инженер по внедрению компании В«АвтовентуриВ».

Электроприводы разыскали огромное распространение в разном оборудовании и служат для преображения электрической энергии в механическую, при чем количество энергии бесповоротно пропадает в внешности тепла и разогревает снутри эл-двигатель. Электроприводам приходится функционировать при разнообразных внешних температурах, в том числе и при больших (металлургическое, печное оборудование и т.д.). При всем этом температура снутри электродвигателя увеличивается. К образцу, температура в электроприводах металлургических рольгангов либо тяговых электродвигателей жд локомотивов густо добивается наиболее 100В°С.

Высочайшие температуры могут вывести из строя электропривод – в главном, из-за расплавления либо возгорания обмотки, или повреждения подшипников. Ежели с “термостойкостью “обмотки еще как-то решаются вопросцы, то на “термостойкость” подшипников почти все изготовители электродвигателей (в частности в Рф) не достаточно обращаются заинтересованности - это соединено с тем, что особые высокотемпературные подшипники чрезвычайно дороги и выпускаются в главном по особым заказам. Другими словами, изготовители электроприводов выдерживают заключения трудности с подшипниками на плечи потребителей.

Однако в ругательные годы по цельному миру больше заинтересованность обращают не на стоимость продукта, а на с овокупную стоимость. Ведь кроме фактически цены, внушительными издержками могут встать энергозатраты, численность человеко-часов и средств на профилактики и т.п. Потребители осознают, что предполагаемая экономия за счет цены на самом процессе не выгораживается. Оттого запроса к качеству продукции со страны потребителей всегда увеличиваются.

Видя сходственные тенденции, французской компанией SNR Roulements водилась разработана особая линейка серийно издаваемых подшипников TopLine, направленная на пространно всераспространенные электроприводы маленькой и средней мощности (до сто кВт). Для улучшения потребительских параметров имелось предложено издавать не одну “универсальную” конфигурацию, а немедленно четыре узкоспециализированных (набросок 1):

• низкотемпературные подшипники для занятия при температуре до минус 60В°С, заработавшие заглавие LT (Low Temperature);
• скоростного применения – HV;
• для больших скоростей и больших температур (до 150В°С) – FT 150;
• для особо больших температур (до 200В°С) – HT (High Temperature) 200.

Набросок 1 – Подшипники SNR

Особую популярность немедленно захватили высокотемпературные подшипники. К образцу, подшипники TopLine разыскали близкое употребление в линии электроприводов производства Siemens и ABB. Подшипники показали высшую надежность и завышенную долговечность, но главное – басистую совокупную стоимость.

Однако путь сотворения таковых подшипников был трудный. Разрабам привелось сделать большой размер занятий, в частности провести огромное число опытнейших испытаний.

Инженерами и учеными компании SNR, сначала, водились проведены исследования по выявлению обстоятельств выхода из строя подшипников. К ним водились привлечены как изготовители, так и потребители электроприводов. Не неважным источником инфы стал мониторинг особых подшипников производимых SNR для оборудования по производству полимерной диафрагмы (набросок 2).

Набросок 2 – Особый подшипник SNR для полимерного оборудования

Специально для этого оборудования в первый раз водились сформулированы основные предпосылки поломок подшипников при больших температурах, тот или иной практически полностью совпали с принесенными, полученными при мониторинге электроприводов. Генеральными причинами выхода из строя подшипников в договорах больших температур встали:

• образование трещин и раковин на обоймах и телах качения подшипников;
• вытекание (разложение) либо коксование смазки;
• ломкость и расплавление интегрированных в подшипник защитных уплотнений;
• заклинивание.

Из их самой основной темой водилась нехорошая смазка, тот или иной чаще в итоге (70% вариантах) делалась предпосылкой поломки подшипников. Самым обычным выводом имелось употребление той же специальной термостойкой смазки, что и в ранее разработанных особых подшипниках для полимерного оборудования. Однако то, что имелось пригодно для подшипников издаваемых незначительными партиями, нерационально имелось употреблять при серийном производстве, потому что стоимость лишь этой смазки сочиняла немножко тыщ баксов за килограмм.

Набросок 3 – Обычные повреждения обойм шариковых подшипников, функционировавших в договорах больших температур и недостающего смазывания

Оттого создатели отправь по наиболее трудному варианту – тестированию и отбору для дальнейшего использования пластичных смазок представленных на мировом базаре по должно аспектам:

• высочайшая механическая и термическая стабильность смазки;
• значимый срок занятия;
• густые утраты на трение;
• относительно басистая стоимость.

Употребляя будущие предоставленные, проанализировав новейшие, из 600 доступных марок смазок имелось предпочтено выше сто, тот или иной в дальнейшем подверглись испытаниям с употреблением неповторимого оборудования (набросок 4), дозволяющего зарабатывать информацию о состоянии подшипников во обилье точек.

Набросок 4 – Оборудование для тестирования подшипников

По результатам испытаний водились предпочтены:

• для подшипников FT 150 - пластичная смазка на полимочевинном загустителе, при чем в отличие от пространно всераспространенных марок, в качестве основания употреблялось особое синтетическое масло, обеспечивающее наилучшую долговечность при температурах вплоть до 180В° С;
• для подшипников HT 200 – пластичная смазка на базе тефлона (PTFE), тот или иной, часто увеличивала срок занятия при температурах до 200В° С.

Набросок 5 - Обычные характеристики при испытании на трение пластичных смазок для подшипников TopLine

Употребление таковых смазок так же отчасти решило проблему образования трещин и раковин на компонентах подшипников, за счет понижения поверхностного разрушения (износа). Износ вызывается неустойчивостью (утонению) в договорах больших температур смазочного оболочки - появляются железные контакты меж телами качения и дорожками качения, что приводит к образованию микроскопических трещин, тот или иной потом могут значительно возрости и убыстрить процесс образования теснее усталостных трещин, раковин снутри структуры встали, а так же выкрошивания.

Кроме прогрессирования поверхностного трещинообразования, не неважную роль играют и микроструктурные перевоплощения под деянием температуры, тот или иной тоже ускоряют процессы усталостного трещинообразования, а так же могут привести к началу коррозии. Оттого весомым делается качество встали, стабилизация ее для занятия при больших температурах.

При производстве подшипников FT 150 c целью понижения себестоимость имелось предложено использовать высококачественная сталь, производимую по уникальной технологии, употребляемая для сферических роликоподшипников SNR Premier, тот или иной даже без специальной термообработки владеет хорошими многофункциональными чертами при температуре 150В°С. Индивидуальностью этой технологии производства встали приходит кропотливый контроль не только по мех-ским и хим свойствам, да и по микроструктуре (к образцу, исполняется контроль численности остаточного аустенита в мартенситной структуре встали).

Однако теснее при наиболее высочайшей температуре начинаются конфигурации масштабов, оттого для подшипников HT 200 привелось использовать особую термическую обработку для стабилизации масштабов.

На надежность занятия хоть какого подшипникового отдела влияют загрязнения (пыль, влага и т.п.) попадаемые в зоны контакта тел качения и внешних колец. Для предотвращения этого используются уплотнения, тот или иной так же разрешают удерживать смазочный субстанция, что убавляет издержки на доп сервис (подмену смазки). Один-одинехонек из выводов, тот или другой верно оберегает, но при всем этом упрощает агрегат отдела, а означает, понижает совокупную стоимость оборудования, приходит употребление интегрированных уплотнений.

Иной раз, возможность загрязнения незначительная используются железные защитные шайбы прикрепленное к внешнему кольцу подшипника, не располагая при этом контакта с внутренним кольцом, что доставляет густое контактное трение о внутреннее кольцо и бережёт высшую скорость вращения. В ином случае целесообразнее употреблять контактные уплотнения, к образцу, металло-полимерные уплотнения, но при всем этом предельная скорость вращения понижается. Однако нормальная синтетическая резина (NRB), употребляемая в качестве вещества таковых уплотнений, при больших температурах (выше 110В°С) твердеет, ломается, и может расплавиться. Оттого тут необходимо употребление особых веществ.

Разрабами TopLine имелось предложено следующие заключения:

• для занятия в договорах завышенных загрязнений употреблять подшипники со встроенными метало-полимерными уплотнениями из фторкаучука (VITON), ладно зарекомендовавшие себя в службе при больших температурах (до 200В°C);
• для занятия в договорах завышенных скоростей употреблять железные защитные шайбы и понижения стоимость подшипников.

Таблица 1 – Сравнение параметров веществ уплотнений

Примечание:

X – отрицательные характеристики,

O – положительные характеристики.

Для обычной занятия в договорах температурного расширения и предотвращения заклинивание подшипника, даже при стремительном охлаждении, радиальные зазоры высокотемпературных подшипников TopLine водились увеличены: FT 150 – до C3, HT 200 – до С4.

Такая оптимизация подшипников, дозволяет не только прирастить срок занятия эл-привода и понизить совокупную стоимость, да и уменьшить габаритные размахи, при тех же отягощениях, из-за применения интегрированных уплотнений и вероятности не учесть при расплате на долговечность температурный коэффициент сохранности Kt (таблица 2).

Таблица 2 – Сравнение коэффициентов температурной сохранности Kt

Кроме электроприводов высокотемпературные подшипники TopLine разыскали близкое употребление и в второй технике, к образцу:

• вентиляторы (кондиционирование воздуха) и компрессоры;
• фотокопировальные агрегата;
• оборудование по производству встали, керамики, бумаги и картона;
• хлебные печи…

Заработать наиболее доскональную информацию Вы сможете, обратившись в центральный кабинет компании "Автовентури".

Адресок: Москва, Волоколамское шоссе, д. 15/22 стр.1.

Тел: +7 (495) 783 98 73.

E-mail: Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script

Веб-сайт: www.snr.com.ru