Высокотемпературные подшипники

При эксплуатации подшипников в нормальном температурном диапазоне обычно используют стандартные модели. Для использования во время резких температурных перепадов и в условиях критических температур такие изделия не подходят. Для подобных случаев предназначаются специальные термостойкие модели.

Когда используются термостойкие подшипники?

Каждая разновидность выпускаемых сегодня подшипников предназначена для работы при определенной температуре. Это заложено в технических характеристиках изделия. Стандартные модели предназначаются для работы в условиях привычного температурного диапазона. При сильном нагреве тела качения или резких температурных перепадах их заклинивает вследствие расширения.

Термостойкие подшипники бывают:

• высокотемпературными;
• низкотемпературными;
• универсальными.

Металл, используемый для изготовления колец стандартных моделей, не отличается жаропрочностью, поэтому подвержен деформациям при повышенных нагрузках и резком нагревании. На определенную температуру рассчитана и используемая смазка. При температурных перепадах ее свойства ухудшаются. Поэтому в тех случаях, когда невозможно отвести вырабатываемое механизмом тепло, необходимо использовать специальные термостойкие подшипники.

Как правильно выбирать?

Выбирая подходящую термостойкую модель, необходимо учитывать особенности охлаждения либо нагрева подшипникового узла.

Нагрев может иметь следующий характер:

• кратковременный;
• периодический;
• постоянный.

Чаще всего термостойкие подшипники эксплуатируют при повышенной температуре окружающей среды. От того, каким именно образом изменяется температура, и каков ее уровень, зависит выбор высокотемпературной модели.

Термостойкие изделия используют в разных отраслях современной промышленности. Их применение обеспечивает надежную, бесперебойную работу различных механизмов и приспособлений в заводских и фабричных цехах, на частных и государственных производствах и т.д.

Чаще всего термостойкие модели используют в следующих промышленных отраслях:

• пищевая;
• лакокрасочная;
• металлургическая и пр.

Низкотемпературные модели используют намного реже, поэтому их выпускают в меньших объемах. У них имеются собственные особенности. Основные их составляющие характеризуются минимальным уровнем сжатия. Такие модели не склонны к обледенению и снабжены смазкой, сохраняющей свои свойства при низких температурах. Эту подшипниковую продукцию используют в различных областях современной промышленности. Их применяют в холодильных, а также криогенных установках, в различных системах газового производства, а также в устройствах, функционирующих в условиях низких температур.

Особенности изготовления высокотемпературных моделей

Изделия, которые используются при высоких температурах, изготавливаются особым образом. В конструкциях таких моделей учтено расширение тел в процессе нагревания. При их производстве создается определенный технологический зазор, исчезающий в процессе нагревания. В изделиях такого типа используется специальная консистентная смазка, в которую добавляется графит. Она выдерживает значительные нагревания, не изменяя при этом своих свойств.

Для моделей, используемых в пищевой промышленности, разработана специальная смазка, которая полностью совместима с любыми пищевыми продуктами. Для изготовления тел высокотемпературных подшипников используется нержавеющая либо жаропрочная сталь. Это позволяет предупреждать появление коррозии в процессе нагревания.

Уплотнения для закрытых моделей также изготавливаются из жаропрочных полимеров. Для оборудования, работающего на высоких скоростях, используют открытые подшипники, в которых чаще приходится менять смазку. Для изготовления шариков используется синтетический керамический материал (нитрида кремния Si3N4) либо специальная сталь. Нитрид кремния Si3N4 представляет собой особую разновидность синтетической керамики, обладающей способностью самоусиления. Кроме этого, используется металлокерамика, специальная сталь, а также различные полиамиды и полимеры.

Керамические подшипники

Отдельно нужно упомянуть о керамических моделях. Для их изготовления используется специальная керамика, коэффициент расширения которой в несколько раз ниже, нежели у стали.

Керамические модели способны выдерживать температуру до плюс 1000 градусов. Их используют, к примеру, в газовых турбинах. Материал, используемый для их изготовления, не проводит ток, благодаря чему обеспечивается электрическая изоляция между кольцами этих изделий.

В гибридных моделях используются керамические тела качения и стальные кольца. Это обеспечивает наиболее привлекательные характеристики. Гибридные модели характеризуются высокой точностью и хорошей приспособленностью к большим скоростям вращения. Это позволяет использовать их в шпинделях различных станков.

Технологии изготовления и материалы

Модели, работающие при отрицательных температурах, изготавливаются по особым технологиям, с применением специальных материалов. Для изготовления колец используют прочную нержавеющую сталь, характеризующуюся повышенным содержанием азота и подвергающуюся в процессе производства специальной термообработке. Это повышает прочность и твердость изделия и позволяет ему оставаться стабильным при температуре до минут 253 градусов.

Для изготовления тел качения используется кремний, характеризующийся устойчивостью к температурным перепадам. Такие изделия выдерживают повышенную скорость вращения, не утрачивая при этом своих характеристик. Для изготовления смазки для таких моделей используется смесь из синтетических, силиконовых и минеральных масел, берущихся в определенных пропорциях. Загуститель обладает термостабилизирующими и антиоксидантными свойствами. Чаще всего его функцию выполняет кальциевое либо литиевое масло. Хороший результат демонстрирует смазка сжиженным газом.

Для специальной техники небольшими партиями изготавливаются подшипники, обладающие заданными свойствами.