Cages de roulements PEEK pour compresseurs de réfrigération à vis

Les cages PEEK de SKF augmentent la vitesse des compresseurs de réfrigération à vis de 17 %

Cages en PEEK
Le défi
Un important producteur nord-américain de systèmes de contrôle de température de transport avait besoin d'une solution de mise à niveau des performances des roulements pour une modernisation du compresseur à vis. Les applications incluraient la réfrigération de transport pour les remorques ainsi que la climatisation des bus.

La vitesse maximale du roulement (ou rotor) utilisé dans le compresseur précédent était de 12 000 tours par minute et les cages embouties en laiton utilisées s'acquittaient parfaitement de leur tâche. L'entreprise souhaitait augmenter cette plage de fonctionnement et a donc consulté SKF.

La solution 
Les ingénieurs de SKF ont travaillé en étroite collaboration avec le fabricant du compresseur et étudié plusieurs nouveaux matériaux possibles pour la cage du roulement. Il s'agissait notamment de tôle d'acier emboutie, d'acier usiné et de laiton. Aucun n'était en mesure de gérer une augmentation de la vitesse de fonctionnement. 

La plage de fonctionnement étendue a pu être obtenue en changeant les matériaux et la conception de la cage. La plage de fonctionnement étendue signifie une réduction de la viscosité du lubrifiant de base, l'augmentation de la température de fonctionnement et l'augmentation de la
vitesse de fonctionnement du roulement En fin de compte, du polyétheréthercétone (PEEK) moulé par injection et renforcé de fibre de verre a été retenu.

Si le matériau moulé aide à réduire les coûts, il a besoin de plus d'espace que la cage d'origine emboutie en laiton. SKF a compensé cet inconvénient en réduisant le nombre de billes de dix à neuf. Typiquement, ceci aurait dû diminuer la charge de base des roulements de 10 %, mais SKF a utilisé une compensation supplémentaire en utilisant de l'acier à traitement thermique optimisé et en améliorant la finition de surface sur les billes et les chemins de roulement. 

Le résultat
La température de décharge maximale (température du roulement) a augmenté
à 148,9 °C (300 °F). La vitesse maximale du roulement (ou rotor) est passée de 12 000 à 14 000 tours par minute – une augmentation de vitesse de 17 %. La valeur de la plage de fonctionnement accrue fait plus que compenser l'augmentation du coût des roulements.
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