Причины выхода из строя подшипников в насосах

Длительность срока эксплуатации подшипника зависит от количества времени, после которого наступает так называемая усталость металла. Кроме того, очень большое значение имеет и число сделанных им оборотов, а также качество используемого смазочного материала. Стоит отметить, что предприятия, которые работают с насосами, способны дать прогноз по вопросу работы подшипника на несколько лет вперед.

Стоит отметить, если данный элемент находится под большим давлением в момент вращения вала, то вся нагрузка может передаваться с его внутреннего кольца на внешнее. При этом каждый шарик подшипника будет нести часть нагрузки, что в результате приведет к усталости деталей, выполненных из металла.

Подшипники, используемые в системе водяных насосов

Если насосное оборудование функционирует «на максимуме», то в этом случае подшипник должен выдержать определенный уровень нагрузки, а именно:

• Напряжение, которое возникает в процессе подгонки такого элемента к валу;
• Массу узла вращения;
• Различные предварительные натяги, что были обусловлены компанией-изготовителем.

Необходимо отметить, что большая часть подшипников теряет свою функциональность и ломается по таким причинам, как:

• Ошибка, допущенная при подборе изделия к валу (игнорирование показателей допуска);
• Изменение геометрической формы вала;
• Отсутствие сбалансированности конструкционных элементов, которые вращаются;
• Расширение вала под воздействием температуры;
• Совершенная попытка охладить подшипник путем заливания в него обычной воды или же какой-либо иной жидкости (при охлаждении внешней части изделия происходит высыхание смазочного материала, что сказывается на качестве его работы и общем сроке эксплуатации);
• Пульсирование потока воды;
• Появление кавитационных пузырьков;
• Изменение геометрической формы корпуса подшипника;
• Возникновение различных видов вибраций;
• Промежуток между подшипником и крыльчаткой (распространенное явлением в миксерах);
• Использование изделия качения низкого качества или же подделки оригинальной модели (является распространенной проблемой в наше время).

В процессе перегрузки подшипник нагревается, что очень негативно сказывается на продолжительности срока эксплуатации такого элемента, а также может привести к его поломке. При сильном нагревании снижается показатель вязкости смазочного материала, в результате чего изделие больше не может выдерживать возложенную на него нагрузку.

Стоит отметить, что использование самоустанавливающегося подшипника в специальном корпусе и его замена могут проводиться без остановки работы насосного оборудования. Представители крупнейших брендов-производителей говорят, что длительность работы смазочного материала зависит от уровня нагрева. В среднем чистая смазка может не высыхать, выполняя при этом возложенные на нее функции в течение приблизительно 30 лет (при условии, что изделие будет использоваться при температуре около 30 градусов по Цельсию).

Если же показатель нагрева смазочного материала повышается на 10 градусов, то это способно в два раза уменьшить его срок службы. Исходя из этого, можно сделать вывод, что если у вас есть стремление продлить «жизнь» антифрикционных подшипников, то решающим фактором в этом вопросе будет регулировка уровня нагрева смазочного материала.

Кроме того, одной из наиболее распространенных причин поломки такого элемента ранее указанного производителем срока, считается попадание в его смазку различных частиц и жидкостей. По данным производителей всего две тысячные процента воды в материале могут привести к снижению длительности использования подшипника почти на 50 процентов. В то же время около 6 процентов посторонней жидкости в масле снижает эксплуатационный срок изделия на 83 процента.

Существует несколько причин, по которым жидкость может попасть в подшипник, а именно:

• Вследствие нарушения герметичности упаковки (во время перевозки изделия);
• Повреждения подшипника (в этом случае жидкость попадает внутрь изделия из шланга, используемого для мытья ближайшей территории);
• В процессе охлаждения изделия, когда воздух с большим содержанием влаги проникает в корпус изделия сквозь кромку или уплотнение с лабиринтной втулкой;
• При использовании подшипников радиального типа, когда из-за охлаждения сальника уплотнением происходит появление конденсата или же пара.

Попадание жидкости внутрь подшипника может привести к следующим проблемам:

• Возникновение точечной коррозии металла, а также появление ржавчины на дорожке качения и шариках (приводит к повышению усталости металла);
• Появление хрупкости металла (является причиной ускоренного старения подшипников);
• Попадание воды в масло, что снижает его эксплуатационные характеристики.

Основными причинами попадания в смазочный материал твердых частиц является:

• Износ сепаратора, создаваемого из латуни и других материалов (неметаллов);
• Отделение крохотных частиц от корпуса изделия;
• Несоблюдение требований к чистоте помещений, в которых осуществляется сборка подшипников (из-за чего посторонние частички грязи могут изначально находятся в корпусе изделия);
• Проникновение смазочного материала, который отработал свой ресурс.

Существует несколько способов, позволяющих не допустить преткновение твердых частиц и воды внутрь элемента качения:

• Использование эпоксидных или иных уплотнений внутри корпуса изделия;
• Установка расширения камеры вне корпуса изделия, что позволит воздуху увеличиваться в объеме в процессе нагревания подшипника;
• Проведение очистки смазочного материала внутри изделия с использованием системы фильтрации и циркуляции масла (или же путем его полной замены).

При использовании центробежного насосного оборудования может возникнуть необходимость в том, чтобы заменить антифрикционные подшипники гидродинамическими аналогами. Сделать такой шаг нужно, если:

• Число оборотов DN за одну минуту не превышает 300 тысяч;
• Такие подшипники не поддерживают эксплуатационный срок в 25 тысяч часов в период безостановочного использования;
• Скорость работы насоса составляет более 2,7 миллионов оборотов в минуту.