A jednotka vankúšového bloku je namontovaná ložisková zostava pozostávajúca z puzdra – zvyčajne z liatiny, lisovanej ocele alebo termoplastu – ktorá nesie valivé ložisko a pripevňuje ho k rovnej montážnej ploche rovnobežnej s hriadeľom. Jednotky vankúšových blokov sú jednou z najpoužívanejších konfigurácií namontovaných ložísk v priemyselných strojoch, pretože umožňujú podoprenie otočného hriadeľa nezávisle od vnútorného otvoru stroja, čím sa zjednodušuje inštalácia, zarovnanie a budúca údržba alebo výmena.
Základný dizajn a konštrukcia
Jednotka vankúšového bloku pozostáva z dvoch hlavných komponentov: bývanie , ktorý sa priskrutkuje k rámu stroja cez montážne otvory na oboch stranách otvoru ložiska a samotné ložisko , ktorý je inštalovaný vo vnútri guľového sedla v puzdre. Toto sférické rozhranie umožňuje väčšine jednotiek vankúšového bloku samočinné zarovnanie o niekoľko stupňov, čím sa prispôsobí menšiemu nesprávnemu vyrovnaniu hriadeľa alebo chybe inštalácie krytu bez prenosu tohto napätia na valivé prvky.
Ložisko je upevnené na hriadeli pomocou uzamykacieho mechanizmu – najčastejšie nastavovacích skrutiek alebo excentrickej uzamykacej objímky – a zostava je zvyčajne utesnená kontaktnými alebo labyrintovými tesneniami, aby sa nečistoty nedostali dovnútra a nedostali sa dovnútra mazivo. Mazací nástavec (zerk fiting) na vrchu krytu umožňuje pravidelné premazávanie bez rozoberania jednotky.
Typy jednotiek vankúšových blokov podľa typu ložiska
Typ vnútorného ložiska použitý v jednotke vankúšového bloku určuje jeho nosnosť, rýchlosť a vhodnosť pre radiálne alebo kombinované zaťaženie.
| Typ ložiska | Kapacita zaťaženia | Typická aplikácia |
|---|---|---|
| Guličkové ložisko (typ vložky) | Ľahký až stredný radiálny, ľahký ťah | Dopravníky, ventilátory, ľahké priemyselné zariadenia |
| Sférické valčekové ložisko | Ťažký radiálny a mierny ťah | Ťažké dopravníky, ťažba, manipulácia s materiálom |
| Kuželíkové ložisko | Vysoké kombinované radiálne a ťahové zaťaženie | Hriadele ťažkých strojov pri kombinovanom zaťažení |
| Valčekové ložisko | Vysoký radiálny, minimálny ťah | Vysokorýchlostné hriadele s primárne radiálnym zaťažením |
Valčekové ložiskové bloky sú štandardnou voľbou pre náročné priemyselné aplikácie, pretože ich vnútorná geometria umožňuje nepretržité samonarovnávanie aj pri značnom zaťažení, zatiaľ čo štandardné ložiskové ložiskové jednotky s vložkou sú vhodnejšie pre menšie zaťaženie, kde sú prioritou cena a jednoduchosť.
Materiály krytu a kedy ich použiť
Materiál krytu ovplyvňuje pevnosť, hmotnosť, odolnosť proti korózii a náklady a mal by byť prispôsobený požiadavkám na zaťaženie a prevádzkovému prostrediu.
- liatina: Štandardný materiál pre všeobecné priemyselné použitie, ponúka vysokú pevnosť, dobré tlmenie vibrácií a dlhú životnosť
- Lisovaná oceľ: Ľahšia a lacnejšia možnosť vhodná pre nenáročné aplikácie, kde nie je potrebná vysoká nosnosť
- Termoplast (polymér): Odolné voči korózii a nehrdzavejúce, bežne používané v prostredí spracovania potravín, umývania alebo chemickej expozície
- Nerezová oceľ: Vybrané pre maximálnu odolnosť proti korózii v potravinárskom, námornom alebo vysoko korozívnom priemysle
Najmä pri spracovaní potravín a nápojov kryty z termoplastu alebo nehrdzavejúcej ocele sú zvyčajne vyžadované hygienickými normami, pretože liatinové kryty môžu pri častom umývaní žieravými čistiacimi prostriedkami korodovať, čím sa časom zvyšuje riziko kontaminácie.
Uzamykacie mechanizmy: nastavovacia skrutka vs. excentrický golier vs. objímka adaptéra
Spôsob, akým je ložisko upevnené na hriadeli, ovplyvňuje rýchlosť inštalácie a to, ako dobre jednotka odoláva vibráciám alebo reverzným zaťaženiam.
Porovnanie typu zamykania
- Zaisťovanie nastavovacou skrutkou: Rýchla inštalácia, najlepšia pre jednosmernú rotáciu a nízke až stredné zaťaženie
- Excentrické zamykanie goliera: Vynikajúca priľnavosť pre reverzné zaťaženie a prostredie s vysokými vibráciami, odoláva uvoľneniu lepšie ako nastavovacie skrutky
- Uzamykanie objímky adaptéra: Poskytuje rovnomernú, sústrednú upínaciu silu, preferovanú pre väčšie priemery hriadeľa a väčšie zaťaženie
Nastavovacie skrutky by sa mali pravidelne doťahovať počas prvých dní prevádzky, pretože sa môžu pri vibráciách vrátiť späť – častý bod skorého zlyhania, ktorému sa dizajn excentrickej objímky a objímky adaptéra do značnej miery vyhýba v dôsledku ich zaklinovania alebo rovnomerného upínania.
Hodnoty zaťaženia a veľkosti
Jednotky vankúšových blokov sú dimenzované predovšetkým podľa priemeru otvoru hriadeľa, ale skutočná nosnosť závisí od typu vnútorného ložiska a konštrukcie krytu, nie iba od veľkosti otvoru.
| Rozsah veľkostí otvoru | Typ guľôčkového ložiska (dynamické zaťaženie) | Typ guľového valca (dynamické zaťaženie) |
|---|---|---|
| 1 palec / 25 mm | ~9 500 lbf | ~22 000 lbf |
| 2 palce / 50 mm | ~14 000 lbf | ~48 000 lbf |
| 3 palce / 75 mm | ~19 000 lbf | ~85 000 lbf |
| 4 palce / 100 mm | N/A (zvyčajne len valček) | ~130 000 lbf |
Tieto údaje sú približné a líšia sa v závislosti od výrobcu, preto vždy potvrďte špecifickú dynamickú a statickú únosnosť uvedenú v katalógu výrobcu a nespoliehajte sa len na veľkosť otvoru, pretože dve jednotky s rovnakým otvorom môžu mať výrazne rozdielnu nosnosť v závislosti od konštrukcie vnútorného ložiska.
Typické aplikácie v rôznych odvetviach
Jednotky vankúšových blokov sa používajú všade tam, kde horizontálny otočný hriadeľ potrebuje nezávislú oporu mimo hlavného krytu stroja.
- Dopravníkové systémy: Nosné hnacie a napínacie hriadele cez manipulačné a baliace linky
- Poľnohospodárske stroje: Šneky, kombajny a zariadenia na manipuláciu s obilím vyžadujúce odolnosť voči prachu a vlhkosti
- Ťažba a spracovanie kameniva: Vysokovýkonné guľové valcové vankúšové bloky podporujúce hriadele drviča a triediaceho zariadenia
- Systémy HVAC: Podpora hriadeľa ventilátora a ventilátora vo vzduchotechnických jednotkách
- Spracovanie potravín a nápojov: Jednotky z termoplastu alebo nehrdzavejúcej ocele na miešačkách, dopravníkoch a zariadeniach určených na umývanie
V banských a kamenivových aplikáciách jednotky vankúšových blokov často pracujú pri nepretržitom silnom nárazovom zaťažení, čo je dôvod Jednotky súdkových ložísk v telesách z liatiny alebo z tvárnej liatiny sú takmer univerzálnym štandardom, ktorý ponúka kombináciu nosnosti a odolnosti, ktorej sa ľahšie jednotky guľôčkových ložísk nevyrovnajú.
Ako vybrať správnu jednotku vankúšového bloku
Výber správnej jednotky vankúšového bloku vyžaduje spoločné vyhodnotenie zaťaženia, rýchlosti, prostredia a montážnych obmedzení, a nie výber na základe samotnej veľkosti otvoru.
Kontrolný zoznam výberu
- Potvrďte, že priemer hriadeľa zodpovedá požadovanej veľkosti otvoru
- Vypočítajte očakávané radiálne a axiálne zaťaženie, vrátane rázového zaťaženia, aby ste vybrali vhodne dimenzovaný typ ložiska
- Určite prevádzkové otáčky (RPM) a potvrďte, že spadajú do limitu menovitých otáčok ložiska
- Vyberte si uzamykací mechanizmus na základe vzoru otáčania – nastavovacia skrutka pre jednosmernú, excentrickú objímku alebo objímku adaptéra na cúvanie alebo veľké zaťaženie
- Vyberte materiál krytu podľa prostredia — liatina na všeobecné použitie, termoplast alebo nehrdzavejúca oceľ na umývanie alebo korózne nastavenia
- Špecifikujte typ tesnenia podľa vystavenia kontaminácii – štandardné tesnenia v interiéri, labyrintové tesnenia alebo tesnenia s tromi okrajmi pre prašné alebo vlhké vonkajšie podmienky
Napríklad ľahký baliaci dopravník pracujúci vo vnútri môže využívať a liatinový vankúšový blok s vloženým guľôčkovým ložiskom a aretáciou pomocou nastavovacej skrutky , zatiaľ čo šachta drviča kameňa v závode na výrobu kameniva by vyžadovala a robustný liatinový vankúšový blok so súdkovým ložiskom a aretáciou adaptéra aby vydržali nepretržité nárazové zaťaženie.
Najlepšie postupy inštalácie a údržby
Správna inštalácia a konzistentný plán údržby sú najväčšími faktormi pri dosahovaní očakávanej životnosti jednotky vankúšového bloku.
- Pred priskrutkovaním krytu na miesto sa uistite, že montážne povrchy sú rovné a správne zarovnané, aj keď samotné ložisko sa môže samo vyrovnať o niekoľko stupňov
- Utiahnite upevňovacie skrutky a uzamykacie mechanizmy na hodnoty uťahovacieho momentu špecifikované výrobcom
- Po prvom znovu skontrolujte dotiahnutie nastavovacej skrutky 24 až 48 hodín prevádzky, pretože počiatočné usadzovanie môže uvoľniť spojenie
- Dodržujte naplánovaný interval premazania – zvyčajne každý 500 hodín v špinavom alebo vysoko kontaminovanom prostredí a až 2 000 až 5 000 hodín v čistom interiéri s nízkou rýchlosťou
- Pravidelne kontrolujte tesnenia, či nie sú opotrebované alebo prasknuté, pretože zlyhanie tesnenia je zvyčajne prvou fázou vedúcou ku kontaminácii a prípadnému zlyhaniu ložiska
