Высокотемпературные подшипники: свойства, сферы и особенности применения

Высокотемпературные подшипниковые детали и узлы используют при максимальных температурах среды либо при чрезмерном накаливании посадочного места изделия. К их помощи прибегают, если предполагается накаливание конструкции до +3600С.

Стандартные детали, предназначенные для обычных промышленных условий, не выдерживают подобных нагрузок.

Их использование в таких условиях чревато множеством негативных последствий:

- элементы обычного подшипника, подвергаясь термическим нагрузкам, начинают сильно расширяться, что вызывает заклинивание самого механизма и впоследствии его полное разрушение;

- качества прочности сплава ухудшаются, из-за чего долговечность изделия стремительно уменьшается, а эффективность работы сборочного узла снижается;

- смазки, отпущенной в заводских условиях, недостаточно, чтобы обеспечить качественную работу при сильном накаливании и перегреве, она не может обеспечить адекватное смазывание соприкасающихся поверхностей.

Где используют жароустойчивые изделия

Высокотемпературные жаростойкие подшипниковые конструкции применяют:

- металлургические предприятия (холодильные установки, печное оборудование, роликовые конвейеры);

- представители пищевой промышленности (вафельные и хлебопекарные установки непрерывного цикла работы);

- в стеклодувной промышленности (производство посуды либо листового стекла);

- в автомобилестроении (печи для термической обработки, покрасочные автолинии);

- в строительной отрасли (создание плитки из керамики, утеплителя из минеральной ваты).

Характеристики деталей

Достоинства высокотемпературных изделий:

- понижение расходов на эксплуатацию. Благодаря своей конструкции они поддерживают оптимальное состояние внутреннего радиального зазора, необходимого для бесперебойного функционирования при высокой температуре. Это не допускает заклинивания;

- не нуждаются в специальных обслуживающих процедурах. Они имеют резерв смазочного материала и не требуют регулярного нанесения смазки;

- превосходно работают в самых неблагоприятных условиях, к которым относятся диапазон высоких температур, сухость, низкочастотные обороты;

- обеспечивают упрощение механизма сборочных узлов конструкции;

- уменьшают пагубное влияние оборудования на окружающую среду.

Функционирование подшипниковых деталей при высоких показателях температуры обеспечивают:

- увеличенный радиальный люфт, принимающий стандартные размеры при достижении определенной температуры;

- использование при конструировании жаростойкой стали, устойчивой к коррозии;

- создание сепараторов и уплотнений из жаропрочных полимерных материалов, в том числе резины, производимой из фторкаучука французской марки VITON;

- использование керамических материалов, их коэффициент расширения в 5 раз меньше стали (актуально для чрезмерно высокой температуры в условиях воздействия агрессивных сред).

Смазывание жароустойчивых деталей

С целью качественного смазывания механизмов допустимо использование:

- пластичных смазок, разработанных для условий высокого нагрева;

- антифрикционного слоя;

- материалов в виде порошков (тефлона, дисульфида молибдена, графита).

Графит является одним из наиболее подходящих материалов, обеспечивающих качественное смазывание рабочей поверхности. Его неоспоримым достоинством является то, что он утрачивает свои свойства при гораздо более высоких температурах, чем смазочные масла или консистентные материалы. Благодаря этому удается избежать повторного смазывания.

Для смазывания деталей разного исполнения применяют материалы, созданные на основе графита.

К ним относятся:

- паста, состоящая из графита и полиалкиленгликолевой жидкости;

- сепараторы из графитного материала.

Обозначения высокотемпературных деталей

- Производитель SKF (Франция/Япония) является признанным лидером на рынке производства термоустойчивых подшипников. Изделия VA201, 2Z/VA201, 2Z/VA208, 2Z/VA228, 2Z/VA216 способны без ущерба для эксплуатационных качеств выдерживать чрезвычайно широкий температурный диапазон: от -400С до +230-3500С. Защитные шайбы таких деталей выполняют из металлического материала.

- Компания SNR (Швеция) специализируется на выпуске изделий марок FT 150, FT 150 ZZ, FT 200, FT 200 ZZ. Они выдерживают условия от -20-400С до +150-2500С. Материалы этих защитных шайб - композит и металл.

- Производитель BECO (Италия) выпускает подшипники марок BNTS 2RS C4 VT 2000, BNT-3500, BNTS11GR CG 3500, BNT FB4000, BNT fb 4500 beco plus и т.д. Они могут полноценно функционировать в температурном диапазоне от -300С до +150-4500С. Защитные шайбы в данном случае изготавливают из металла и композитного материала.