Tel:+86-575-87957662
Email:
ZHEJIANG BHS JOURNAL LAGER CO.,LTD. gevestigd in het FengXian-district van Shanghai, de bret "BHS" van het bedrijf is een professional kantelkussen druklagers fabrikanten En Kantelen pad lagers fabriek...
Roterende apparatuur zoals turbines, compressoren en pompen zijn sterk afhankelijk van hoe de rotor in de machinebehuizing wordt ondersteund. Het gekozen lagertype heeft rechtstreeks invloed op de rotorstabiliteit, het trillingsgedrag en de maximale snelheid die de machine veilig kan bereiken. Twee brede categorieën domineren industriële roterende machines: lagers met vaste geometrie, waarbij het lageroppervlak één enkele stijve boog is, en kantellagers , waarbij het draagvlak is verdeeld in meerdere onafhankelijk beweegbare kussens.
Dit onderscheid is geen klein ontwerpdetail. Het verandert hoe de oliefilm zich onder belasting gedraagt, hoe de rotor reageert op verstoringen en hoeveel speling ingenieurs in het ontwerp moeten inbouwen om instabiliteit te voorkomen. Door deze verschillen te begrijpen, kunnen ingenieurs het juiste lagertype selecteren bij het specificeren van nieuwe apparatuur of het oplossen van terugkerende trillingsproblemen.
Een kantelkussenlager vervangt de enkele doorlopende boring van een vast lager door een stel afzonderlijke kussentjes die rond de as zijn aangebracht. Elke pad rust op een draaipunt en kan licht schommelen als reactie op de krachten die worden gegenereerd door de roterende as. Door deze draaiende werking kan elk kussen zijn eigen convergerende oliewig vormen, onafhankelijk van de andere.
Het ontwerp verschijnt in twee primaire configuraties, afhankelijk van de richting van de ondersteunde lading.
Ondersteunt radiale belastingen loodrecht op de as van de as. Meerdere pads omringen de schacht, die elk een gelokaliseerde hydrodynamische film genereren die in realtime op de positie van de schacht reageert.
Ondersteunt axiale belastingen langs de asas. De kussens zijn in een cirkelvormig patroon geplaatst, gericht naar de drukkraag, waarbij ze elk kantelen om een optimale oliefilmdikte te behouden wanneer de belasting en snelheid veranderen.
Het werkingsprincipe is gebaseerd op hydrodynamische smering, hetzelfde fysieke fenomeen dat bij elk vloeistoffilmlager heerst. Terwijl de as draait, sleept deze olie naar een steeds kleiner wordende opening tussen zichzelf en het lageroppervlak, waardoor druk ontstaat die de as optilt en centreert zonder metaal-op-metaal contact.
Bij een vast lager vormt deze wig zich langs een enkele vaste boog, wat betekent dat de drukverdeling volledig wordt bepaald door de boringgeometrie. Bij een astaplager met kantelbaar kussen past elk kussen zijn eigen hoek aan het asoppervlak aan op basis van de lokale filmdruk, zodat de wigvorm zichzelf optimaliseert op elke padlocatie en onder elke bedrijfsomstandigheden.
Omdat elk remblok onafhankelijk reageert, gedraagt een kantelbloklager zich effectief als meerdere kleine lagers die samenwerken, in plaats van als één doorlopend stijf oppervlak.
Het onderstaande diagram illustreert hoe een vast lager een enkele doorlopende oliewig vormt, vergeleken met hoe een kantelbloklager meerdere onafhankelijke wiggen rond de as vormt.
Vaste lagers werken goed in veel algemene toepassingen, maar naarmate de rotorsnelheid toeneemt, worden ze gevoelig voor een zelfopgewekt trillingsverschijnsel dat algemeen bekend staat als oliewerveling, en, in zwaardere gevallen, oliezweepslag. Deze instabiliteit treedt op omdat de oliefilm in een vast lager een kruislings gekoppelde stijfheid kan ontwikkelen die energie in de rotorbeweging toevoert in plaats van deze te dempen.
Kantellagers elimineren dit kruiskoppelingseffect grotendeels. Omdat elk kussen vrij kan draaien, kan het geen aanhoudende tangentiële kracht terug in de as overbrengen zoals een stijve boring dat kan. Dit is de belangrijkste reden waarom astaplagers met kantelblokken de standaardkeuze zijn voor turbomachines met hoge snelheid.
| Kenmerkend | Vast lager | Kantelkussenlager |
|---|---|---|
| Stabiliteit van de oliefilm bij hoge snelheid | Gevoelig voor oliewerveling boven bepaalde snelheidsdrempels | Inherent stabieler dankzij de onafhankelijke padrespons |
| Kruisgekoppelde stijfheid | Aanwezig en kan instabiliteit veroorzaken | Minimaal, omdat de pads geen tangentiële koppeling kunnen ondersteunen |
| Mechanische complexiteit | Eenvoudig, minder bewegende delen | Complexer, vereist draaipunten en individuele pads |
| Laadvermogen per oppervlakte-eenheid | Matig | Vergelijkbaar of hoger, afhankelijk van het aantal pads en het ontwerp |
| Typisch toepassingsgebied | Pompen en ventilatoren voor algemeen gebruik | Turbines, compressoren, hogesnelheidspompen |
| Onderhoud en inspectie | Eenvoudiger te inspecteren en te vervangen | Vereist aandacht voor slijtage van het draaipunt en de uitlijning van de remblokken |
Axiale belastingen in roterende machines komen voort uit drukverschillen over waaiers, spiraalvormige tandwielkrachten of het gewicht van een verticaal georiënteerde rotor. Een druklager met kantelbaar kussen pakt deze belastingen aan met hetzelfde zelfuitlijnende principe dat wordt toegepast op taplagers, maar dan zo gericht dat beweging langs de as van de as wordt weerstaan.
Elk drukkussen kantelt en vormt een convergerende film tussen zichzelf en de roterende drukkraag. Omdat de remblokken zich onafhankelijk kunnen aanpassen, is de verdeling van de belasting over de volledige ring van remblokken doorgaans gelijkmatiger dan wat een vast drukoppervlak kan bereiken, vooral wanneer de kraag niet perfect loodrecht op de as staat vanwege fabricagetoleranties of thermische groei.
| Uitrustingstype | Typische axiale belastingsbron |
|---|---|
| Centrifugaalcompressoren | Drukverschil over waaiertrappen |
| Stoom- en gasturbines | Reactiekrachten van het blad en thermische uitzetting |
| Verticale pompen | Gewicht van het roterende geheel plus hydraulische stuwkracht |
| Versnellingsbakken met spiraalvormige vertanding | Axiale component gegenereerd door de tandhoek van het tandwiel |
Trillingen in roterende apparatuur komen vaak voort uit de interactie tussen rotordynamica en lagerstijfheid en dempingseigenschappen. EEN kantellagertaplager vermindert trillingen via verschillende onderling verbonden mechanismen in plaats van één enkel kenmerk.
Omdat de remblokken de belastingsrespons over de volledige omtrek verdelen in plaats van de reactiekrachten op één boog te concentreren, worden de algehele stijfheid en demping van de rotor in elke richting uniformer. Deze uniformiteit is een van de belangrijkste redenen waarom trillingsamplitudes gemeten op machines met kantellagers de neiging hebben vlakker te blijven over een groter snelheidsbereik in vergelijking met machines met vaste lagers, waar amplitudepieken scherp kunnen verschijnen nabij bepaalde kritische snelheden.
Veldgegevens verzameld over verschillende hogesnelheidscompressortreinen hebben aangetoond dat het omzetten van vaste lagers naar kantelkussenlagers tijdens een herontwerp van de rotordynamiek de trillingsamplitude bij de eerste kritische snelheid met een aanzienlijke marge kan verminderen, waardoor de meetwaarden vaak ruim binnen de standaard acceptatiecriteria vallen waar het oorspronkelijke ontwerp met vaste lagers marginale of falende waarden had.
Ja. Het hoge snelheidsvermogen is een van de belangrijkste redenen waarom dit lagertype bestaat. Het relevante parameterspoor van de ingenieur is het product van de snelheid van het asoppervlak en de lagerdiameter, vaak uitgedrukt als een DN-waarde. Vaste lagers hebben de neiging hun stabiliteitslimiet te bereiken bij lagere DN-waarden, omdat de werveldrempelsnelheid een directe functie is van de lagergeometrie en speling.
Kantelkussenlagers leggen deze drempel aanzienlijk hoger omdat de term 'werveling-inducerende kruisgekoppelde stijfheid' grotendeels uit het systeem is verwijderd. Dit is de reden waarom kantellagers standaarduitrusting zijn in toepassingen zoals stoomturbines, gasturbinegeneratorsets, hogesnelheidscentrifugaalcompressoren en meertrapspompen die ver boven het snelheidsbereik werken waar vaste lagers stabiel blijven.
Niet elke machine heeft een kantellager nodig. De selectie moet gebaseerd zijn op de bedrijfsomstandigheden, in plaats van ervan uit te gaan dat een complexer ontwerp altijd de betere keuze is.
De bedrijfssnelheid blijft ruim onder de stabiliteitsdrempel, de belastingsrichting is constant en de toepassing tolereert eenvoudiger onderhoud met minder precisiecomponenten.
De machine werkt op een hoge relatieve snelheid, ondervindt variabele of lichte belasting, of heeft eerder trillingsinstabiliteit vertoond die correleert met een wervelfrequentie van bijna de helft van de rijsnelheid.
Wanneer een machine uitgerust met kantellagers trillingen of thermische problemen ontwikkelt, heeft de oorzaak vaak te maken met de toestand van de remblokken, de smering of uitlijning, en niet zozeer met het fundamentele ontwerp van de lagers.
| Symptoom | Waarschijnlijke oorzaak |
|---|---|
| Verhoogde lagertemperatuur | Onvoldoende oliestroom of verminderde viscositeit van het smeermiddel |
| Subsynchrone trillingscomponent | Slijtage van het remblokscharnier vermindert de zelfuitlijnende respons |
| Ongelijkmatig slijtagepatroon van de remblokken | Verkeerde uitlijning van de as of ongelijke verdeling van de belasting |
| Plotselinge toename van trillingen bij het opstarten | Onvoldoende oliefilm tijdens bedrijf met lage snelheid |
Routinematige monitoring van de temperatuur van het lagermetaal en de trillingsspectra blijft de meest betrouwbare manier om zich ontwikkelende remblokslijtage vast te stellen voordat deze zich ontwikkelt tot een functionele storing.
Kantelkussenlagers zijn hydrodynamische lagers gemaakt van verschillende onafhankelijke kussens die draaien om zelfinstellende oliefilms te vormen, die worden gebruikt om radiale of axiale belastingen in roterende apparatuur te ondersteunen.
Elke pad draait als reactie op de lokale oliefilmdruk, waardoor het een optimale convergerende wig kan vormen als de assnelheid en belasting veranderen, waardoor de as gecentreerd blijft zonder metaal-op-metaal contact.
Ze elimineren grotendeels de kruislings gekoppelde stijfheid die oliewervelingen en oliezweepslagen in vaste lagers veroorzaakt, waardoor machines stabiel kunnen draaien op veel hogere snelheden.
Door de belastingsrespons gelijkmatig rond de as te verdelen en de kruiskoppelingskrachten te minimaliseren, produceren ze een meer uniforme stijfheid en demping, waardoor de trillingsrespons over het gehele snelheidsbereik wordt afgevlakt.
Ja, ze zijn specifiek ontworpen voor hogesnelheidstoepassingen en zijn standaard in turbines, compressoren en hogesnelheidspompen waarbij vaste lagers instabiel zouden worden.
ZHEJIANG BHS JOURNAL LAGER CO.,LTD. gevestigd in het FengXian-district van Shanghai, de bret "BHS" van het bedrijf is een professional kantelkussen druklagers fabrikanten En Kantelen pad lagers fabriek...
Auteursrecht © 2017 ZHEJIANG BHS JOURNAL LAGER CO.,LTD. Alle rechten voorbehouden. Fabrikanten van kantelkussenlagers in China
