Методы смазывания маслом

Смазывание масляной ванной
Простейший способ смазывания маслом — масляная ванна. Масло, увлекаемое вращающимися деталями подшипника, распределяется внутри подшипника, а затем стекает обратно в маслосборник корпуса. Как правило, уровень масла должен доходить до центра самого нижнего тела качения подшипника в неподвижном состоянии. Смазывание масляной ванной особенно подходит для низких частот вращения. Однако при высоких частотах вращения в подшипники попадает слишком много масла, что увеличивает трение и рабочую температуру.
Циркуляционное смазывание маслом

Работа на высоких частотах вращения повышает тепловыделение из-за трения, рабочую температуру и ускоряет старение масла. Чтобы снизить рабочие температуры и сократить интервалы замены масла, обычно предпочтителен способ смазывания циркуляцией масла (рис. 1). Циркуляция масла обычно осуществляется посредством насоса. После прохождения через подшипник, масло попадает в резервуар, где оно фильтруется и охлаждается перед возвратом в подшипник. Правильная фильтрация позволяет снизить уровень загрязнения и увеличить срок службы подшипника. В крупногабаритных системах с подшипниками различных размеров основной объёмный поток от насоса можно разделить на несколько меньших потоков. Контроль расхода в каждом отдельном контуре системы может осуществляться с помощью устройств SKF по мониторингу расхода.

Рекомендуемые значения расхода масла приведены в таблице 1. Для проведения более точного анализа обращайтесь в техническую службу SKF.

Дополнительная информация о системе SKF CircOil и устройствах мониторинга расхода SKF приведена в разделе Решения в области смазывания.

Смазывание впрыском масла
Способ смазывания впрыском масла (рис. 2) дополняет методы циркуляционного смазывания. Струя масла под высоким давлением направляется на сторону подшипника. Скорость струи масла должна быть достаточно высокой (≥ 15 м/с) для преодоления завихрений, возникающих вокруг вращающегося подшипника. Смазывание впрыском масла используется на очень высоких рабочих скоростях, когда в подшипник требуется направлять дозированное количество масла, чтобы избежать увеличения рабочей температуры.
Капельное смазывание
При использовании метода капельного смазывания в подшипник через заданные интервалы поступает дозированное количество масла. Подаваемое количество может быть относительно небольшим, чтобы минимизировать потери от трения при высоких частотах вращения. Тем не менее, трудно гарантировать что масло будет подаваться в подшипник при высокой частоте вращения, поэтому рекомендуется провести отдельное испытание. Вместо капельного смазывания предпочтительно использовать метод масловоздушного смазывания.
Смазывание масляным туманом
Современные специальные системы смазывания масляным туманом, предлагаемые SKF, работают с нетоксичным и неканцерогенным маслом, разработанным для снижения рассеяния масляного тумана до минимума, и подходящими системами уплотнений, что помогает решать задачи защиты окружающей среды и здравоохранения. При правильном использовании эти системы предлагают экономичный и экологически безопасный способ непрерывного и эффективного распыления масла и дозирования его минимально необходимого количества в подшипники. В современных системах смазывания масляным туманом в сухом воздухе удерживаются масляные капли размером от 1 до 5 мкм. Отношение масла к воздуху, обычно 1:200 000, создаёт очень бедную, но эффективную смесь, подаваемую под давлением 0,005 МПа.
Масловоздушное смазывание

Системы масловоздушного смазывания хорошо подходят для прецизионного оборудования с очень высокими рабочими частотами вращения и требованиями к низкой рабочей температуре. Информация о системах масловоздушного смазывания SKF приведена в разделе Решения в области смазывания.

При масловоздушном смазывании (рис. 3) используется сжатый воздух. Он направляет небольшое и точно дозированное количества масла в виде небольших капель по трубопроводам к форсунке, через которую оно подаётся в подшипник (рис. 4). Этот метод смазывания минимальным количеством позволяет подшипникам работать на очень высоких частотах вращения с относительно низкой рабочей температурой. Сжатый воздух используется для охлаждения подшипника и создания избыточного давления в корпусе подшипника, препятствующего проникновению загрязняющих веществ. Поскольку воздух используется только для подачи масла и не смешивается с ним, масло удерживается в корпусе. Системы масловоздушного смазывания считаются экологически безопасными при условии надлежащей утилизации остатков отработанного масла.

Для каждого подшипника в комплекте устанавливается отдельная форсунка. В большинстве конструкций предусмотрены специальные распорные втулки с форсунками.

Рекомендуемые значения количества масла для радиально-упорного шарикоподшипника, работающего с высокой частотой вращения, можно получить по формуле

Q = 1,3 dm

Рекомендуемые значения количества масла для цилиндрического роликоподшипника или двойного упорно-радиального шарикоподшипника можно получить по формуле


где
Q=расход масла [мм3/ч]
Б=ширина подшипника [мм]
d=диаметр отверстия подшипника [мм]
dm=средний диаметр подшипника [мм]
= 0,5 (d + D)
q=коэффициент
= от 1 до 2 для цилиндрических роликоподшипников
= от 2 до 5 для двойных упорно-радиальных шарикоподшипников


Для оптимизации условий смазывания рекомендуется провести отдельное испытание.

Различные конструкции подшипников по-разному реагируют на изменение количества масла. Например, роликоподшипники очень чувствительны к такому изменению, в то время как значительное изменение количества масла для шарикоподшипников может не иметь сильного влияния на их температуру.

Фактором, влияющим на повышение температуры и надёжность масловоздушного смазывания, является интервал смазывания, т.е. время между двумя измерениями на масловоздушном лубрикаторе. Обычно интервал смазывания определяется по расходу масла каждой форсунки и подаваемому объёму масла в час. Интервал может находится в диапазоне от одной минуты до одного часа, чаще всего он составляет от 15 до 20 минут.

Длина трубопроводов для подачи масла составляет от 1 до 5 м в зависимости от интервала смазывания. Необходимо устанавливать фильтр, не допускающий попадания в подшипник частиц размером > 5 мкм. Воздушное давление должно находится в диапазоне от 0,2 до 0,3 МПа, но для длинных трубопроводов его необходимо увеличить, чтобы компенсировать падение давления в трубе.

В трубопроводах должна быть предусмотрена возможность слива избыточного масла для поддержания минимальной рабочей температуры подшипника. В случае с горизонтальными валами установка дренажных каналов на каждой стороне подшипника не является сложной задачей. При установке на вертикальных валах проходящее через верхний подшипник (подшипники) масло не должно попадать в нижние подшипники. Под каждым подшипником должна быть предусмотрена установка дренажа и уплотнительного устройства. На торце шпинделя также необходимо установить эффективное уплотнение, чтобы избежать попадания смазочного материала на обрабатываемую деталь.

Форсунки должны быть расположены таким образом, чтобы масло поступало непосредственно в область контакта тел и дорожки качения, не попадая на сепараторы. Диаметры подшипников, в которых используется смазывание впрыском масла, смотрите в таблицах продукции. Для получения информации о подшипниках с другими вариантами сепараторов, не представленных в таблице, обращайтесь в техническую службу SKF.

Максимально достижимые частоты вращения, указанные в таблицах продукции для смазывания маслом, относятся исключительно к масловоздушному смазыванию.

Масловоздушное смазывание через наружное кольцо подшипника
Для прецизионных радиально-упорных шарикоподшипников, работающих с очень высокими частотами вращения, преимущественно подходит впрыскивание небольших объёмов масловоздушной смеси непосредственно через наружное кольцо. Этот способ предотвращает рассеивание смазочного материала, поскольку он поступает непосредственно в область контакта шариков и дорожки качения. В результате сокращается расход смазочного материала и улучшаются рабочие характеристики подшипника. Различные варианты (рис. 5) масловоздушного смазывания через наружное кольцо подшипника характеризуются следующими преимуществами:
  • В подшипниках с кольцевой канавкой и О-образными кольцами (суффикс обозначения L или L1) отсутствует утечка смазочного материала между подшипником и его посадочным местом в корпусе. Для подшипников без таких конструктивных особенностей (суффикс обозначения H или H1) SKF рекомендует механически обрабатывать отверстие корпуса и устанавливать О-образные кольца в подшипниковый узел.
  • Подшипники со смазочными отверстиями на большой стороне заплечика подшипника (суффикс обозначения H1 или L1) позволяют подавать смазочный материал очень близко к области контакта шариков/дорожки качения. Такое расположение этих смазочных отверстий позволяет достичь максимальной частоты вращения подшипников.
Смазывание минимальным количеством с минимальным расходом воздуха

Использование постоянного потока воздуха в системе масловоздушного смазывания имеет следующие недостатки: высокая стоимость сжатого воздуха, сильный уровень шума и сложный процесс дозирования и контроля. Система микродозирования SKF (рис. 6) практически полностью устраняет эти недостатки, улучшая контроль и снижая эксплуатационные расходы.

Система предназначена для высокоскоростных шпинделей с параметром быстроходности A ≥ 2 000 000 мм/мин и осуществляет подачу точно дозированного количества масла в каждый подшипник в зависимости от настроек станка. Система микродозирования SKF автоматически выполняет повторную калибровку при изменении таких условий, как температура или вязкость масла. Технология обычно позволяет снизить расход масла до 0,5-5 мм3/мин с минимальным количеством сжатого воздуха.

Информация о системе микродозирования SKF представлена в разделе Решения в области смазывания.

SKF logo