Выбор роликовых подшипников и уплотнений для конвейеров в пыльных промышленных условиях.

Практическое руководство по техническим характеристикам конвейеров для горнодобывающей, цементной, карьерной, энергетической и погрузочно-разгрузочной отраслей.

Краткий ответ. Для пылеобразующих конвейеров подшипник и уплотнение следует рассматривать как единую систему обеспечения надежности. Необходимо подтвердить радиальную нагрузку и скорость вращения роликов, а затем выбрать уплотняющие барьеры, соответствующие степени запыленности, воздействию влаги, температуре и доступности для технического обслуживания. Подшипник большей грузоподъемности не сможет компенсировать проникновение загрязнений через слабое уплотнение.

1. Почему пыль влияет на характеристики ролика?

Конвейерный ролик может выглядеть механически простым, в то время как его подшипниковая камера выполняет сложную работу. На цементных заводах, в шахтах, карьерах, на электростанциях и терминалах для сыпучих грузов мелкая пыль может оставаться во взвешенном состоянии вокруг конвейера в течение нескольких часов. Более крупные частицы скапливаются вокруг концов вала, а влага может превратить осевшую пыль в абразивную пасту. В таких условиях выбор подшипника и уплотнения для конвейерного ролика следует рассматривать как единую систему, а не как два варианта из каталога.

Практический вопрос при покупке заключается не в том, «Какой подшипник самый прочный?», а в том, «Сможет ли подшипник, уплотнение, смазка и конструкция роликов надежно вращаться при фактической нагрузке и уровне загрязнения?» Твердые частицы, попадающие в зону качения, могут оставлять вмятины на поверхностях и нарушать смазочную пленку. После попадания загрязнения внутрь, простое указание подшипника с более высокой грузоподъемностью может не устранить первопричину проблемы.

Начните спецификацию конвейерных роликов с учета условий эксплуатации и механизма отказа: тип и тонкость пыли, воздействие влаги, скорость ленты, радиальная нагрузка, удар, наработка часов, доступ для технического обслуживания и аномальная температура. Эти параметры определяют необходимый уровень герметизации и оптимальное расположение подшипников.

2. Начните с причины отказа, а не с номера подшипника.

Преждевременный выход из строя натяжного ролика часто объясняют «неисправными подшипниками», но подшипник может быть последним звеном в цепочке поломок. Пыль может проникать через недостаточный внешний барьер, загрязнять смазку, повреждать дорожки качения и увеличивать трение. В результате ролик может начать шуметь, нагреваться или его будет трудно вращать. Если он в конечном итоге заклинит, неподвижная оболочка может увеличить сопротивление ленты и создать локальную точку износа.

Это различие имеет значение при закупках. Замена вышедшего из строя ролика на другой, использующий ту же ненадежную систему уплотнения, может воспроизвести ту же проблему. Перед заменой подшипников необходимо осмотреть вышедшие из строя узлы на наличие загрязнений внутри камеры подшипника, повреждений уплотнительных каналов, коррозии, состояния смазки, аномального износа и признаков смещения или удара.

3. Подберите подшипник в соответствии с нагрузкой, скоростью и риском загрязнения.

3.1 Грузоподъемность необходима, но это не является единственным требованием.

Подшипник должен выдерживать радиальную нагрузку от ролика с соответствующим запасом прочности. Нагрузка неравномерна по всем позициям ролика: зоны удара, переходные зоны и неравномерное распределение материала могут создавать более жесткие условия, чем стабильная несущая способность. Жесткость вала, точность установки подшипника и качество монтажа также влияют на поведение подшипника.

3.2 Проверка скорости вращения роликов и скорости ленты.

Скорость вращения подшипника зависит от скорости ремня и диаметра ролика. Ролик меньшего диаметра вращается быстрее при той же скорости ремня, поэтому следует обратить внимание на трение уплотнения, свойства смазки и скоростные характеристики подшипника. Покупателям следует указывать скорость ремня и диаметр ролика, а не просить поставщика выбирать подшипник только по ширине ремня.

3.3 Определите, обеспечивает ли внутреннее уплотнение подшипника дополнительную защиту.

Герметичный подшипник может обеспечить дополнительный барьер от загрязнения, но его не следует рассматривать как замену хорошо спроектированному роликовому уплотнению. Вся конструкция по-прежнему должна обеспечивать защиту от пыли на входе в вал. Внутренние уплотнения могут увеличивать трение и иметь ограничения по смазке и температуре, поэтому выбор следует проверять с учетом скорости вращения, рабочей температуры и стратегии технического обслуживания.

4. Выбор уплотнителя: Создайте барьеры против самой пыли.

4.1 Лабиринтные уплотнения подходят для многоступенчатой ​​защиты с низким коэффициентом трения.

Лабиринтные уплотнения проталкивают загрязнения по извилистому пути, а не полагаются только на трение. Это делает их привлекательными для конвейерных роликов, где важно низкое сопротивление движению. Однако в условиях сильного запыления эффективность зависит от геометрии, зазоров, качества сборки и того, как конструкция справляется с накопившимися загрязнениями. Само по себе понятие «лабиринтное уплотнение» не является полным описанием эксплуатационных характеристик.

4.2 Контактные уплотнения создают физический барьер, но с определенными компромиссами.

Уплотнения с кромкой или другие контактные уплотнения могут повысить эффективность защиты, поскольку уплотнительный элемент контактирует с вращающейся поверхностью. Компромисс заключается в трении и износе в этой зоне контакта. Плохая смазка, чрезмерная скорость, абразивные частицы на кромке, дефекты поверхности вала или высокая температура могут сократить срок службы уплотнения. Поэтому контактное уплотнение следует выбирать с учетом скорости и условий эксплуатации, а не просто добавлять в качестве «дополнительной защиты».

4.3 Комбинированная герметизация заслуживает оценки в условиях сильного загрязнения.

В условиях стойкого загрязнения мелкой минеральной или цементной пылью многоступенчатая система может быть более надежной, чем одноступенчатый барьер. Бесконтактный лабиринт может снизить уровень загрязнения, достигающего вторичного контактного барьера, а герметичный подшипник может обеспечить дополнительную внутреннюю защиту. Точную конструкцию следует проверять по чертежу или образцу, а не предполагать на основе маркетинговых условий.

5. Используйте операционную среду для настройки технических характеристик.

Сухой порошок в закрытом цементном перегрузочном пункте ведет себя иначе, чем влажная мелкая фракция, образующаяся при движении по наружному конвейеру. Приведенные ниже условия изменяют требования к спецификации и проверке.

6. Что следует проверить в технической спецификации конвейерных роликов?

Полезный запрос коммерческого предложения позволяет поставщику воспроизвести требуемые параметры работы. Он не должен ограничиваться диаметром ролика, длиной и количеством подшипников. Для работы в пыльной среде следует запросить конструкцию уплотнения и доказательства, использованные для его проверки.

Стандарт ISO 1537 определяет размеры, расположение и зазоры роликов, используемых в некоторых трехроторных желобчатых ленточных конвейерах. Сам по себе он не доказывает пригодность конкретного роликового уплотнения для работы в условиях сильного запыления. Покупателям следует различать соответствие размеров и герметичность в зависимости от условий окружающей среды.

7. Перед изменением спецификации необходимо провести диагностику существующих неисправностей роликов.

Особенно полезно указать схему расположения повреждений. Если повреждения концентрируются под перегрузочным желобом, в следующей спецификации, возможно, потребуется одновременно учесть ударные нагрузки и воздействие пыли. Если повреждения возникают на открытом воздухе после сезона дождей, защита от воды может быть столь же важна, как и герметизация от сухой пыли.

8. Распространенные ошибки при закупке продукции для конвейерных систем, работающих в условиях запыленности.

Распространенная ошибка — выбор роликов по марке или размеру подшипников без указания типа уплотнения. Другая ошибка — предположение, что все «пылезащитные» или «герметичные» ролики обеспечивают одинаковую защиту. Эти описания не сообщают покупателю о пути уплотнения, материалах, коэффициенте трения, контроле сборки или методе испытаний.

Избыточная детализация также может быть нерациональной. Сложная система контактного взаимодействия с высоким трением может быть излишней в условиях умеренной сухой пыли, в то время как простая недорогая лабиринтная система может оказаться неэффективной там, где постоянно присутствует ультрамелкая пыль и вода. Цель состоит в обеспечении защиты, соразмерной риску загрязнения, с приемлемым сопротивлением качению и ремонтопригодностью.

Наконец, не следует использовать список стандартов в качестве замены данных о применении. Поставщик может сделать обоснованный выбор только в том случае, если в запросе предложений четко описаны конвейер и условия эксплуатации.

9. Контрольный список для запроса коммерческого предложения на ролики для пылезащитных систем

Для более точной рекомендации по выбору роликов и составления сметы предоставьте следующую информацию:

• Применение конвейеров и транспортировка материалов
• Ширина ленты, скорость ленты и производительность конвейера
• Диаметр ролика, длина рабочей поверхности и размеры вала/крепления.
• Положение для переноски, возврата, удара или другое положение холостого хода
• Ожидаемая радиальная нагрузка или достаточно данных о конвейере для ее определения.
• Тип и степень запыленности, включая тип частиц: очень мелкие или абразивные.
• Дождь, смыв, влажность, грязь или другие воздействия воды.
• Температура окружающей среды и материала
• Часы работы и доступ для технического обслуживания
• Текущая компоновка подшипников/уплотнений и признаки неисправности при замене существующих роликов.
• Требуемые стандарты размеров, испытаний или документации

10. Окончательный выбор: Рассматривайте подшипник и уплотнение как единую систему обеспечения надежности.

В пыльных промышленных конвейерах подшипник с достаточной грузоподъемностью все равно может преждевременно выйти из строя, если загрязнения достигнут контактных поверхностей. И наоборот, агрессивное уплотнение может создавать ненужное трение, если оно плохо согласовано со скоростью и температурой. Практические технические характеристики должны учитывать баланс между грузоподъемностью подшипника, частотой вращения роликов, барьерами уплотнения, защитой от смазки, воздействием окружающей среды и потребностями в техническом обслуживании.

Компания SINOCONVE поставляет конвейерные ролики вместе с конвейерными лентами для промышленного применения в системах перемещения материалов. Для запроса роликов, предназначенных для работы в условиях запыленности, отправьте чертеж ролика или его размеры вместе со скоростью ленты, областью применения, условиями запыленности, воздействием воды, температурой и текущей информацией о неисправности. Это позволит технической команде лучше определить оптимальное расположение подшипников и уплотнений, вместо того чтобы выбирать только по размерам.

FAQ

Стоит ли выбирать подшипник большего размера для запыленного конвейерного ролика?

Не автоматически. Подшипник большего размера может обеспечить большую грузоподъемность, но он не устраняет проблему проникновения загрязнений через некачественное уплотнение. Сначала подтвердите нагрузку, а затем определите путь проникновения загрязнений и конструкцию уплотнения.

Достаточно ли лабиринтного покрытия для защиты от цемента или шахтной пыли?

В некоторых областях применения это может быть целесообразно, но ответ зависит от тонкости пыли, ее концентрации, влажности, скорости потока и самой конструкции лабиринта. При сильном загрязнении может потребоваться многоступенчатая схема или дополнительный контактный/внутренний барьер.

Не требуют ли герметичные подшипники технического обслуживания?

Герметичные подшипники могут снизить воздействие загрязнений и потребность в повторной смазке при соответствующих конструкциях, но у всего ролика все еще есть ограничения по эксплуатации. Состояние уплотнения, срок службы смазки, температура, нагрузка и установка остаются важными факторами.

Какая информация наиболее важна при заказе натяжных роликов?

Укажите размеры роликов и детали крепления, а также скорость ленты, положение натяжного ролика, нагрузку или режим работы конвейера, воздействие пыли и воды, температуру и необходимые испытания/документацию. При замене вышедших из строя роликов приложите фотографии или результаты осмотра вскрытых узлов.

Как можно сравнить две конструкции роликовых уплотнений конвейера?

Запросите чертежи в разрезе или образцы, определите барьеры загрязнения, проверьте, контактируют ли элементы с валом, и сравните соответствующие данные о проникновении пыли/воды и сопротивлении вращению при одинаковых условиях эксплуатации.