Tel:+86-575 -87957662
Email:
ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO., LTD. beläget i FengXian District i Shanghai, företagets bry "BHS", är en professionell tillverkare av axiallager för lutningsdynor och Kullager fabrik...
I roterande maskiner måste axiella belastningar som genereras av pumphjul, rotorer och hydrauliska krafter bäras av en dedikerad komponent. I decennier var standardlösningen en lutande kudde med babbitt-face eller ett fast segment som kördes på en oljefilm. Dessa konstruktioner fungerar bra, men de är mycket beroende av smörjmedelskvalitet, startprocedurer och termisk stabilitet. När driftsförhållandena glider bort från designpunkten kan en metallbelagd dyna repa, smeta eller fastna inom en kort period.
Det är därför många designteam nu utvärderar ptfe och peek lager som ett praktiskt alternativ. Polymerbelagda lösningar behåller stålbäraren och lutningsgeometrin som ingenjörer redan litar på, samtidigt som de ersätter glidytan med ett material som tål gränssmörjning, torrstart och kortvarig nedsmutsning mycket bättre än konventionell vit metall.
Den här artikeln förklarar hur axiallager för lutningsdynor av polymer är byggda, jämför de två huvudsakliga polymerfamiljerna, beskriver prestandafördelarna som är viktiga i fältet och erbjuder ett praktiskt ramverk för att välja rätt vändmaterial för pumpar, vertikala motorer och turbomaskiner.
A axiallager för tiltdyna är ett segmenterat glidlager. En uppsättning kuddar sitter runt omkretsen av en krage eller löpare fäst vid skaftet. Varje dyna är fri att svänga på en spets eller kulstöd, så den kan anta den lilla vinkel som behövs för att dra smörjmedel in i ett kilformat gap. Denna hydrodynamiska princip gör att lagret kan bära tunga axiella belastningar utan att vara beroende av en styv, perfekt inriktad yta.
I en polymerversion består varje dyna av en metallbärare, vanligtvis stål, och ett förbundet eller mekaniskt kvarhållet polymerskikt på arbetsytan. Bäraren ger styvhet och en pålitlig fästpunkt för pivoten. Polymerskiktet är den del som är i kontakt med löparen och det styr det mesta av friktionen och slitaget.
Pivotgeometri har lika stor betydelse som beklädnadsmaterialet. Punkttappar, kultappar och flexibla pivoter förändrar var och en hur en pad reagerar på belastning och mindre felinriktning. Ingenjörer anger vanligtvis pivottypen tillsammans med dynantalet, som vanligtvis varierar från fem till tolv beroende på axeldiameter och belastning.
Ett konventionellt babbitt-ansikte förlitar sig på en tjock oljefilm för att undvika kontakt vid start och vid låg hastighet. En polymeryta kan acceptera intermittent gränskontakt utan omedelbar skada. Detta betyder inte att lagret kan köras utan smörjning, men det ger konstruktören en bredare säkerhetsmarginal när hastigheten är låg, belastningen är hög eller oljetillförseln kortvarigt avbryts.
Båda materialen är högpresterande polymerer som används i krävande lagerapplikationer, men de beter sig olika. Urvalet bör baseras på driftkuvertet snarare än på en allmän preferens för ett material.
PTFE erbjuder mycket låg friktion och utmärkt motståndskraft mot ett brett spektrum av kemikalier. Dess yta släpper lätt ut föroreningar, och den är relativt förlåtande under torra eller nästan torra starter. Dess huvudsakliga begränsning är mekanisk. Under långvarig hög kompressionsbelastning kryper den mer än konstruerad högpresterande termoplast, så den passar måttliga belastningar och temperaturer bäst.
PEEK har högre styvhet, bättre krypmotstånd och starkare prestanda vid förhöjd temperatur. Den väljs ofta för tyngre laster, högre hastigheter och applikationer där dimensionsstabilitet är avgörande. Dess friktion under torra förhållanden är vanligtvis högre än för PTFE, så smörjdesignen runt den väger mer.
| Egendom | PTFE-beläggning | PEK vänder mot |
|---|---|---|
| Friktionstendens | Mycket låg | Låg till måttlig |
| Krypa under ihållande belastning | Högre | Lägre |
| Kemisk beständighet | Utmärkt | Mycket bra |
| Torrstartstolerans | Utmärkt | Bra |
| Typiskt belastningsområde | Måttlig | Måttlig to heavy |
| Typiskt temperaturområde | Måttlig | Högre |
En praktisk regel: när täta starter och aggressiv media dominerar är PTFE vanligtvis den första kandidaten. När belastning, hastighet och temperatur dominerar är PEEK oftast det säkrare valet.
Värdet på ett axiallager av polymert tippdyna visar sig tydligast under övergående händelser. Start, avstängning, lastsvängningar och korta smörjavbrott är de ögonblick då metallbelagda dynor är mest sårbara, och de är de ögonblick då en solid polymeryta ger störst marginal.
Låg friktion minskar värmeutvecklingen vid gränssnittet. I ett höghastighetslager för tiltdynas axiallager är detta viktigt eftersom värme som inte tas bort snabbt kan tunna ut oljefilmen och påskynda slitaget. En polymeryta med låg friktionstendens hjälper till att hålla gränssnittstemperaturen stabil, och dess motståndskraft mot vidhäftning minskar risken för kramper när löparen kortvarigt förlorar fullt hydrodynamiskt stöd.
Många pump- och processtillämpningar involverar vätskor som angriper metallytor eller bryter ned smörjmedel. Polymerbeklädnader motstår ett brett utbud av media, vilket gör dem väl lämpade för kemiska anläggningspumpar och utrustning som hanterar vatten med lösta fasta ämnen. Motståndet skyddar också löparen från det gnagande som ofta följer på korrosionsassisterat slitage.
Den lutande dynans design gör att varje dyna kan justera sin vinkel under belastning. Denna självinställning ger ett konvergerande gap som drar in olja i kontaktzonen och bygger en stabil film. När polymerytan kombineras med denna geometri kan lagret bära avsevärd axiell kraft samtidigt som det tolererar de små snedställningar som uppstår under installation och termisk tillväxt.
Polymeraxiallager dyker upp varhelst en roterande axel överför axiell kraft och driftsförhållandena gör dynor med metallbeläggning till en kompromiss. Varje miljö presenterar en annan balans mellan belastning, hastighet och vätskekemi, vilket är anledningen till att inget enskilt ytmaterial är optimalt överallt.
Överväg en vertikal pump vid en vattenhanteringsstation som körs med frekventa starter under toppbelastning. I ett representativt fall av denna typ uppvisade de ursprungliga babbitt-tryckdynorna skavning efter upprepade torrstartshändelser. Efter att ha bytt till ett arrangemang med lutningsdynor av polymer med en PTFE-yta minskade startskadorna, eftersom ytan tolererade korta perioder av gränskontakt utan att överföra material till kragen.
Ingenjörer som granskar ett polymeraxiallager för första gången börjar ofta med materialet och arbetar baklänges. Ett mer tillförlitligt tillvägagångssätt är att först definiera driftsomslaget och låta det vända valet följa av det. Sekvensen nedan är en fungerande utgångspunkt för de flesta pump- och motoruppgifter.
PTFE passar måttliga belastningar, frekventa starter, aggressiva medier och applikationer där lägsta möjliga friktion betyder mer än maximal styvhet. Det är också ett starkt val där kontaminering är sannolikt, eftersom dess yta tolererar enstaka skräp bättre än många alternativ.
PEEK är att föredra när lasten är tung, hastigheten är hög eller temperaturen stiger avsevärt. Dess krypmotstånd håller dynans geometri stabil under långa serviceintervall, vilket hjälper till att bibehålla det konvergerande gapet som lutningsdesignen beror på.
Även det bästa beklädnadsmaterialet presterar dåligt om installationen är slarvig. Löparens planhet, ytfinish och inriktning påverkar hur snabbt ett axiallager av polymert tippdyna når stabil drift. Rent smörjmedel och en kontrollerad inkörning är lika viktiga.
En kontrollerad inkörningsperiod gör att polymerytan kan forma sig försiktigt efter löparen. Under denna fas bör belastning och hastighet ökas stegvis, och temperatur och vibrationer bör registreras i varje steg. Plötslig laddning innan filmen är etablerad är den vanligaste orsaken till att man kan undvika tidigt slitage.
PTFE- och PEEK-lager erbjuder ett praktiskt sätt att kombinera den beprövade geometrin hos axiallager med tiltplattor med ytskikt som tolererar de förhållanden som oftast skadar metallkuddar. Rätt val beror på en tydlig bild av belastning, hastighet, temperatur, media och startbeteende. Ingenjörer som definierar dessa förhållanden tidigt tenderar att välja ytskikt som fungerar tillförlitligt under maskinens hela livslängd.
Den största fördelen är tolerans. En polymeryta kan acceptera kortvarig gränskontakt under start, avstängning och låghastighetsdrift utan den omedelbara nötning som ofta påverkar metallbelagda dynor. Detta ger en bredare driftsmarginal och minskar konsekvenserna av ofullständig smörjning.
PTFE visar generellt den lägre friktionstendensen under torra eller nästan torra förhållanden. Däremot kan PEEK vara det bättre valet när belastning, hastighet eller temperatur är hög, eftersom dess styvhet och krypmotstånd håller dynans geometri stabil. Det korrekta valet beror på hela driftkuvertet.
Vertikala turbinpumpar och stora centrifugalpumpar är vanliga exempel, särskilt där hydraulisk dragkraft är betydande och smörjtillförseln kan avbrytas under uppstart eller avstängning. Lagret måste anpassas till dragkraftens storlek och vätskan som pumpas.
I många fall ja, men bärarens geometri, pivottyp, löparfinish och frigång måste ses över först. En eftermontering bör behandlas som en teknisk förändring, med den nya ytan verifierad mot maskinens faktiska belastning, hastighet och temperaturdata.
Ett axialglidlager bär axiell belastning genom ett glidande gränssnitt som förlitar sig på en smörjmedelsfilm, snarare än genom rullande element. Glidlager tolererar i allmänhet stötbelastningar och höga hastigheter bra och lider inte av rulltrötthet, men de kräver noggrann uppmärksamhet för smörjning och yttillstånd.
ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO., LTD. beläget i FengXian District i Shanghai, företagets bry "BHS", är en professionell tillverkare av axiallager för lutningsdynor och Kullager fabrik...
upphovsrätt © 2017 ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO., LTD. Okej Reserverad. Kina Tilting Pad Journal Bearings Tillverkare
