Łożyskowanie jest niezwykle istotnym elementem jakościowym i eksploatacyjnym silników. Przegrzanie łożysk jest często główną przyczyną awarii łożyskowania. Przegrzanie łożysk może prowadzić do degradacji i uszkodzenia smaru łożyskowego, powodując odkształcenie pierścieni wewnętrznych i zewnętrznych oraz koszyków łożysk. W łagodnych przypadkach prowadzi to do hałasu łożysk; w ciężkich przypadkach prowadzi do złomowania całego silnika z powodu przepalenia łożyskowania. W przypadku silników szeregowych o podstawowej konstrukcji problemy z łożyskowaniem występują stosunkowo rzadko, a regularna konserwacja i pielęgnacja, zgodna z wymaganiami dotyczącymi użytkowania i konserwacji silnika, może być wystarczająca. Jednak w przypadku silników z przetwornicą częstotliwości, a także silników niskonapięciowych dużej mocy i wysokiego napięcia, problemy z łożyskowaniem występują stosunkowo częściej i są trudniejsze do rozwiązania.
Analiza i podsumowanie przyczyn nagrzewania się łożysk silnika
(1) Problem dopasowania pasowań tolerancyjnych do warunków pracy silnika. W odniesieniu do tego problemu przeprowadziliśmy szczegółową analizę i dyskusję w dedykowanym artykule poświęconym łożyskom silnikowym. Szczególnie w przypadku różnych serii łożysk, spełnienie ich normalnego luzu roboczego zależy od tolerancji wymiarowych współpracujących elementów. Na przykład, luz roboczy łożysk kulkowych głębokich powinien być kontrolowany do zera lub nieznacznie wstępnie dokręconego luzu ujemnego. Natomiast luz roboczy łożysk walcowych powinien być dodatni. Nawet jeśli jest bardzo mały, musi on istnieć. Nie będziemy go tutaj szczegółowo omawiać. Jednak w zastosowaniach praktycznych często zdarzają się sytuacje, w których pasowanie łożyska jest nieodpowiednie z jakichś przyczyn lub z powodu pasowań wciskowych luz roboczy jest niewłaściwy, a także przypadki, w których łożysko przesuwa się z powodu nadmiernego luzu pasowania. Wszystkie te czynniki spowodują uszkodzenie układu łożyskowego silnika w krótkim czasie.
(2) Problem wypalenia łożysk spowodowany korozją elektrochemiczną. Ten problem jest taki sam, jak problem prądu osiowego, który omówiliśmy wcześniej. Warunkiem koniecznym wystąpienia prądu osiowego jest napięcie osiowe i obwód zamknięty. W przypadku silników pracujących w warunkach zmiennej częstotliwości, a także silników dużej mocy i wysokiego napięcia, generowane będą różne poziomy napięcia osiowego. Gdy właściwości izolacyjne środka smarnego nie wytrzymują napięcia osiowego, duży prąd osiowy utworzy obwód zamknięty w łożysku i spowoduje problemy z wypaleniem elementów układu łożyskowego. We wczesnym stadium wypalenia objawia się ono hałasem łożyska, któremu towarzyszy wzrost temperatury. W bardzo krótkim czasie, z powodu uszkodzenia elementów łożyska i problemu z przegrzaniem, układ łożyskowy ulegnie poważnej awarii.
Prąd osiowy powoduje wiele problemów. Niektóre silniki mogą przez pewien czas pracować nieprawidłowo, podczas gdy inne mogą ulec poważnym awariom w ciągu kilku godzin. W związku z tym problemem, często uważa się go za problem z jakością łożysk. Wielokrotna wymiana łożysk nie rozwiąże problemu. Podjęcie niezbędnych działań na etapie projektowania i produkcji, a także wybór przetwornic częstotliwości wyższej jakości w trakcie użytkowania, to bardzo skuteczne i konieczne działania.
(3) Problemy z nagrzewaniem spowodowane nieodpowiednim układem smarowania. Omawialiśmy ten problem w wielu poprzednich artykułach. Jednym z nich jest nieodpowiednia konstrukcja samego łożyska. Komora olejowa łożyska jest zbyt duża i nie zapewnia prawidłowego obiegu, co prowadzi do awarii łożyska; w układzie łożyskowym znajduje się zbyt dużo smaru, co powoduje słabe odprowadzanie ciepła; smar nie jest dostosowany do warunków pracy, co powoduje jego degradację pod wpływem ciepła lub tworzenie się grudek pod wpływem zimna, co prowadzi do przegrzania łożyska z powodu słabego smarowania; szczególnie podczas pracy silnika, regularna konserwacja i utrzymanie są szczególnie ważne.
(4) Problemy związane z przegrzewaniem się łożysk spowodowane wzrostem temperatury silnika lub temperatury otoczenia. Niektóre silniki mają wady wrodzone i są podatne na problemy z wysoką temperaturą. Chociaż niektóre silniki pracują w trudnych warunkach, takich jak silniki sprężarek powietrza pracujące w wysokich temperaturach, stanowi to poważne wyzwanie dla układu łożyskowego. W związku z tym problemem należy kompleksowo rozważyć materiał łożyska i wydajność smaru, aby uniknąć problemów z jakością w układzie łożyskowym.
Oczywiście istnieje wiele innych przyczyn, które mogą prowadzić do problemów z jakością łożyskowania. Jednakże, o ile zostaną uwzględnione kluczowe kwestie i zidentyfikowane pierwotne przyczyny problemów, można zapewnić bezpieczeństwo i stabilność jakości łożyskowania silnika.
Czas publikacji: 07-07-2025