Flydende film tryklejer er en type leje, der anvender en smørevæske til at danne last-bærende film til at understøtte aksiale belastninger. Det er almindeligt anvendt i dampturbiner, kompressorer, pumper, motorer, gearkasser, højhastighedsroterende maskiner og så videre. I modsætning til rulleelementtryklejer drives rulleelementaksiallejer hovedsageligt af smørefilm eller anden væskefilm for at reducere friktion og slid.
Flydende-filmtryklejer kan opdeles i forskellige typer i henhold til filmdannelsesmetoden, lejestrukturen og driftsprincippet. Forståelse af de strukturelle egenskaber og anvendelsesscenarier for disse forskellige typer produkter kan hjælpe udstyrsproducenter, ingeniører og indkøbspersonale med at vælge de rigtige produkter baseret på specifikke driftsforhold.
1.Fixed-Pad Fluid-Film tryklejer
Fast-pakningsvæskefilm trykleje er en almindelig strukturel konfiguration bestående af flere trykpuder. Hver pakning er normalt monteret i et tryklejehus, hvilket skaber et smørespalte mellem pakningen og det roterende element.
Under driften af udstyret kommer smøremidlet ind i lejets arbejdsområde og roterer for at producere en flydende film, der understøtter den aksiale belastning.
Denne form for design er kendetegnet ved modenhed, stabil bæreevne og er velegnet til alle slags industrielle roterende maskiner. Specifik ydeevne afhænger af pudens dimensioner, materiale, smøreforhold og hastighed.
2.Tilting-Pad Fluid-Film trykleje
Vippe--pudetryklejet er en slags væskefilmtrykleje, der almindeligvis bruges i industrielt udstyr. I modsætning til faste pakninger er vippede pakninger designet til at tillade hver trykpude at rotere lidt inden for et bestemt område, hvilket automatisk justerer arbejdsvinklen mellem pakningen og trykkraven.
Under drift dannes en dynamisk oliefilm mellem pakningen og trykmuffen. Vippe--pudestrukturen gør, at formen af oliefilmen kan justeres i henhold til driftsforholdene, så belastningsfordelingen på puden er mere afbalanceret.
Derfor bruges denne form for væskefilm tryklejer ofte i dampturbiner, kompressorer, store vandpumper og andet højhastigheds tung belastning roterende udstyr med høj driftsstabilitet.
3.Plane Flow Film Push Bearing
Plane væskefilm tryklejer har normalt relativt flade arbejdsflader, og en væskefilm dannes mellem bevægelige overflader gennem smøremedier.
Designet er enkelt og effektivt under visse lav- eller middelbelastningsforhold. I selve designprocessen er det nødvendigt at bestemme, om der kan etableres en stabil væskefilm i henhold til lejedimensioner, hastighed, belastning og smøreolieparametre.
For maskiner med høj-hastighed skal yderligere faktorer såsom temperaturstigning, oliefilmstabilitet og dynamisk ydeevne også tages i betragtning.
4. Statiske tryklejer
Den væsentligste forskel mellem hydrostatiske tryklejer og konventionelle hydrodynamiske væske-filmtryklejer ligger i dannelsen af oliefilm.
Hydrostatiske lejer anvender et eksternt pumpesystem til at levere smøremiddel under tryk til lejets arbejdsoverflade og danner således en stabil lastbærende oliefilm-. Derfor, selv når udstyret kører ved lav hastighed eller i opstartsfasen, kan en vis bæreevne etableres gennem eksternt tryk.
Hydrostatiske tryklejer kræver generelt hjælpekomponenter såsom olieforsyningssystemer, flowbegrænsere og trykreguleringsanordninger. Selvom strukturen af systemet er kompleks, er anvendelsen af disse lejer i områder med lav hastighed og tung belastning, præcisionsbevægelse og kravet til positioneringsnøjagtighed værdifuld.
5. Hydrodynamiske tryklejer
Hydrodynamiske tryklejer afhænger hovedsageligt af den relative bevægelse mellem bevægelige komponenter og smøreolie for at producere superladet oliefilm.
Når udstyret når en vis hastighed, trænger smøremiddel ind i lejespalten, og under påvirkning af visse geometriske træk dannes en belastningsbærende væskefilm.
Denne form for design kræver ikke nødvendigvis et komplekst eksternt højtryksolieforsyningssystem, så det er meget udbredt i højhastighedsroterende maskiner. Dens bæreevne og smøretilstand påvirkes dog af hastighed, belastning, smøremiddelviskositet, lejefrigang og temperatur.
6. Hybridtryklejer med flydende-film
Nogle industrielle lejer er designet ved hjælp af en kombination af hydrodynamiske og hydrostatiske principper, med forskellige oliefilmdannelsesmekanismer afhængigt af driftsstadiet.
Ved start eller drift ved lav hastighed kan en oliefilm bygges gennem et eksternt olieforsyningssystem; når udstyret er gået over til normal højhastighedsdrift, understøttes belastningen primært af den hydrodynamiske oliefilm, der genereres gennem bevægelse. Dette design forbedrer smøreforholdene i lejets opstartsfase og reducerer muligheden for direkte kontakt med arbejdsfladen ved lav hastighed. Denne konfiguration er især værdifuld for udstyr med betydelige variationer i driftsforhold.
7. Gasfilm tryklejer
Ud over smøreolie bruger nogle væskefilm-aksiallejer også luft eller andre gasser som smøremidler, almindeligvis kendt som gasfilm-aksiallejer.
Fordi gassens viskositet er langt lavere end for smøreolie, har gasfilmlejer fordelene ved lavere friktionsmodstand, driftshastigheder og intet behov for traditionel oliesmøring.
Membrantryklejer findes almindeligvis i-højhastighedsmotorer, præcisionsmaskiner, turboladere og udstyr, der kræver et rent arbejdsmiljø. Deres bæreevne er dog påvirket af lejedimensioner, tryk, spillerum og hastighed; derfor skal designspecifikationer være egnede til specifikke driftsforhold.
Hvordan vælger man et passende væskefilm trykleje?
Forskellige typer væskefilm-aksiallejer har forskellige driftsegenskaber og kan ikke vælges udelukkende på basis af lejedimensioner.
Bestem først udstyrets aksiale belastning af udstyret, inklusive normal driftsbelastning og eventuelle potentielle spidsbelastninger. For det andet bestemmes rotationshastigheden, da dette direkte påvirker dannelsen og stabiliteten af væskemembranen.
Derudover smøremetode, driftstemperatur, smøremiddelviskositet, lejemateriale, installationsplads, hyppigheden af udstyrs start- og stopcyklus osv.
Hvis udstyret skal startes og stoppes ofte, bør smørebetingelserne prioriteres under lavhastighedsfasen; for udstyr, der involverer højhastigheds kontinuerlig drift, bør der gives prioritet til oliefilmstabilitet, temperaturstigning og smøresystemets pålidelighed.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er det primære smøremedium i væskefilm-aksiallejer?
Almindelige smøremedier omfatter gasformige medier såsom smøreolie, fedt og luft. Det specifikke valg afhænger af bærestrukturen og udstyrets brugsbetingelser.
Er tiltpad-aksialleje egnet til højhastighedsudstyr?
Vippe--pudestrukturen forbedrer tilstanden af oliefilm ved at foretage mindre justeringer af pakningen for at gøre den egnet til visse højhastighedsroterende udstyr; dens specifikke anvendelighed afhænger dog af lejets design og driftsbetingelser.
Hvad er forskellen mellem statiske og dynamiske tryklejer?
Hydrostatiske tryklejer afhænger hovedsageligt af eksternt tryk for at danne en lejefilm, mens hydrodynamiske tryklejer hovedsageligt afhænger af roterende bevægelse for at danne en oliefilm under tryk. De to typer er forskellige med hensyn til brændstofforsyningssystemer, opstartsegenskaber og anvendelsesscenarier.
Hvilke typer udstyr er væskefilm-aksiallejer egnede til?
Almindelige applikationer omfatter højhastighedsroterende maskiner såsom dampturbiner, kompressorer, pumper, elektriske motorer, gearkasser og turboladere.
Abstrakter
I henhold til formningsmekanismen og de strukturelle egenskaber af smørefilm kan væskefilmtrykleje opdeles i fast type, skrå type, hydrodynamisk type, statisk type, blandet type og gasfilm trykleje.
Forskellige typer væskefilm-aksiallejer har forskellig lejekapacitet, hastighedsområde, opstartsydelse, smøremetode og driftsmiljø. Ved valg af lejer skal der tages hensyn til aksial belastning, hastighed, temperatur, smøreforhold, driftstilstand og udstyrsstruktur, i stedet for udelukkende at stole på lejedimensioner.
Industrielt udstyr såsom dampturbiner, kompressorer, pumper og højhastighedsmotorer skal udvælges professionelt i henhold til specifikke driftsparametre for at sikre, at lejer kan etablere en stabil smørefilm, der opfylder kravene til langtidsdrift.