О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии

Усовершенствованные уплотнения корпуса подшипников могут улучшить надежность насоса 

Одной из важных причин поломки насоса является выход из строя подшипникового узла. Это происходит потому, что менее 10% всех шарикоподшипников работают достаточно долго, чтобы подвергнуться усталостному разрушению (20,000 часов для ANSI насосов). Большинство подшипников разрушаются на ранней стадии срока службы из-за статических перегрузок, износа, коррозии, недостаточной смазки, загрязнения или перегрева.

Попадание частиц и коррозия является причиной 52% случаев выхода подшипников из строя. Уплотнение корпуса подшипника, а конкретно тип уплотнения играет важную роль в компоненте надежности центробежного насоса. Уплотнения сохраняют смазку внутри корпуса подшипника и предотвращают попадание жидких и твердых загрязняющих частиц, которые могут проникнуть через малые отверстия в смазку и подшипники.
Причины выхода подшипников из строя на основных промышленных предприятиях
 Рисунок 1. Причины выхода подшипников из строя на основных промышленных предприятиях


Это усложняется еще и тем, что корпус подшипника как бы дышит при запуске и остановке, когда корпус то нагревается, то остывает. Если существует канал или отверстие (в вентиляции корпуса или в уплотнении вала) который сообщается с внешней средой, то атмосферный воздух будет протекать внутрь. На рисунке 2 видно, насколько чувствительна надежность подшипников даже к небольшому количеству воды. Данное правило наиболее сильно относится к влажной среде.

ОБЫЧНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ КОРПУСА ПОДШИПНИКОВ

Сегодня многие насосы по-прежнему оснащены большими вентиляционными отверстиями и недолговечными, подверженными износу манжетными уплотнениями. Как правило, эти "традиционные" уплотнения не отвечают требованиям. Когда эти уплотнения находятся в хорошем состоянии они плотно прилегают к валу и способствуют уменьшению трения и повышению температуры в зоне подшипника. Износ подшипников наступает в период всего лишь от 2000 до 4000 рабочих часов. Такой износ (и любые открытые отверстия) создает пути для попадания загрязнений в корпус подшипника.

ИЗОЛЯТОРЫ ПОДШИПНИКА / ЛАБИРИНТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ

Улучшенная защита может быть обеспечена с помощью бесконтактных лабиринтных уплотнений (иногда называемых "изоляторами подшипников"). Вращающиеся лабиринтные уплотнения представляют собой достойное развитие по сравнению с обычным уровнем технологий. Они доказали, что обеспечивают гораздо лучшую защиту, чем какие-либо другие, или стандартные неподвижные лабиринтные уплотнения.

Однако, у стандартных изоляторов подшипников все еще есть постоянный воздушный зазор, через который осуществляется связь между корпусом подшипника и внешней средой. Следовательно, бесконтактные вращающиеся лабиринтные уплотнения не могут обеспечить полностью эффективный барьер против попадания атмосферной пыли или влаги.

Некоторые изоляторы подшипников попытались закрыть эти воздушные зазоры (по крайней мере, во время отключения) за счет использования уплотнительных колец, которые использовались для плавного пуска на работающих насосах. Они предназначены для вторичного уплотнения корпуса подшипника после остановки насоса. Однако, даже это устройство не может рассматриваться в качестве полностью эффективного уплотнения корпуса для подшипников насоса имеющих масляную смазку, так как оно не в состоянии полностью предотвратить проникновение паров внутрь корпуса подшипника. Если уплотнительные кольца приподнялись после перезапуска, то воздух из внешней среды при более высоком давлении попадет в корпус. Если кольца не отойдут, тогда не будет никакого зазора между уплотнительными кольцами ротора и противоположной поверхностью статора. В этом случае вращающиеся уплотнительные кольца могут подвергнуться износу и уже не будут выполнять условия герметичного уплотнения "ничего внутрь / ничего изнутри".

Кажется, что вращающееся лабиринтное уплотнение работает лучше всего тогда, когда вентиляция корпуса закрыта.

Влияние загрязнения воды на срок службы подшипника
 Рисунок 2. Влияние загрязнения воды на срок службы подшипника


МАГНИТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ КОРПУСА

Так что же делать заказчику, который сфокусирован на надежности? К счастью, авиационная и космическая промышленность дали нам магнитные торцевые уплотнения, которые достаточно компактны, чтобы заменить манжетные уплотнения, а также обеспечить действительно герметичное уплотнение корпуса подшипника. Исследования проведенные в Техасском политехническом университете показали, что магнитные уплотнения имеют меньшие утечки, чем другие типы уплотнений и работают с низким коэффициентом трения, крутящим моментом, низким потреблением энергии и теплообразованием, а также являются доступным способом для уплотнения корпусов шарикоподшипников.

В насосах, которые оборудованы магнитным уплотнением корпуса подшипника, вся смазка полностью остается внутри, а внешняя среда эффективно отводится. Магнитные уплотнения вала расположены с каждой стороны опоры. Как правило, вращающаяся часть уплотнения крепится к валу с помощью уплотнительного кольца, которое выполняет и фиксирующие и уплотнительные функции. Противоположный компонентом является уплотнительное кольцо, прикрепленное к неподвижному элементу, который затем вставляется в корпус насоса или переходник. Вместо пружин, которые будут удерживать поверхности вместе, один из компонентов двухстороннего магнитного уплотнения корпуса подшипников оснащен рядом небольших стержней из редкоземельных магнитов.

Предпочтительной конфигурацией являются двухсторонние магнитные уплотнения. Возможности применения двойных магнитных уплотнений корпуса подшипника практически безграничны. Сегодня они используются на многих конфигурациях насосов, включая горизонтальные и вертикальные. Их размеры подходят под большинство мест, где изначально были установлены манжетные уплотнения. Внешние стороны современных двойных магнитных уплотнений изначально были предназначены для работы на сухую и смогли бы работать без повреждений так долго, пока соответствующие внутренние поверхности остаются холодными, с разбрызгивающей системой смазки с внутренней стороны уплотнений.

Чтобы обеспечить полностью герметичное уплотнение корпуса подшипника, магнитные уплотнения вала должны быть соединены с расширительной камерой мембранного типа и отбалансированными масленками.

ОГРАНИЧЕНИЯ

Для защиты от неправильного использования, производители магнитных уплотнений предостерегают от работы на сухом ходу. Следуя общей политике, для обеспечения необходимого уровня масла в оборудовании требуется либо постоянный контроль либо другие подходящие способы контроля и осмотра. К счастью, у хорошо спроектированных насосов корпус подшипника всегда будет включать в себя средства подачи смазки, образующие масляный туман, что приводит не только к достаточной смазке подшипников, но также и к покрытию тонким слоем поверхности уплотнений. Только полное отсутствие масла может привести к недопустимому повышению температуры на внутренних/внешних поверхностях. Опять же, это только с научной точки зрения, так как отсутствие смазки в любом случае приведет к полному выходу подшипника из строя.

Срок службы манжетного уплотнения в двух исполнениях
 Рисунок 3. Срок службы манжетного уплотнения в двух исполнениях


Для корпусов подшипника, которые имеют только смазку масляным туманом, двойные магнитные уплотнения обладают функциями, которые позволяют масляному туману слипаться на поверхностях уплотнения. В этом случае потребуется предварительная смазка поверхностей, так как во время пуска масляный туман будет слипаться в таком количестве, которого будет недостаточно для образования разделяющей пленки между поверхностями уплотнения. При правильной установке и использовании, современные двойные магнитные уплотнения выигрывают все лабораторные тесты (а также по опыту применения) по отношению к любому другому уплотнению корпуса. В результате, двухсторонние магнитные уплотнения часто показывают существенное уменьшение стоимости жизненного цикла за счет снижения расходов на обслуживание и эксплуатацию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Заказчики, которые сосредоточены на надежности могут оптимизировать эксплуатационные расходы их насосных установок за счет использования модернизированных уплотнений вала, которые помогут предотвратить преждевременный выход подшипников из строя при загрязнении смазки. И, наконец, следует отметить, что в большинстве случаев даже самая простая система смазки переживет насосы с консистентной смазкой, особенно закрытые на весь срок службы, в то время как смазываемые маслом подшипники будут привычно работать с хорошей системой смазки. идет загрузка изображения
О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии