Tel:+86-575 -87957662
Email:
ZHEJIANG BHS DIARIO COJINETE CO., LTD. so sídlom v okrese FengXian v Šanghaji, spoločnosť bry "BHS", je profesionál fabricantes de cojinetes de empuje de almohadilla basculante y Fábrica de cojinetes basculantes...
En maquinaria rotativa, las cargas axiales generadas por impulsores, rotores y fuerzas hidráulicas deben ser soportadas por un componente dedicado. Durante décadas, la solución predeterminada fue una plataforma basculante con cara de babbitt o un segmento fijo que se deslizaba sobre una película de aceite. Estos diseños funcionan bien, pero dependen en gran medida de la calidad del lubricante, el procedimiento de arranque y la estabilidad térmica. Cuando las condiciones de operación se alejan del punto de diseño, una almohadilla con revestimiento metálico puede rayarse, mancharse o atascarse en un corto período.
Esta es la razón por la que muchos equipos de diseño están evaluando rodamientos de ptfe y peek como una alternativa práctica. Las soluciones con revestimiento de polímero mantienen el soporte de acero y la geometría de inclinación en la que ya confían los ingenieros, al tiempo que reemplazan la superficie deslizante con un material que tolera la lubricación límite, los arranques en seco y la contaminación breve mucho mejor que el metal blanco convencional.
Este artículo explica cómo se construyen los cojinetes de empuje de almohadilla basculante de polímero, compara las dos familias principales de polímeros, describe los beneficios de rendimiento que importan en el campo y ofrece un marco práctico para elegir el material de revestimiento adecuado para bombas, motores verticales y turbomaquinaria.
A cojinete de empuje de almohadilla basculante es un cojinete liso segmentado. Un juego de almohadillas se coloca alrededor de la circunferencia de un collar o corredor unido al eje. Cada almohadilla es libre de girar sobre un punto o soporte de bola, por lo que puede adoptar el pequeño ángulo necesario para introducir el lubricante en un espacio en forma de cuña. Este principio hidrodinámico permite que el rodamiento soporte cargas axiales pesadas sin depender de una superficie rígida y perfectamente alineada.
En una versión de polímero, cada almohadilla consta de un soporte metálico, generalmente acero, y una capa de polímero unida o retenida mecánicamente en la cara de trabajo. El soporte proporciona rigidez y un punto de fijación fiable para el pivote. La capa de polímero es la parte que está en contacto con el patín y gobierna la mayor parte del comportamiento de fricción y desgaste.
La geometría del pivote es tan importante como el material de revestimiento. Los pivotes de punto, los pivotes de bola y los pivotes flexibles cambian la forma en que una almohadilla responde a la carga y a una desalineación menor. Los ingenieros suelen especificar el tipo de pivote junto con el número de pastillas, que normalmente oscila entre cinco y doce dependiendo del diámetro del eje y la carga.
Una cara Babbitt convencional se basa en una película gruesa de aceite para evitar el contacto durante el arranque y a baja velocidad. Una cara de polímero puede aceptar un contacto límite intermitente sin daño inmediato. Esto no significa que el rodamiento pueda funcionar sin lubricación, pero le da al diseñador un margen de seguridad más amplio cuando la velocidad es baja, la carga es alta o el suministro de aceite se interrumpe brevemente.
Ambos materiales son polímeros de alto rendimiento utilizados en aplicaciones de rodamientos exigentes, pero se comportan de manera diferente. La selección debe basarse en el ámbito operativo y no en una preferencia general por un material.
El PTFE ofrece muy baja fricción y excelente resistencia a una amplia gama de productos químicos. Su superficie libera contaminantes fácilmente y es comparativamente indulgente durante los arranques secos o casi secos. Su principal limitación es mecánica. Bajo una carga de compresión alta y sostenida, se arrastra más que los termoplásticos de alto rendimiento diseñados, por lo que se adapta mejor a cargas y temperaturas moderadas.
PEEK tiene mayor rigidez, mejor resistencia a la fluencia y mayor rendimiento a temperaturas elevadas. A menudo se selecciona para cargas más pesadas, velocidades más altas y aplicaciones donde la estabilidad dimensional es crítica. Su fricción en condiciones secas suele ser mayor que la del PTFE, por lo que el diseño de lubricación que lo rodea tiene más peso.
| Propiedad | Revestimiento de PTFE | vista PEEK |
|---|---|---|
| Tendencia a la fricción | muy bajo | Bajo a moderado |
| Deslizamiento bajo carga sostenida | superior | inferior |
| Resistencia química | Excelente | Muy bueno |
| Tolerancia al inicio en seco | Excelente | bueno |
| Rango de carga típico | moderado | moderado to heavy |
| Rango de temperatura típico | moderado | superior |
Una regla práctica: cuando dominan los arranques frecuentes y los medios agresivos, el PTFE suele ser el primer candidato. Cuando dominan la carga, la velocidad y la temperatura, PEEK suele ser la opción más segura.
El valor de un cojinete de empuje de almohadilla basculante de polímero se muestra más claramente durante eventos transitorios. El arranque, el apagado, las oscilaciones de carga y las interrupciones breves de la lubricación son los momentos en los que las pastillas con cara metálica son más vulnerables y son los momentos en los que una cara de polímero sólido ofrece el mayor margen.
La baja fricción reduce la generación de calor en la interfaz. En un cojinete de empuje de pastilla basculante de alta velocidad, esto es importante porque el calor que no se elimina rápidamente puede adelgazar la película de aceite y acelerar el desgaste. Una cara de polímero con baja tendencia a la fricción ayuda a mantener estable la temperatura de la interfaz y su resistencia a la adhesión reduce el riesgo de agarrotamiento cuando el corredor pierde brevemente el soporte hidrodinámico total.
Muchas aplicaciones de bombas y procesos involucran fluidos que atacan superficies metálicas o degradan lubricantes. Los revestimientos de polímero resisten una amplia gama de medios, lo que los hace muy adecuados para bombas y equipos de plantas químicas que manejan agua con sólidos disueltos. La resistencia también protege al corredor del desgaste que a menudo sigue al desgaste asistido por corrosión.
El diseño de la plataforma inclinable permite que cada plataforma ajuste su ángulo bajo carga. Esta autoalineación produce una brecha convergente que atrae aceite hacia la zona de contacto y forma una película estable. Cuando la cara de polímero se combina con esta geometría, el rodamiento puede soportar una fuerza axial sustancial y al mismo tiempo tolerar las pequeñas desalineaciones que ocurren durante la instalación y el crecimiento térmico.
Los cojinetes de empuje de polímero aparecen siempre que un eje giratorio transmite fuerza axial y las condiciones de funcionamiento hacen que las pastillas con revestimiento metálico sean un compromiso. Cada entorno presenta un equilibrio diferente de carga, velocidad y química de fluidos, razón por la cual ningún material de revestimiento es óptimo en todas partes.
Considere una bomba vertical en una estación de tratamiento de agua que funciona con arranques frecuentes durante los picos de demanda. En un caso representativo de este tipo, las almohadillas de empuje Babbitt originales mostraron raspaduras después de repetidos eventos de arranque en seco. Después de cambiar a una disposición de almohadilla basculante de polímero con un revestimiento de PTFE, el daño inicial disminuyó, porque la superficie toleró períodos cortos de contacto límite sin transferir material al collar.
Los ingenieros que revisan un cojinete de empuje de polímero por primera vez a menudo comienzan con el material y trabajan hacia atrás. Un enfoque más confiable es definir primero el entorno operativo y dejar que la elección del revestimiento se derive de él. La secuencia siguiente es un punto de partida viable para la mayoría de las tareas de bombas y motores.
El PTFE se adapta a cargas moderadas, arranques frecuentes, medios agresivos y aplicaciones donde la menor fricción posible es más importante que la máxima rigidez. También es una buena opción donde es probable la contaminación, porque su superficie tolera residuos ocasionales mejor que muchas alternativas.
PEEK es preferible cuando la carga es pesada, la velocidad es alta o la temperatura aumenta significativamente. Su resistencia a la fluencia mantiene estable la geometría de la pastilla durante largos intervalos de servicio, lo que ayuda a mantener el espacio convergente del que depende el diseño de inclinación.
Incluso el mejor material de revestimiento funciona mal si la instalación se realiza descuidadamente. La planitud del corredor, el acabado de la superficie y la alineación influyen en la rapidez con la que un cojinete de empuje de almohadilla basculante de polímero alcanza un funcionamiento estable. Igualmente importantes son un lubricante limpio y un rodaje controlado.
Un período de rodaje controlado permite que la superficie del polímero se adapte suavemente al corredor. Durante esta fase, la carga y la velocidad deben aumentarse en pasos, y la temperatura y la vibración deben registrarse en cada etapa. La carga abrupta antes de que se establezca la película es la causa más común de desgaste prematuro evitable.
Los rodamientos de PTFE y PEEK ofrecen una forma práctica de combinar la geometría comprobada de los rodamientos de empuje con almohadillas basculantes con revestimientos que toleran las condiciones que con mayor frecuencia dañan las pastillas metálicas. La elección correcta depende de una imagen clara de la carga, la velocidad, la temperatura, el medio y el comportamiento de arranque. Los ingenieros que definen esas condiciones con anticipación tienden a seleccionar revestimientos que funcionan de manera confiable durante toda la vida útil de la máquina.
La principal ventaja es la tolerancia. Una cara de polímero puede aceptar un breve contacto límite durante el arranque, el apagado y la operación a baja velocidad sin el desgaste inmediato que a menudo afecta a las almohadillas con cara metálica. Esto proporciona un margen operativo más amplio y reduce las consecuencias de una lubricación imperfecta.
El PTFE generalmente muestra una menor tendencia a la fricción en condiciones secas o casi secas. Sin embargo, PEEK puede ser la mejor opción cuando la carga, la velocidad o la temperatura son altas, porque su rigidez y resistencia a la fluencia mantienen estable la geometría de la pastilla. La elección correcta depende del entorno operativo completo.
Las bombas de turbina vertical y las bombas centrífugas grandes son ejemplos comunes, particularmente cuando el empuje hidráulico es significativo y el suministro de lubricación puede interrumpirse durante el arranque o la parada. El rodamiento debe adaptarse a la magnitud del empuje y al fluido que se bombea.
En muchos casos sí, pero primero se debe revisar la geometría del soporte, el tipo de pivote, el acabado de la guía y el espacio libre. Una modernización debe tratarse como un cambio de ingeniería, verificando el nuevo revestimiento con los datos reales de carga, velocidad y temperatura de la máquina.
Un cojinete liso de empuje transporta la carga axial a través de una interfaz deslizante que depende de una película lubricante, en lugar de a través de elementos rodantes. Los cojinetes lisos generalmente toleran bien cargas de impacto y altas velocidades y no sufren fatiga de rodadura, pero requieren atención cuidadosa a la lubricación y al estado de la superficie.
ZHEJIANG BHS DIARIO COJINETE CO., LTD. so sídlom v okrese FengXian v Šanghaji, spoločnosť bry "BHS", je profesionál fabricantes de cojinetes de empuje de almohadilla basculante y Fábrica de cojinetes basculantes...
Derechos de autor © 2017 ZHEJIANG BHS DIARIO COJINETE CO., LTD. Todos los derechos reservados. Cojinetes lisos de almohadilla basculante de China Fabricantes
