A tiivistetty pallomainen rullalaakeri on raskas vierintälaakeri, jossa on kaksi riviä piippumaisia rullia, jotka kulkevat yhteisellä pallomaisella kulkuradalla ulkorenkaassa ja on varustettu integroiduilla tiivisteillä molemmilla puolilla pitämään voiteluaineen sisään ja epäpuhtaudet poissa. Pallomainen rata mahdollistaa laakerin itsensä kohdistuvan ja mukautuu suunnilleen akselivirheeseen 0,5° - 2° , kun taas integroidut tiivisteet eliminoivat ulkoisten suojusten tai erillisten tiivistyslaitteiden tarpeen, joten tiivistetyt versiot ovat ensisijainen valinta siellä, missä pölylle, kosteudelle tai huuhtelulle altistuminen muutoin lyhentäisi laakerin käyttöikää.
Ydinsuunnittelu ja laakerin toiminta
Pallomaisessa rullalaakerissa käytetään kahta riviä epäsymmetrisiä tai symmetrisiä tynnyrin muotoisia rullia, jotka on sijoitettu yhteisen ulomman, pallomaisen profiilin kulkuradan ja kahden kulmassa laakerin akseliin nähden olevan sisemmän kulkuradan väliin. Tämä geometria sallii laakerin käsitellä sekä raskaita radiaalikuormia että kohtalaisia työntökuormia kumpaankin suuntaan, mutta silti sietää akselivirheitä, jotka aiheuttaisivat tavallisen kuulalaakerin kiinnittymisen tai kulumisen ennenaikaisesti.
Tiivistetyssä versiossa kontaktitiivisteet tai kosketuksettomat tiivisteet asennetaan ulkorenkaan molemmille puolille oleviin uriin painaen kevyesti sisärengasta tai tiivisteen vastapintaa vasten. Tämä luo puolipysyvän esteen, joka säilyttää tehtaalla täytetyn rasvan ja estää pölyn, veden ja hankaavien hiukkasten pääsyn sisään – mikä on suurin syy ennenaikaisiin laakereiden rikkoutumiseen vaikeissa olosuhteissa.
Tiivistetyissä pallomaisissa rullalaakereissa käytetyt tiivistetyypit
Kaikki tiivisteet eivät tarjoa samaa suojaustasoa tai samoja kitkaominaisuuksia. Valmistajat tarjoavat yleensä useita tiivistekokoonpanoja kohdesovelluksesta riippuen.
| Tiivisteen tyyppi | Kontaminaatiosuojaus | Kitka/nopeusvaikutus |
|---|---|---|
| Kosketushuulitiiviste (yksi) | Hyvä | Kohtalainen kitka, kohtalainen nopeusrajoitus |
| Kaksois-/kolmehuulikosketustiiviste | Erinomainen | Suurempi kitka, pienempi nopeusrajoitus |
| Kosketukseton labyrinttitiiviste | Kohtalainen hyvä | Pieni kitka, suurempi nopeus |
| Suoja (kosketukseton metallikansi) | Perus, vain pöly | Minimaalinen kitka, suurin nopeus |
Kosketushuulitiivisteet ovat edelleen yleisin valinta yleiseen raskaaseen teollisuuteen, koska ne tarjoavat luotettavan tasapainon kontaminaatiosuojan ja hyväksyttävän kitkan välillä. labyrinttitiivisteet määritetään yhä enemmän nopeampiin sovelluksiin, joissa lämmöntuotannon minimoiminen on ensisijaista kontaminaatiovalvonnan ohella.
Tiivistetyt vs. avoimet pallomaiset rullalaakerit
Valinta tiivistetyn ja avoimen laakerin välillä riippuu suuresti käyttöympäristöstä, uudelleenvoitelun käytännöllisyydestä ja omistamisen kokonaiskustannuksista pelkän ennakkohinnan sijaan.
- Saastumiskestävyys: Tiivistetyt laakerit toimivat huomattavasti paremmin kuin avoimet laakerit pölyisissä, märissä tai huuhtoutuneissa ympäristöissä, joissa epäpuhtauksien sisäänpääsy on suurin vikojen syy
- Uudelleenvoitelutarpeet: Monet tiivistetyt pallomaiset rullalaakerit on tehtaalla täytetty pitkäikäisellä rasvalla ja suunniteltu toimimaan voiteluvapaa pitkiä aikoja, mikä vähentää huoltotyötä
- Nopeuskyky: Avoimet laakerit kestävät yleensä suurempia nopeuksia, koska niiltä puuttuu tiivisteen kitka, mikä tekee niistä parempia puhtaissa ja suurissa nopeuksissa
- Ennakkokulut: Tiivistetyt laakerit yleensä maksavat 10-25% enemmän kuin vastaava avoin laakeri, vaikka tämä usein kompensoituu pienemmällä rasvankulutuksella ja harvemmalla ennenaikaisten vaihtojen määrällä
Suurten laakereiden valmistajien tutkimukset ovat osoittaneet, että tiivistetyt pallomaiset rullalaakerit voivat pidentää käyttöikää kaivosteollisuudessa, kuten kaivosteollisuudessa, sementissä sekä massa- ja paperiteollisuudessa. kaksi-kolme kertaa verrattuna avoimiin laakereihin, jotka ovat riippuvaisia pelkästään ulkoisista sokkelotiivisteistä, suurelta osin estämällä hienoja hankaavia hiukkasia, jotka nopeuttavat kulkuradan ja telojen kulumista.
Kuormaluokitus ja miten ne määritetään
Pallomaiset rullalaakerit on mitoitettu kahdella avainarvolla: dynaaminen kuormitusluokitus (C) , joka liittyy väsymisikään pyörivän kuorman alaisena, ja staattinen kuormitus (C0) , joka kuvastaa maksimikuormitusta, jonka laakeri voi kestää ilman pysyvää muodonmuutosta paikallaan tai erittäin hitaasti pyörivässä.
| Poran koko | Dynaaminen kuormitusluokitus (C) | Staattinen kuormitusluokitus (C0) |
|---|---|---|
| 50 mm | ~120 kN | ~135 kN |
| 100 mm | ~350 kN | ~440 kN |
| 150 mm | ~660 kN | ~900 kN |
| 200 mm | ~1050 kN | ~1500 kN |
Nämä luvut vaihtelevat valmistajan, sarjan ja telan kokoonpanon mukaan, joten yllä olevia arvoja tulee käsitellä likimääräisinä viitteinä. Varmista aina tarkat arvot tietystä tuoteluettelosta, koska kahdella laakerilla, joilla on identtinen reiän halkaisija, voi olla merkittävästi erilaiset kuormitusarvot sisäisen suunnittelun ja sarjan mukaan (kuten suurten valmistajien käyttämät E-, EA- tai CC-merkinnät).
Nopeusrajoitukset ja käyttölämpötila
Tiivisteen kitka synnyttää lämpöä, mikä asettaa käytännöllisen katon pyörimisnopeudelle, jonka tiivis pallomainen rullalaakeri kestää avoimeen vastaavaan verrattuna.
- Suljetut laakerit toimivat tyypillisesti 60 % - 80 % vastaavan avoimen laakerin nopeusrajoituksesta tiivistetyypistä riippuen
- Vakiorasvan täytökset on tyypillisesti mitoitettu jatkuvaan käyttöön välillä -30 °C ja 110 °C (-22 °F - 230 °F)
- Korkean lämpötilan rasvaversiot laajentavat tätä aluetta noin 150°C (302°F) sovelluksiin lähellä uuneja, uuneja tai kuivaimia
- Nimellisnopeusrajoituksen ylittäminen nopeuttaa tiivisteiden kulumista ja rasvan hajoamista, mikä voi lyhentää laakerin käyttöikää, vaikka kuorma pysyisi nimelliskapasiteetin sisällä
Tyypilliset sovellukset
Tiivistetyt pallomaiset rullalaakerit on tarkoitettu aina, kun raskaat kuormat yhdistyvät saastuneeseen tai vaikeasti huoltoon johtaviin käyttöympäristöihin.
- Louhinta ja kiviaineksen käsittely: Tärisevät seulat, murskaimet ja kuljetinpyörät ovat alttiina jatkuvalle pölylle ja kosteudelle
- Sellu- ja paperitehtaat: Rullalaakerit altistuvat suurelle kosteudelle ja pesujaksoille
- Teräs- ja sementtitehtaat: Korkean lämpötilan, erittäin kontaminoituneet ympäristöt uunien, tehtaiden ja kuljettimien ympärillä
- Jätevedenkäsittelylaitteet: Sekoittimet ja pumput, jotka toimivat märissä, syövyttävissä olosuhteissa
- Maa- ja metsätalouskoneet: Laitteet altistuvat säännöllisesti lialle, kosteudelle ja tärinälle ulkokäytössä
Erityisesti täryseulasovelluksissa tiivistettyjä pallomaisia rullalaakereita pidetään välttämättöminä eivätkä valinnaisina, koska nämä laakerit toimivat jatkuvassa dynaamisessa kuormituksessa hienon hankaavan pölyn kyllästetyssä ympäristössä – olosuhteissa, joissa avoimen laakerin käyttöikä voidaan mitata kuukausissa eikä vuosissa.
Ostoopas: Mitä tulee tarkistaa ennen ostamista
Oikean tiivistetyn pallomaisen rullalaakerin valitseminen edellyttää useiden eritelmien sovittamista todellisiin käyttöolosuhteisiin sen sijaan, että asettaisi oletusarvoisesti kaikkein tiiviimmin tiivistetyn vaihtoehdon.
Ostosten tarkistuslista
- Varmista, että reiän halkaisija, ulkohalkaisija ja leveys vastaavat tarkasti kotelosi tai sovelluksesi mittoja
- Laske odotetut radiaali- ja työntövoimat, mukaan lukien huippuiskukuormat, ja vertaa niitä laakerin dynaamisiin ja staattisiin arvoihin riittävällä turvamarginaalilla
- Määritä vaadittu pyörimisnopeus ja varmista, että se on tiivistetyn laakerin nimellisnopeusrajan, ei avoimen laakerin vastaavan sisällä
- Yhdistä tiivistetyyppi kontaminaatiotasoon – kosketushuulitiivisteet kovalle pölylle/kosteudelle, labyrinttitiivisteet nopeampiin puhtaampiin ympäristöihin
- Tarkista käyttölämpötila-alue rasvan spesifikaatioiden mukaisesti, vaihda korkean lämpötilan rasvaan, jos lämpölaitteiden lähellä
- Tarkista, onko laakeri voiteluvapaa vai vaatiiko rasvan säännöllistä lisäystä, ja varmista, että laakerit ovat käytettävissä huoltoa varten, jos uudelleenvoitelu on tarpeen
Esimerkiksi kiviaineslouhoksessa oleva tärisevä seulalaakeri vaatisi tyypillisesti a tiivistetty pallomainen rullalaakeri, jossa on kaksoishuulikosketustiivisteet ja vakiorasva , kun taas nopean tuulettimen akselin laakeri puhtaassa sisätilassa voisi olla parempi avoin tai suojattu pallomainen rullalaakeri välttääksesi raskaamman tiivistyksen aiheuttaman nopeusrajoituksen.
