Подшипники для вакуумных насосов и компрессоров
Компания SKF представила улучшенный и расширенный ассортимент однорядных радиально-упорных шарикоподшипников Explorer для использования в таком оборудовании, как винтовые компрессоры и насосы, включая промышленные винтовые вакуумные насосы. Эти подшипники могут помочь увеличить удельную мощность и повысить производительность и эффективность оборудования, поскольку позволяют работать с более высокими частотами вращения и с меньшим трением, обеспечивая при этом конкурентоспособные цены, доступность и обслуживание по всему миру.
Как и в двухвинтовых компрессорах, в вакуумных винтовых насосах используется винтовая пара, валы винтов которой вращаются в противоположных направлениях. Благодаря этому газ улавливается между винтами и транспортируется к выходному отверстию, в то время как на стороне впуска газ засасывается, а давление снижается до требуемого уровня вакуума. Подшипники, которые поддерживают винтовые роторы, являются ответственными компонентами: они воспринимают нагрузки, создаваемые давлением газа, и обеспечивают точное радиальное и осевое позиционирование вала, что является ключевым критерием эффективности винтовых машин.
В будущем на рынках компрессоров и насосов будут востребованы ещё более высокие частоты вращения, компактные конструкции, более точное осевое позиционирование валов и эксплуатационная надёжность упорных подшипников. Упорные подшипники, которые воспринимают обратные нагрузки и регулируют осевой зазор подшипникового узла и, следовательно, зазор между валами и корпусом, могут выходить из строя из-за сочетания высокой частоты вращения и низких нагрузок. Для вакуумных винтовых насосов критически важны частота вращения, КПД и низкое тепловыделение.
Усовершенствованная конструкция
SKF уже реагирует на эти новые требования. Компания внесла несколько усовершенствований в конструкцию подшипников и разработала совершенно новый ассортимент, чтобы гарантировать соответствие однорядных радиально-упорных подшипников SKF Explorer актуальным и потенциальным требованиям к рабочим характеристикам. Первым нововведением стал новый сепаратор со значительно улучшенной геометрией из нового сорта латуни, обеспечивающий более высокую частоту вращения с уменьшенным трением.
Кроме того, к стандартному ассортименту радиально-упорных шарикоподшипников SKF добавила исполнение с углом контакта 25°. Обе конструкции подшипников имеют новый улучшенный сепаратор. По сравнению с исполнением с углом контакта 40°, меньший угол контакта 25° позволяет подшипнику работать на более высоких частотах вращения, при этом он лучше работает в качестве упорного подшипника при лёгких нагрузках. Кроме того, подшипники с углом контакта 25° обеспечивают более высокую радиальную грузоподъёмность по сравнению с подшипниками с углом контакта 40°, что предпочтительно, когда подшипниковый узел воспринимает в основном радиальные нагрузки, и позволяет, помимо прочего, уменьшить габариты оборудования. Предложение данного подшипника в качестве стандартного исполнения также обеспечивает его доступность по всему миру и короткие сроки поставки.
Ещё одно ключевое преимущество этой серии с углом контакта 25° состоит в том, что эти подшипники подходят для универсального монтажа с другими подшипниками с углами контакта 25° и 40°, а это означает, что из них можно собрать подшипниковый узел, состоящий из двух или трёх подшипников, без необходимости выполнять какие-либо измерения.
Пример конструкции
Клиент обратился за технической поддержкой для проверки предложенной конструкции вакуумных винтовых насосов нового поколения. SKF провела всесторонний анализ подшипниковой системы с помощью программы 3D-моделирования SimPro. Моделирование позволило выявить некоторые риски, связанные с использованием радиально-упорных шарикоподшипников с углом контакта 40°, такие как более низкий расчётный срок службы, большие изменения угла контакта и более высокие потери на трение. Также обратите внимание, что на очень высоких частотах вращения центробежные силы начинают оказывать заметное действие на шарики. Меньший угол контакта обеспечивает лучшую кинематику в таких условиях.
Значения частоты вращения проанализированных вакуумных насосов были выше, чем у винтовых компрессоров аналогичного размера, а значения осевых нагрузок были несколько ниже. Анализ показал, что наилучшей конструкцией будет узел из двух подшипников, включающий новые подшипники SKF Explorer с углом контакта 25° и небольшим зазором. Результаты расчётов, представленные на графиках ниже, наглядно демонстрируют разницу в эксплуатационных характеристиках, таких как расчётный срок службы и сниженные потери мощности.
Преимущества новейших улучшений
Благодаря новейшим усовершенствованиям линейки однорядных радиально-упорных шарикоподшипников SKF Explorer клиенты могут воспользоваться широким спектром преимуществ, включая экономическую эффективность, поскольку стандартный ассортимент поставляется со склада. Радиально-упорные шарикоподшипники с углом контакта 25° могут обеспечить более высокую производительность благодаря работе с более высокими частотами вращения. Кроме того, они лучше работают в качестве упорных подшипников при лёгких нагрузках. Помимо этого, более высокая радиальная грузоподъёмность позволяет уменьшить размеры оборудования. Новая улучшенная конструкция механически обработанного латунного сепаратора обеспечивает более тихую работу и снижение потерь на трение. Варианты конструкции с тремя классами зазора и тремя классами преднатяга обеспечивают большую гибкость. Универсальная совместимость подшипников с углами контакта 40° и 25° радикально упрощает логистику, управление складскими запасами и сборочные операции. Все эти преимущества подкрепляются глобальным присутствием компании SKF и короткими сроками поставки.
