Kuulveski tugilaager: valge metall (Babbitt) vs veereelement, hüdrodünaamiline määrimine ja rikkerežiimi juhend

Tsemendi- või mineraalide töötlemise tehases töötav kuulveski või SAG-veski võib jahvatusaine ja maagiga täielikult laetuna kaaluda 1000–5000 tonni. Kogu see pöörlev mass on toetatud kahes punktis - veski etteande- ja väljalaskeotsas olevad laagrilaagrid. Suures SAG-veskis võib iga laagrilaager kanda staatilist radiaalkoormust 3000–8000 kN võlli kahvli läbimõõduga 800–1800 mm. Seda koormust toetav laager ei ole tavaline rull-laager kataloogist – see on täppiskonstrueeritud hüdrodünaamiline valgemetallist (Babbitt) laager, mis töötab õhukesel survestatud õlikilel, mille paksus on tavaliselt vaid 50–150 mikronit. Kui see õlikile on terve, töötab laager lõputult ja praktiliselt ei kulu. Kui kile laguneb – käivitamisel, õlivarustuse katkemise või ülekoormuse korral – tekib metall-metalli kontakt mõne millisekundi jooksul ja pehme Babbitti vooder ohverdab end võlli tihvti kaitsmiseks. Suure SAG-i veski ühe käigukasti laagri rike võib maksta 2–5 miljonit dollarit tootmiskaotuse, võlli remondi ja laagrite ümbermetallistamise tõttu.

See juhend pakub täielikku tehnilist raamistikku kuulveski ja lihvveski laagrite valimiseks, täpsustamiseks ja hooldamiseks – see hõlmab põhivalikut valge metalli (Babbitt) ja veerelaagrite vahel, hüdrodünaamilise määrimise teooriat ja Sommerfeldi numbrit, sundmäärimissüsteemi konstruktsiooni, laagrite kliirensi spetsifikatsioone ja rikke- või määrdesüsteemi tõrkeid.

1. osa: kantlaagrite tüübid – valge metall vs veereelement

1.1 Põhiline valik

Jahvatusveski toestamiseks kasutatakse kahte laagritehnoloogiat:

Valgest metallist (Babbitt) hüdrodünaamilised laagrid – domineeriv tehnoloogia suurtes veskites (kesta läbimõõt > 3,0 m). Pöördnukk pöörleb Babbitti metalliga vooderdatud täppispuuritud laagrikesta sees. Surve all olev õlikile eraldab tihvti Babbitti pinnast tavalistes töötingimustes.

Veerelaagrid (sfäärilised rull-laagrid) – kasutatakse väiksemate veskide jaoks (kesta läbimõõt < 3,0 m) ja veskites, kus veerelaagrite hooldamise lihtsus on hüdrodünaamiliste laagrite maksimaalse kandevõime ees.

1.2 Valge metalli (Babbitt) laagritehnoloogia

Valged metalllaagrid kasutavad Babbitti sulami kihti, mis on ühendatud terasest või malmist tugikestaga. Babbitti kiht – tavaliselt 3–12 mm paksune – moodustab tegeliku kandepinna, mis puutub kokku õlikilega.

Babbitti sulami koostised:

Kuulveski ja SAG-veski käigulaagrite puhul on standardne spetsifikatsioon tinabaasiga Babbitt (2. klass) – see tagab parima kombinatsiooni väsimustugevusest, korrosioonikindlusest ja sisseehitatavusest (võime absorbeerida väikseid saasteosakesi ilma võlli tihvti kriimustamata).

Babbitti kui laagrimaterjali peamised omadused:

• Ohverdatav kulumine: Babbitt on pehmem kui võlli kang (tavaliselt 20–30 HB vs. karastatud tihvti puhul 200–300 HB). Metall-metalli kokkupuutel kulub Babbitt eelistatult, kaitstes palju kallimat võlli kallet kahjustuste eest.

• Kinnitatavus: Pehme Babbitti maatriks võib sisaldada väikseid kõvasid osakesi (veskikatlakivi, tolm, kulumisjäätmed), mis sisenevad laagrisse, takistades neil kanduri pinnale kriimustada.

• Mugavus: Babbitt võib koormuse all veidi deformeeruda, et kohanduda laagri ava ja tihvti vahelise väiksema joondamisega, jaotades koormuse ühtlasemalt kui jäik laagrimaterjal.

• Väsimuspiir: Babbitti peamiseks piiranguks on selle väsimustugevus – tsüklilise koormuse korral võib Babbitti kiht mõraneda ja aluspinnast lahti tulla. Tinapõhise Babbitti lubatud laagrirõhk on 3,5–7,0 MPa . pideval tööl tavaliselt

1.3 Veerelaagrid freesi harudele

Väiksemate jahvatusveskite jaoks on sfäärilised rull-laagrid standardsed rull-laagrid, mis toetavad võlli. Sfäärilised rull-laagrid valitakse, kuna:

• Nende isejoondumisvõime (kuni ±2,5° kõrvalekaldumine) võtab arvesse võlli läbipainde ja vundamendi vajumist, mis ilmneb jahvatusveski paigaldamisel

• Nende suur radiaalne kandevõime võrreldes ava läbimõõduga

• Nende võime kanda kombineeritud radiaalseid ja aksiaalseid koormusi

Suurte veski laagrite rull-laagrite piiranguks on saadaolev ava suurus – standardsed sfäärilised rull-laagrid on saadaval kuni ligikaudu 1250 mm ava läbimõõduga, mis piirab nende kasutamist veskites, mille telgtahvli läbimõõt on alla ligikaudu 1100 mm. Suuremate veskite jaoks on hüdrodünaamilised valgest metallist laagrid ainus praktiline võimalus.

1.4 Valikukriteeriumid: valge metall vs veerev element

Osa 2: Hüdrodünaamilise määrimise teooria – trumlilaagrite konstruktsiooni alus

2.1 Reynoldsi võrrand ja õlikile moodustumine

Kardilaagri hüdrodünaamiline õlikile tekib pöörleva tihvti kiilu mõjul. Kui kang pöörleb, tõmbab see õli kaanepinna ja laagri ava vahele koonduvasse pilusse. Selles koonduvas õlikiilus tekkiv rõhk toetab kannu koormust – see on hüdrodünaamiline määrimine.

Õlikile rõhu jaotuse reguleeriv võrrand on Reynoldsi võrrand:

Kus:

• P = õlikihi rõhk (Pa)

• h = kohaliku õlikihi paksus (m)

• μ = õli dünaamiline viskoossus (Pa·s)

• u = ajakirja pinnakiirus (m/s)

• x = ümbermõõdu koordinaat

• z = teljesuunaline koordinaat

Reynoldsi võrrandi peamine arusaam on see, et õlikile rõhk ja seega ka kandevõime on võrdeline:

• Õli viskoossus  μ (kõrgem viskoossus → suurem kile rõhk → suurem kandevõime)

• Lehe pinna kiirus u (suurem kiirus → rohkem õli tõmbas kiilu sisse → suurem kile rõhk)

• Kile paksuse pöördväärtus h⊃3; (õhem kile → suurem rõhugradient → suurem kandevõime, aga ka suurem kile purunemise oht)

2.2 Sommerfeldi number – disaini võtmeparameeter

Sommerfeldi arv (S) on mõõtmeteta parameeter, mis iseloomustab hüdrodünaamilise laagri töötingimusi. See ühendab laagri geomeetria, koormuse, kiiruse ja õli viskoossuse üheks numbriks, mis ennustab laagri määrimisrežiimi:

Kus:

• μ = määrdeõli dünaamiline viskoossus töötemperatuuril (Pa·s)

• N = ajakirja pöörlemiskiirus (pöörded/s)

• P = laagriühiku koormus =

(Pa), kus W on laagri koormus (N), L on laagri pikkus (m) ja D on laagri läbimõõt (m)

• R = ajakirja raadius (m) = D/2

• C = radiaalne kliirens tapi ja laagri ava vahel (m)

Sommerfeldi numbri tõlgendus:

Kuulveski ja SAG veski laagrite puhul on projekteerimise eesmärk S ≥ 0,30 kõigis tavapärastes töötingimustes. Sommerfeldi arv on kõige kriitilisem käivitamisel (madal N) ja tippkoormuse tingimustes.

2.3 Kile minimaalse paksuse arvutamine

Õlikihi minimaalne paksus hüdrodünaamilises laagris on:

Kus ε on ekstsentrilisuse suhe (kannu keskpunkti nihke ja radiaalse kliirensi suhe). Hästi läbimõeldud veski telglaagri jaoks, mis töötab täishüdrodünaamilises režiimis:

Laagri puhul, mille radiaalne kliirens on C = 0,5 mm:

Kile minimaalne paksus peab ületama kahvli ja laagriava kombineeritud pinnakaredust vähemalt 3–5 ohutusteguri võrra:

kus  Λ on kile paksuse suhe (sihtmärk  Λ ≥3 ) ja Ra on pinna karedus (tavaliselt 

= 0,4–0,8 μm,

= 0,8–1,6 μm Babbitti puhul).

Sest

= 0,4 μm ja

= 1,0 μm:

Seda miinimumi saab hõlpsasti täita ülal arvutatud 150 μm kilepaksusega - see kinnitab, et laager töötab ohutult kogu hüdrodünaamilises režiimis.

2.4 Laagri kliirensi spetsifikatsioon

Radiaalne kliirens

C tihvti ja laagriava vahel on üks kriitilisemaid mõõtmete parameetreid käigulaagri konstruktsioonis:

• Liiga väike: ebapiisav kliirens piirab õli voolu läbi laagri, vähendab jahutust ja suurendab koormuse all termilise kinnijäämise ohtu

• Liiga suur: liigne kliirens vähendab õlikile survet (laia vahe korral on kiilu mõju vähem efektiivne), suurendab tihvti ekstsentrilisust ja põhjustab vibratsiooni

Soovitatav radiaalne kliirens freeslaagrite jaoks:

1200 mm läbimõõduga tihvti jaoks:

Kliirensit tuleb mõõta töötemperatuuril – võlli soojuspaisumine (teras, koefitsient ≈ 12 × 10⁻⁶/°C) vähendab efektiivset kliirensit veski soojenemisel. 1200 mm tihvti puhul, mis töötab temperatuuril 60 °C üle ümbritseva õhu:

See soojuspaisumine kulutab olulise osa külma kliirensist — külma kliirens peab olema seatud piisavalt suureks, et tagada kuuma kliirensi jäämine soovitatud vahemikku.

Osa 3: Sundmäärimissüsteemi projekteerimine

3.1 Miks on sundmäärimine hädavajalik

Valged metallist laagrid nõuavad sundõli tsirkulatsiooniga määrimissüsteemi – mitte lihtsat õlivanni või määrdega määrimist. Põhjused on põhimõttelised:

1. Soojuse eemaldamine: õlikile viskoosne nihkejõud tekitab soojust. Suure SAG-freeslaagri laagri puhul võib soojuse genereerimine olla 20–80 kW laagri kohta. Selle kuumuse peab eemaldama ringlev õli – õli toimib nii määrde- kui ka jahutusvedelikuna.

2. Pidev õlivarustus: hüdrodünaamilist kilet tuleb pidevalt hooldada. Mis tahes katkestus õlivarustuses - isegi mõneks sekundiks koormuse all - põhjustab kile kokkuvarisemise ja metalli-metalli kontakti tekkimise.

3. Õli filtreerimine: õlis leiduvaid saasteaineid (kulumisosakesed, veskitolm, vesi) tuleb pidevalt eemaldada, et vältida Babbitti pinna ja ajakirja abrasiivseid kahjustusi.

3.2 Sundmäärimissüsteemi komponendid

Täielik kardaanlaagrite määrimissüsteem koosneb:

Õlimahuti (mahuti):

• Mahutavus: tavaliselt 500–3000 liitrit suurte veski harusüsteemide puhul

• Materjal: Keevitatud teras sisemise kattega või roostevabast terasest voodriga

• Omadused: Õlitaseme vaateklaas, temperatuuriandur, madala taseme alarm, tühjendusventiil, puhastuskaev

Peamine õlipump:

• Tüüp: hammasrataspump (ülemahutusega) — tagab pideva voolu sõltumata süsteemi rõhust

• Töö: pidev töö, kui veski töötab

• Ooterežiim: 100% töökorras ootepump automaatse ümberlülitusega peapumba rikke korral – kohustuslik suurte veskite jaoks

Kõrgsurvepump:

• Tüüp: Kolbpump – tagab väga kõrge rõhu (10–25 MPa) väikese voolukiiruse juures

• Funktsioon: Tõstab käivitamise ajal tihvti Babbitti pinnalt, süstides kõrgsurveõli otse tihvti alla läbi laagriaugus oleva tasku. See hoiab ära metalli-metalli kontakti kriitilisel käivitusperioodil enne hüdrodünaamilise kile teket.

• Töötamine: aktiveeritakse automaatselt 2–5 minutit enne veski käivitamist; deaktiveeritakse, kui veski saavutab töökiiruse ja hüdrodünaamiline kile kinnitatakse laagri temperatuuri stabiliseerimisega

Õli jahuti:

• Tüüp: kest-toru- või plaatsoojusvaheti, vesijahutusega

• Tööülesanne: hoidke õli etteande temperatuuri 40–50 °C (laagri sisselaskeava)

• Juhtimine: termostaadiga juhitav möödavooluklapp hoiab õli etteande temperatuuri püsivana sõltumata ümbritsevast temperatuurist või veski koormusest

Õli filtreerimine:

• Esmane filter: 25–50 mikroni absoluutne filtreerimine – eemaldab osakesed, mis võivad Babbitti pinda kahjustada

• Sekundaarne (peen) filter: 10 mikroni absoluutne filter – ülitäpsete laagrite jaoks

• Magnetseparaator: eemaldab õlist mustmetalli kulumisosakesed

• Sihtpuhtus: ISO 4406 klass 16/14/11 või parem freeslaagrite jaoks

Mõõteriistad ja blokeeringud:

Kriitiline blokeering: Kui õli etteande rõhk langeb alla väljalülituspunkti, tuleb veski viivitamatult seisata – laager ei suuda ilma täiskoormusel õlitoiteta vastu pidada kauem kui 10–30 sekundit.

3.3 Õli valik karkassilaagritele

Kriitiline märkus: ÄRGE kasutage õlisid, mis sisaldavad äärmusliku survega (EP) või kulumisvastaseid (AW) lisandeid valgetes metallist laagrilaagrites. EP/AW lisandites sisalduvad väävli- ja fosforiühendid reageerivad keemiliselt Babbitti metallis sisalduva tina ja pliiga, põhjustades laagripinnale söövitavat rünnakut – see on rike, mida sageli valesti diagnoositakse mehaaniliseks kulumiseks.

3.4 Tungrauaga (kõrgsurve) õlisüsteem

Tungrauaõlisüsteem on käigulaagri laagri kõige kriitilisem kaitse käivitamise ajal. Puhkeseisundi käivitamisel:

• Leht toetub Babbitti pinnale (piirmäärimine – metall-metalli kontakt)

• Veski peab kiirendama nullist töökiiruseni (suurte SAG-veskite puhul tavaliselt 0,2–0,5 pööret minutis)

• Hüdrodünaamiline kile ei saa end kehtestada enne, kui kauss saavutab piisava kiiruse

Ilma tungrauaga õlita hõlmab käivitusperiood 30–120 sekundi jooksul kannu ja Babbitti vahelist metall-metalli kontakti, mis põhjustab igal käivitamisel mõõdetavat Babbitti kulumist. Sadade käivituste jooksul kuhjub see märkimisväärse Babbitti paksuse kadumise ja võimaliku laagririkkeni.

Tungrauaõlisüsteem pritsib õli 10–25 MPa otse tihvti alla läbi spetsiaalse tasku laagriavas. See tõstab hüdrauliliselt tihvti Babbitti pinnalt enne pöörlemise algust, säilitades kogu käivitusjärjestuse jooksul täieliku õlikihi.

Tungraua õlisüsteemi spetsifikatsioon:

Osa 4: Laagrite kliirens, joondamine ja paigaldamine

4.1 Laagri ava mõõtmine ja kliirensi kontrollimine

Paigaldamisel ja igal ümbermetallimisel tuleb mõõta ja kontrollida radiaalset kliirensit tihvti ja laagriava vahel:

Mõõtmismeetod – juhtmetehnika:

1. Asetage pehmed juhttraadid (diameeter veidi suurem kui eeldatav kliirens) laagri ava üla- ja alaossa paralleelselt võlli teljega

2. Pange laagrikorpus kokku ja pingutage määratud pöördemomendini

3. Võtke lahti ja mõõtke kokkusurutud pliijuhtme paksust mikromeetriga

4. Kliirens ülaosas = pliitraadi paksus ülaosas; kliirens all = pliitraadi paksus all

5. Diameetriline kliirens = ülemine kliirens + alumine kliirens

Mõõtmismeetod – näidik:

Paigaldatud laagrite puhul mõõdetakse kahvli tõstejõudu (kaugus, mida saab kannu vertikaalselt tõsta enne laagri ava ülaosaga kokkupuutumist) sihvermõõturiga. See võrdub ülemise kliirensiga, mis on ligikaudu pool kogu diameetri kliirensist.

4.2 Nõuded võlli karpi pinnale

Võlli tihvti pinna kvaliteet on hüdrodünaamilise laagri jõudluse jaoks kriitiline:

Liiga kare pind (Ra > 0,8 μm) hõõrub Babbitti pinda isegi täieliku hüdrodünaamilise määrimise korral – kaanepinna ebatasasused tungivad perioodiliselt läbi õlikile ja puutuvad Babbittiga kokku.

4.3 Laagrite joondamine

Jahvatusveski kahe telglaagri vaheline ebaühtlus on üks peamisi laagrite enneaegse rikke põhjuseid. Kaks laagri keskjoont peavad olema koaksiaalsed:

1200 mm tihvti jaoks 1500 mm pikkuses laagris:

Vale joondamine põhjustab tihvti jooksmise laagri avas nurga all, koondades koormuse laagri ühte otsa ja tekitades ebaühtlase rõhujaotuse kogu Babbitti pinnal. Tulemuseks on kiirenenud kulumine koormatud otsas ja võimalik Babbitti väsimuspragu.

5. osa: karkassilaagri rikkerežiimi analüüs

5.1 Babbitti väsimus (pragunemine ja kihistumine)

Välimus: Praod Babbitti kihis, mis kulgevad tavaliselt paralleelselt laagriteljega või võrgustikus. Kaugelearenenud juhtudel eralduvad Babbitti osad tugikesta küljest lahti ja ringlevad õlisüsteemis (tuvastatakse õlianalüüsi või filtrikontrolliga).

Algpõhjused:

• Laagriüksuse rõhk ületab lubatud piiri (> 7 MPa): laagri ülekoormamine üle Babbitti väsimuspiiri põhjustab Babbitti kihis tsüklilise pinge, mis tekitab pragusid. Enamasti on põhjuseks veski ülekoormus (liigne jahvatusaine laeng) või koormuse ümberjaotumine vundamendist.

• Babbitti sidumisdefektid: Babbitti kihi ja tugikesta vaheline halb side tekitab liideses pingekontsentratsioonid, mis käivitavad tsüklilise koormuse korral delaminatsiooni. Põhjuseks aluskesta ebapiisav pinna ettevalmistamine enne ümbermetallistamist.

• Termiline väsimine: korduvad käivitus-seiskamistsüklid tekitavad Babbitti kihis termilist pinget (Babitt paisub ja tõmbub kokku rohkem kui terastugi tänu oma kõrgemale soojuspaisumistegurile).

Parandusmeetmed:

• Veenduge, et veski laetuse kaal ei ületaks konstruktsiooni – kontrollige jahvatuskandja taset ja maagi tihedust

• Tehke õlianalüüs ja filtri kontroll, et avastada Babbitti osakesed enne katastroofilist riket

• Järgmisel väljalülitamisel kontrollige Babbitti pinda visuaalse kontrolli ja värvi läbitungimise testiga (PT)

• Kui praod katavad > 10% laagri pinnast, ajastage ümbermetallistamine järgmisel planeeritud hooldusaknas

5.2 Ajakirja punktiarvestus (pühkimine)

Välimus: pikisuunalised kriimud või määrdumised ajakirja pinnal ja vastavad Babbitti pinna kahjustused. Rasketel juhtudel määritakse Babbitt ja jaotatakse see ajakirjas ümber.

Algpõhjused:

• Õlikile kokkuvarisemine töö ajal: Põhjuseks õlivarustuse rike (pumba rike, toru ummistus, filtri möödaviigu), liiga madal õli viskoossus (õli ülekuumenemine või vale mark) või hüdrodünaamilise kile mahtuvust ületav kandevõime.

• Käivitamine ilma tungrauaga õlita: Metall-metalli kokkupuude käivitamise ajal, kui tungrauaõli süsteem pole aktiveeritud, põhjustab Babbitti pinna pühkimise. Iga kaitsmata käivitus eemaldab Babbitti mõõdetava paksuse.

• Saasteainete sissepääs: õlis olevad kõvad osakesed (veskikivi, ränidioksiid), mis on suuremad kui õlikile paksus, tungivad läbi kile ja löövad nii ajakirja kui ka Babbitti pinnale.

Parandusmeetmed:

• Enne iga veski käivitamist veenduge, et tungraua õlisüsteem on töökorras ja aktiveeritud – see on vaieldamatu

• Kontrollige õli etteande temperatuuri, rõhku ja voolukiirust vastavalt projekteeritud spetsifikatsioonidele

• Saastumise kahtluse korral suurendage õlifiltri 10 mikronini

• Kontrollige ajakirja pinda järgmisel seiskamisel – väiksemaid skoore (Ra < 1,6 μm) saab kohapeal poleerida; tõsine punktiarvestus nõuab päeviku eemaldamist ja uuesti lihvimist

5.3 Söövitav rünnak Babbittile

Välimus: Babbitti pealispinnal on täpid ja söövitus, sageli tume või värvunud. Punktid on jaotatud üle laagripinna, mitte koondunud kindlasse kohta (eristades seda väsimuse lokaliseerimisest).

Algpõhjused:

• EP/AW lisandid õlis: Äärmusliku rõhu all olevad väävli- ja fosforiühendid või kulumisvastased lisandid reageerivad Babbittis sisalduva tina ja pliiga, põhjustades laagripinna keemilise korrosiooni. See on kõige levinum veski laagrite söövitamise põhjus – see tekib siis, kui õli spetsifikatsiooni muudetakse ilma Babbittiga ühilduvust kontrollimata.

• Vee saastumine: õlis sisalduv vesi (jahutusvee lekke või kondenseerumise tõttu) põhjustab Babbitti pliikomponendi oksüdeerumist, moodustades pliioksiidi, mis on kõvem kui Babbitti maatriks ja põhjustab abrasiivset kulumist.

• Õli happeline lagunemine: tugevalt lagunenud õli (kõrge happearv) ründab keemiliselt Babbitti pinda.

Parandusmeetmed:

• Vahetage koheselt puhta R&O (rooste- ja oksüdatsiooniinhibeeritud) mineraalõli vastu, mis ei sisalda EP ega AW lisandeid

• Enne uuesti täitmist loputage kogu määrdesüsteem puhta õliga

• Kontrollige, kas õlijahutis ei leki jahutusvett – tehke jahuti survetest

• Rakendage regulaarset õlianalüüsi (minimaalselt kvartalis), sealhulgas happearvu, veesisalduse ja spektromeetrilise metallianalüüsi

5.4 Laagri ülekuumenemine

Välimus: Laagri metalli temperatuur ületab 80°C (väljalülituse seadepunkt). Õli pealevoolu temperatuur tõuseb. Rasketel juhtudel sulab Babbitt lokaalselt (Babbitti sulamistemperatuur: tina-alus ≈ 240°C; plii-alus ≈ 180°C) ja sulametall väljutatakse laagrist.

Algpõhjused:

• Ebapiisav õli voolukiirus: Õli vooluhulk alla kavandatud kiiruse vähendab nii määrimist kui ka jahutamist. Põhjuseks pumba kulumine, ummistunud filtrid või osaliselt suletud isolatsiooniventiilid.

• Õlijahuti saastumine: katlakivi kogunemine õlijahuti jahutusvee poolel vähendab soojusülekannet, põhjustades õli etteande temperatuuri tõusu.

• Liigne laagri kliirens: kulunud laager, mille kliirens on liiga suur, võimaldab tihvtil töötada suure ekstsentrilisusega, vähendades õlikihi paksust ja suurendades viskoosse soojuse teket.

• Veski ülekoormus: Liigne jahvatusaine või maagi laeng suurendab laagrite koormust projekteerimisest kaugemale, suurendades soojuse teket õlikiles.

Parandusmeetmed:

• Kontrollige õli voolukiirust vastavalt projekteeritud spetsifikatsioonidele – puhastage või vahetage filtreid, kontrollige pumba võimsust

• Puhastage õlijahuti (veepool) – vajadusel eemaldage katlakivi

• Mõõtke laagrite kliirensit — kui kliirens ületab 1,5 × projekteeritud väärtust, ajage ümber metallistamine

• Veenduge, et veski laetuse kaal jääb konstruktsiooni piiresse

5.5 Laagrite vibratsioon ja ebastabiilsus (õlipööris)

Välimus: subsünkroonne vibratsioon ligikaudu 0,4–0,48 × pöörlemissagedusega. Vibratsiooni amplituud suureneb koos kiirusega ja võib suurematel kiirustel muutuda isemajandavaks (õlipiitsaks).

Algpõhjused:

• Õli keeris: hüdrodünaamiline ebastabiilsus, mis tekib siis, kui kaliibri kese tiirleb ümber laagri keskpunkti ligikaudu poole pöörlemiskiirusega. Põhjuseks ebapiisav laagrikoormus võrreldes laagri kandevõimega – tihvt 'ujub' laagri keskel, mitte ei lükka seda koorma poolt ühele küljele.

• Liigne laagrikliirens: liigse kliirensiga kulunud laagrid on vastuvõtlikumad õlipööriste ebastabiilsusele.

• Laagriüksuse madal rõhk: kergelt koormatud laagrid (seadme rõhk < 0,5 MPa) on altid õlipööristele.

Parandusmeetmed:

• Veski laagrite puhul on õlipöörised väga suurte laagrite koormuse tõttu haruldased – kui see tekib, kontrollige, kas laager on tegelikult koormatud (kontrollige vundamendi vajumist, mis võis vähendada ühe laagri koormust)

• Kaaluge eelkoormatud laagrikonstruktsiooni või mitteringikujulise avaprofiiliga laagrit (sidrunpuur, kolmeosaline ava), mis tagab loomupärase stabiilsuse

• Mõõtke ja korrigeerige laagrite lõtku, kui see on liiga suur

Korduma kippuvad küsimused

K1: Mis vahe on valge metalli (Babbitt) ja kuulveski laagrite rull-laagritel?

Valgest metallist (Babbitt) hüdrodünaamilised laagrid töötavad survestatud õlikilel, mis eraldab tihvti täielikult laagripinnast – täieliku hüdrodünaamilise määrimise korral puudub metall-metalli kontakt ja praktiliselt puudub kulumine. Need on suurte veskide (läbimõõt > 3,0 m) standardsed, kuna need mahutavad väga suure tihvti läbimõõduga (kuni 2000 mm+) ilma praktiliste suuruspiiranguteta. Veerelaagrid (sfäärilised rull-laagrid) kasutavad veerekontakti ja neid on lihtsam hooldada, kuid nende ava läbimõõt on piiratud ligikaudu 1100 mm ja nende löögikoormuse taluvus on väiksem. Suurte SAG- ja kuulveskite jaoks kaevanduses ja tsemendis on valge metalli hüdrodünaamilised laagrid ainus praktiline valik.

Q2: Millise Sommerfeldi numbri jaoks peaks veski laagrilaager olema mõeldud?

Pideva töö konstruktsiooni eesmärk on S ≥ 0,30 – see tagab täieliku hüdrodünaamilise määrimise ilma metall-metalli kontaktita. Kui S < 0,05, õlikile laguneb ja algab piirdemäärimine (metalliga kokkupuutumine) — see on ohtlik ja seda ei tohi normaalse töö käigus tekkida. Sommerfeldi arv on kõige kriitilisem käivitamisel (madal kiirus N) ja tippkoormuse korral. Tungraua õlisüsteem on spetsiaalselt loodud kaitsma laagrit käivitamise ajal, kui Sommerfeldi arv on allpool hüdrodünaamilist läve.

3. küsimus: miks tuleb veski laagriõlis vältida EP (äärmise rõhu) lisandeid?

EP ja AW (kulumisvastased) lisandid sisaldavad väävli- ja fosforiühendeid, mis reageerivad keemiliselt Babbitti metallis sisalduva tina ja pliiga, põhjustades laagripinna söövitavat täppi. Seda söövitavat rünnakut peetakse sageli mehaaniliseks kulumiseks valesti. Õige õli spetsifikatsioon valgemetallist laagrilaagritele on puhas R&O (rooste- ja oksüdatsiooniinhibeeritud) mineraalõli, ISO VG 100–220, olenevalt Sommerfeldi arvu arvutusest, ilma EP või AW lisanditeta. Enne õlimargi või -klassi vahetamist kontrollige alati õli sobivust Babbittiga. 

Q4: Kui tihti tuleks tungraua õlisüsteemi aktiveerida?

Tungraua õlisüsteem peab olema aktiveeritud enne iga veski käivitamist — ilma eranditeta. Iga kaitsmata käivitamine (ilma tungrauaõlita) põhjustab käivitusperioodil mõõdetavat Babbitti kulumist metalli kokkupuutel metalliga. Sadade käivituste jooksul kuhjub see märkimisväärse Babbitti paksuse vähenemiseni. Tungrauaga õlisüsteem tuleb aktiveerida 2–5 minutit enne veski käivitamise käsku ja automaatselt välja lülitada, kui veski saavutab 50–70% töökiirusest. Enne iga käivitamist veenduge, et tungraua õlirõhk on spetsifikatsiooni piires (10–25 MPa).

K5: milline on kuulveski käigulaagri õige radiaalne kliirens?

Soovitatav radiaalne kliirens on 0,001 kuni 0,0015 × tihvti läbimõõt. 1200 mm kaliibri puhul annab see 1,2–1,8 mm radiaalse kliirensi. Külmkliirens peab olema seatud suuremaks kui kuuma kliirensi sihtmärk, et võtta arvesse võlli soojuspaisumist – 1200 mm terasest tapi puhul, mis töötab 60 °C üle ümbritseva õhu temperatuuri, vähendab soojuspaisumine kliirensit ligikaudu 0,86 mm võrra. Paigaldamisel ja pärast igat ümbermetallistamist mõõtke vahekaugust pliitraadi tehnikaga. Kui mõõdetud kliirens ületab 1,5 korda arvutuslikku väärtust, ajakava ümbermetallistamine.

K6: Kuidas tuvastada Babbitti väsimust enne katastroofilist riket?

Kõige tõhusamad varajase hoiatamise meetodid on: (1) õlianalüüs – spektromeetriline analüüs tuvastab Babbitti kulumisest tekkinud õlis tina- ja pliiosakesed enne nähtavate kahjustuste tekkimist; ajakava kvartaalne õlianalüüsi miinimum; (2) Filtri kontroll – kontrollige õlifiltri elementi igal filtrivahetusel metalliosakeste suhtes; Babbitti osakesed on pehmed ja hõbedased; (3) Vibratsiooniseire – laagrikorpuse kiirendusmõõturid tuvastavad vibratsioonisignaali muutused, kui Babbitti pinna seisund halveneb; (4) Laagrite temperatuuri trend – laagrimetalli temperatuuri järkjärguline tõus nädalate jooksul näitab hõõrdumise suurenemist Babbitti pinna lagunemise tõttu.

Yile masinad: kohandatud laagrid ja veski komponendid

Yile Machinery tarnib kohandatud laagrite komponente, laagrikestasid ja nendega seotud veski riistvara kuulveskitele, SAG-veskitele, varrasveskitele ja pöördahjudele tsemendi-, kaevandus- ja mineraalide töötlemise rakendustes.

Meie pöördelaagrite tarnevõimalused:

• Babbittiga vooderdatud laagrikestad: tinapõhjaga Babbitt (1. klass ja 2. klass) ja pliibaasiga Babbitt; kesta läbimõõt 400 mm kuni 2000 mm; täppis puuritud kuni ±0,01 mm pärast ümbermetallistamist

• Laagri tugikestad: malm või terasest; täppis-töödeldud ava ja OD; spetsifikatsiooni järgi töödeldud tungrauaga õlitasku

• Käigutihvtid (võlli otsad): sepistatud 42CrMo4 legeerteras; maandatud kuni Ra ≤ 0,4 μm; karastatud kuni 200–300 HB

• Laagrikorpused: valatud või valmistatud terasest; täppis-puuritud; õli sisse-/väljalaskeühendused; temperatuurianduri pordid

• Ümbermetallimisteenus: kulunud või kahjustatud laagrikestade täielik Babbitti eemaldamine, pinna ettevalmistamine ja uuesti vooderdamine

• Tehniline dokumentatsioon: Sommerfeldi arvu arvutamine; minimaalse kile paksuse kontrollimine; laagrite kliirensi spetsifikatsioon; õlisüsteemi disaini ülevaade

Seotud tooted ja tehnilised ressursid:

• Kaevandus- ja tsemenditööstuse lahendused – kuulveskite, SAG-veskite ja pöördahjude täielik komponentide tarnimine

• Pöördahju rehvi ja tugirulli juhend – Hertzi kontaktpinge ja joondamise metoodika ahju tugisüsteemide jaoks

• Valtsimisrullid: töörulli ja varurulli juhend – rull-kaela laagrite valik ja kontaktpinge valtspingi rakenduste jaoks

• Tööstusliku spiraalse ja koonus-helikujulise käigukasti valiku juhend – freesajamiga käigukasti valiku ja hooldusteguri metoodika

• Konveieri rihmarataste valikujuhend — konveieri rihmarataste võlli konstruktsioon ja laagrite spetsifikatsioonid

• Kohandatud sepised — võllid, hammasrataste toorikud ja rõngassepised — sepistatud käiguvardad ja laagrikomponendid

• Sepistatud vs. terasest valatud võllid purustitele — sepistamisprotsessi ja materjali valiku viide

• Steel & Metal Processing Solutions — terasetehaste jahvatusseadmete veskikomponendid

Hinnapakkumise saamiseks esitage:

• ✅ Veski tüüp (kuulveski / SAG-veski / varrasveski) ja veski läbimõõt × pikkus

• ✅ Karkassi läbimõõt ja pikkus (mm)

• ✅ Kandekoormus võlli kohta (kN) või veski kogumass

• ✅ Veski töökiirus (rpm)

• ✅ Olemasolevad laagrikesta mõõtmed (OD, ID, pikkus) või joonis

• ✅ Nõutav Babbitti klass (tina-aluse klass 1 / klass 2 / pliibaas)

• ✅ Nõutav laagrikliirens (või OEM-i spetsifikatsioon)

• ✅ Kogus ja vajalik tarneaeg

• ✅ Kulunud või kahjustatud laagrikest on saadaval pöördprojekteerimiseks

E-post: jasmine@yileindustry.com

Esita RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

Sommerfeldi arvu arvutamine ja õlisüsteemi konstruktsiooni ülevaade, mis on kaasas iga karbi laagritellimusega. Remetalliseerimise aeg: standardsuuruste puhul 2–4 nädalat.

Seotud tehnilised ressursid

• Rotary ahju rehv ja tugirull: kontaktistress, rehvide migratsiooni ja joondamise juhend

• Konveieri tühikäigurulli valik: CEMA seeria, koormusmäär ja laagri kasutusiga

• Konveieri rihmaratta valik: võlli konstruktsioon, rihma pingu ja mahajäämise juht

• Valtsimisrullid: töörulli ja varurulli materjali valiku juhend

• Tööstusliku spiraalse ja koonus-spiraalse käigukasti valiku juhend

• Kohandatud sepised – hammasrataste toorikud, rõngassepised ja võllid

• Kaevandus- ja tsemenditööstuse lahendused