Hallo! Als Lieferant von Tilting Pad-Drucklagern habe ich in letzter Zeit viele Fragen dazu erhalten, welche Modifikationen erforderlich sind, damit diese Lager im Vakuum funktionieren. Deshalb dachte ich, ich würde mir etwas Zeit nehmen, um es für Sie alle aufzuschlüsseln.
Lassen Sie uns zunächst verstehen, warum sich der Betrieb eines Axialkipplagers im Vakuum von normalen Bedingungen unterscheidet. In einer normalen Umgebung haben wir überall Luft, und diese Luft kann in gewisser Weise eine Rolle bei Dingen wie der Wärmeableitung und der Schmierung spielen. Aber im Vakuum gibt es keine Luft. Dieser Luftmangel verändert die Funktionsweise unserer Lager enorm.
Schmierungsänderungen
Einer der kritischsten Aspekte, die wir berücksichtigen müssen, ist die Schmierung. In einer normalen Atmosphäre verwenden wir häufig Schmiermittel auf Ölbasis. Diese Schmiermittel verringern hervorragend die Reibung zwischen den Bremsbelägen und der Lauffläche des Lagers. Sie tragen auch dazu bei, die beim Betrieb entstehende Wärme abzuleiten. Doch im luftleeren Raum können ölbasierte Schmierstoffe einige Probleme verursachen.
Öl neigt dazu, im Vakuum zu verdampfen. Beim Verdampfen kann es Rückstände auf den Lagerflächen hinterlassen. Diese Rückstände können mit der Zeit zu erhöhter Reibung und Verschleiß führen. Für den Vakuumbetrieb müssen wir daher auf Schmierstoffe umsteigen, die für diese Bedingungen besser geeignet sind.
Hier bieten sich Festschmierstoffe an. Es können Materialien wie Graphit und Molybdändisulfid verwendet werden. Graphit beispielsweise verfügt über hervorragende Schmiereigenschaften und hält hohen Temperaturen stand. Es verdampft nicht im Vakuum und hinterlässt daher keine lästigen Rückstände. Wir können diese Festschmierstoffe auf unterschiedliche Weise anwenden. Eine gängige Methode besteht darin, die Lagerflächen mit einer dünnen Schicht des Festschmierstoffs zu beschichten. Diese Beschichtung sorgt für eine glatte Oberfläche, über die der Läufer gleiten kann, und reduziert so Reibung und Verschleiß.
Ein anderer Ansatz besteht darin, selbstschmierende Materialien für die Lagerflächen zu verwenden. Es stehen einige fortschrittliche Verbundwerkstoffe zur Verfügung, die über integrierte Schmiereigenschaften verfügen. Diese Materialien können so konzipiert sein, dass sie beim Betrieb des Lagers kleine Mengen Schmiermittel abgeben und so eine kontinuierliche und wirksame Schmierung im Vakuum gewährleisten.
Versiegelung und Kontaminationskontrolle
Die Abdichtung ist ein weiterer Bereich, der für den Vakuumbetrieb modifiziert werden muss. In einer normalen Umgebung verwenden wir Dichtungen, um das Schmiermittel drinnen und Verunreinigungen draußen zu halten. Doch im Vakuum müssen die Dichtungen eine andere Funktion erfüllen. Sie müssen jegliche Luftleckage in die Vakuumkammer verhindern und gleichzeitig einen reibungslosen Betrieb des Lagers ermöglichen.
Wir müssen Dichtungen verwenden, die speziell für Vakuumanwendungen entwickelt wurden. Diese Dichtungen werden aus Materialien hergestellt, die eine geringe Ausgasungsrate aufweisen. Unter Ausgasung versteht man die Freisetzung von Gasen aus einem Material im Vakuum. Wenn eine Dichtung eine hohe Ausgasungsrate aufweist, kann dies die Vakuumumgebung verunreinigen und die Leistung des Lagers beeinträchtigen.
Elastomerdichtungen können verwendet werden, wir müssen jedoch den richtigen Typ auswählen. Beispielsweise ist Viton eine beliebte Wahl, da es relativ geringe Ausgasungseigenschaften aufweist. Wir müssen auch sicherstellen, dass die Dichtungen ordnungsgemäß installiert und gewartet werden. Jegliche Lücken oder Unvollkommenheiten in der Dichtung können zu Luftleckagen führen, die die Vakuumbedingungen stören und das Lager beschädigen können.
Auch die Kontrolle der Kontamination ist von entscheidender Bedeutung. Im Vakuum können selbst kleinste Partikel Probleme verursachen. Zwischen den Lagerpolstern und dem Läufer können sich Partikel festsetzen, was zu erhöhtem Verschleiß und möglichen Schäden führen kann. Daher müssen wir während des Herstellungs- und Montageprozesses zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen treffen.
Die Produktionsumgebung sollte sauber sein und über geeignete Luftfiltersysteme verfügen. Bei der Montage sollten wir saubere Werkzeuge verwenden und in einem staubfreien Bereich arbeiten. Darüber hinaus können wir die Lager während des Transports und der Lagerung mit Schutzabdeckungen versehen, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern.
Wärmemanagement
Im luftleeren Raum ist das Wärmemanagement ein wichtiges Anliegen. In einer normalen Umgebung hilft Luft dabei, die Wärme vom Lager abzuleiten. Aber im Vakuum gibt es keine Luft, die die Wärme abführen könnte. Die beim Lagerbetrieb entstehende Hitze kann sich schnell aufbauen und zu hohen Temperaturen führen.
Hohe Temperaturen können dazu führen, dass sich die Lagermaterialien ausdehnen, was sich auf die Abstände zwischen den Belägen und dem Läufer auswirken kann. Es kann auch das Schmiermittel abbauen und seine Wirksamkeit verringern. Wir müssen also alternative Wege finden, um mit der Hitze umzugehen.
Eine Möglichkeit ist der Einsatz von Heatpipes. Heatpipes sind Geräte, die Wärme sehr effizient übertragen können. Sie arbeiten nach dem Prinzip des Phasenwechsels. Ein Arbeitsmedium im Wärmerohr verdampft am heißen Ende (in der Nähe des Lagers) und kondensiert am kalten Ende und überträgt dabei Wärme. Wir können Heatpipes in das Lagerdesign integrieren. Beispielsweise können wir Heatpipes im Lagergehäuse platzieren, um die Wärme von den Pads abzuleiten.
Ein anderer Ansatz besteht darin, für die Lagerkomponenten Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu verwenden. Kupfer und Aluminium sind eine gute Wahl. Diese Materialien können die Wärme schnell von den Bereichen ableiten, in denen sie entsteht, und tragen so dazu bei, das Lager auf einer angemessenen Betriebstemperatur zu halten.
Design- und Strukturänderungen
Für den Vakuumbetrieb sind möglicherweise auch einige Anpassungen an der Konstruktion des Drucklagers des Kippsegments erforderlich. Die Pads selbst müssen möglicherweise neu gestaltet werden, um den unterschiedlichen Betriebsbedingungen Rechnung zu tragen.
Im Vakuum wirken aufgrund des fehlenden Luftdrucks unterschiedliche Kräfte auf das Lager. Wir müssen sicherstellen, dass die Polster stark genug sind, um diesen Kräften standzuhalten, ohne sich zu verformen. Möglicherweise müssen wir die Dicke der Polster erhöhen oder ihre Form ändern, um ihre strukturelle Integrität zu verbessern.
Auch das Lagergehäuse muss steifer ausgelegt werden. Im Vakuum kann jede kleine Verformung des Gehäuses die Ausrichtung der Bremsbeläge und des Läufers beeinträchtigen. Ein starres Gehäuse trägt dazu bei, die richtigen Abstände zwischen den Komponenten aufrechtzuerhalten und so einen reibungslosen Betrieb des Lagers zu gewährleisten.
Wenn Sie nun mehr über die verschiedenen Arten von Kippsegment-Axiallagern erfahren möchten, die wir anbieten, können Sie sich unsere ansehenKipplager-Drucklagerbaugruppe,Pad-Drucklager, UndStützlager-DrucklagerSeiten.
Abschluss
Der Betrieb eines Axialkipplagers im Vakuum erfordert mehrere Modifikationen, um optimale Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten. Von der Änderung des Schmiersystems bis hin zur Anpassung der Dichtung, des Wärmemanagements und des Designs muss jeder Aspekt sorgfältig geprüft werden.
Wenn Sie auf der Suche nach Kippsegment-Axiallagern für Vakuumanwendungen sind, sind wir für Sie da. Unser Expertenteam verfügt über jahrelange Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Lagern für eine Vielzahl von Bedingungen. Wir können mit Ihnen zusammenarbeiten, um die Lager entsprechend Ihren spezifischen Anforderungen anzupassen. Egal, ob Sie ein Lager für eine Vakuumkammer für die wissenschaftliche Forschung oder einen industriellen Vakuumprozess benötigen, wir haben das Richtige für Sie. Zögern Sie also nicht, sich für weitere Informationen an uns zu wenden und ein Beschaffungsgespräch zu beginnen.
Referenzen
- „Bearing Design in Machinery: Engineering Tribology and Lubrication“ von Alexander Khonsari und Erwin R. Booser
- „Vakuumtechnologie und -anwendungen“ von James F. O'Hanlon