Ремни

Ременной привод существует уже более столетия. К сожалению, бывает так, что по различным причинам ремень может износиться и порваться, что в конечном итоге выльется в незапланированный дорогостоящий ремонт.

Из основных видов ремней можно выделить три: поликлиновые, зубчатые и клиновые.

Использование таких ремней, позволяет передавать большую мощность, необходимую для функционирования оборудования. Кроме того, ремни обеспечивают синхронную работу всей системы.

Поскольку современное технологическое оборудование и, в частности, компрессорное предназначено для функционирования в различных условиях, зачастую под воздействием больших нагрузок, следует уделить пристальное внимание качеству ремней.

Достичь высокого качества можно используя современные процессы производства и соблюдения строго контроля качества всех материалов и сырья. Если данные требования будут соблюдены, то можно не сомневаться в компетентности производителя, а соответственно, и в надежности продукции, что в конечном итоге скажется на общей безупречной работе оборудования.

Подшипник

Подшипник - сборочный узел, являющийся частью опоры или упора, поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Подшипники фиксируют положение в пространстве, обеспечивают вращение, качение или линейное перемещение с наименьшим сопротивлением, воспринимают и передают нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции. Иными словами, подшипник - это опора, которая воспринимает нагрузки и допускает относительное перемещение частей механизма в требуемом направлении.

По виду трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения. В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ.

Широкое применение подшипников качения обусловлено рядом их преимуществ по сравнению с подшипниками скольжения - меньшим моментом сопротивления вращению, особенно в начале движения, а также при малых и средних частотах вращения; большей несущей способностью на единицу ширины подшипника; полной взаимозаменяемостью; простотой эксплуатации; меньшим расходом смазочных материалов и цветных металлов; более низкими требованиями к материалам и термообработке валов.

Преимущества подшипников качения:

- сравнительно малая стоимость вследствие массового производства

- малые потери на трение и незначительный нагрев при работе

- высокая взаимозаменяемость

- малый расход цветных металлов при изготовлении

- малые осевые размеры

Недостатки подшипников качения:

- большие радиальные размеры

- чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам

- большая сопротивляемость вращению, шум и низкая долговечность на высоких скоростях вращения.

Достоинства подшипников скольжения:

- надежно работают в высокоскоростных приводах

- хорошо воспринимают ударные и вибрационные нагрузки (большая площадь поверхности и демпфирование масляного слоя)

- имеют небольшие радиальные размеры

- допускают установку на шейки коленчатых валов

- имеют относительно простую конструкцию

Недостатки подшипников скольжения:

- сравнительно большие осевые размеры

- требуют постоянного контроля за наличием и качеством смазки

Смазочные материалы

Существует два типа компрессоров: объемные и динамические. В объемных компрессорах газообразное вещество всасываeтcя в камеру, сжимается и вытесняется с помощью возвратно-поступательного движения поршня. Принцип действия динамических компрессоров заключается в том, что колеса турбины ускоряют среду, которая затем внезапно тормозится. В течение последних двадцати пяти лет традиционные поршневые компрессоры усиленно вытеснялись ротационными компрессорами и особенно винтовыми компрессорами, так что доля винтовых и ротационных крыльчатых компрессоров на рынке в настоящее время составляет более 70%. Это объясняется незначительной массой и компактностью конструкции ротационных компрессоров. Такие компрессоры характеризуются низкой шумностью работы, отсутствием вибраций и высокой надежностью в эксплуатации. Ротационные компрессоры, как правило, обладают постоянным, относительно низким сжатием больших объемов воздуха, тогда как поршневые компрессоры обеспечивают пульсацию меньших объемов воздуха с более высокой степенью сжатия.

По сравнению с поршневыми компрессорами, в которых масло в основном смазывает подшипники, поршни, цилиндры и клапаны, в омываемых маслом винтовых и ротационных компрессорах, оно выполняет дополнительную функцию охлаждения и уплотнения. Анализируя функцию смазочного материала, можно найти различия между воздушными и газовыми компрессорами, вакуумными насосами и компрессорами для холодильных машин.

Смазка поршневых компрессоров

В поршневых компрессорах поршень соединен с коленчатым валом с помощью шатуна. Как правило, цилиндр и механизм движения смазывают разбрызгиванием масла из одного и того же картера. В крупных компрессорах поршень приводят в движение с помощью крейцкопфных шатунов (крейцкопфные компрессоры однократного или двойного действия). В таких компрессорах механизм движения смазывают разбрызгиванием масла из картера и раздельно из цилиндров.

Цилиндры в поршневых компрессорах являются для смазочного масла самой сложной задачей. Именно цилиндры, в конечном счете, определяют выбор смазочного масла. Главные задачи смазочного материала заключаются в снижении трения и износа, уплотнении камер сжатия и в защите от коррозии. Пиковая нагрузка на смазочную пленку происходит в верхней и нижней мертвых точках (ТДС и ВДС). В этих точках существует опасность разрыва масляной пленки и прямого контакта металла с металлом. Масло также подвергается колоссальным термическим нагрузкам вследствие высоких температур, развивающихся при сжатии среды (это может привести к окислению масла и образованию отложений, а в случае с воздухом — к обогащению кислородом). Сжатию следует подвергать максимально очищенный воздух или газ, потому что загрязняющие примеси могут ускорить процессы окисления (например, агрессивные газы из окружающей среды могут крайне негативно влиять на эксплуатационные качества смазочного масла). В случае смазки механизма движения смазка подшипников приобретает первостепенное значение.

Поршневые компрессоры выпускаются в вариантах смазки маслом и в безмасляном варианте. Обычно для смазки поршневых компрессоров применяют масла на минеральной базе в соответствии с DIN 51 506-VGL, VDL (или смазочные масла на базе ПАО или диэфиров) в классах вязкости ISO VG 68 до ISO VG 150. Мобильные компрессоры часто смазывают сезонным моторным маслом (SAE20,SAE30, SAE40).

Ротационные поршневые компрессоры

(одновальные, ротационные крыльчатые компрессоры)

В этих компрессорах объем камер давления периодически колеблется между двумя предельными значениями. Экоцентрический цилиндрический ротор, установленный в цилиндрической муфте корпуса, имеет ползуны (обычно сталь или RTFE — политетрафторэтилен), вставленные в канавки, которые изменяют камеру в форме звезды между ротором и корпусом. Когда ротор вращается, центробежная сила давит на ползуны у стенки корпуса. Во время вращения за счет расширения камеры со стороны впуска всасывается воздух, и поскольку объем становится меньше, среда сжимается до тех пор, пока не будет вытеснена через выходное отверстие. Ступени впуска и сжатия регулируются прорезями в корпусе.

В работе простого действия возможны давления вплоть до 10 и 16 атмосфер - в работе двойного действия. Объемы могут достигать 80 м³/мин. Преимуществами ротационных поршневых компрессоров являются компактность, непрерывный поток и отсутствие вибрации по сравнению с поршневыми компрессорами.

Смазка ротационных поршневых компрессоров

Камеры высокого давления в ротационных поршневых компрессорах охлаждают и смазывают с помощью системы утрачивающейся смазки или непосредственным впрыском. Смазка ротационных поршневых компрессоров аналогична смазке цилиндров центробежных поршневых компрессоров, так как в обоих случаях смазочный материал подвергается воздействию высоких температур на выходе. В случае ротационных поршневых компрессоров смазываемых и охлаждаемых впрыском масла, определенное количество масла непрерывно попадает в камеру высокого давления компрессора. Количество масла таково, что температура на выходе не превышает 100-110 °С. Одновременно с этим масло уплотняет поршни, прижимая к корпусу и защищая их от износа. Охлаждение среды приводит к повышению степени сжатия. Охлаждение и уплотнение повышают объемную эффективность и благодаря этому общую эффективность компрессора. Обычно используют масла по VCL и VDL по DIN 51 506 с ISO VG между 68 и 150 или сезонные моторные масла SAE20, SAE30, SAE40. Ротационные поршневые компрессоры чаще всего применяют на железнодорожном и автомобильном транспорте. Давление на выходе чаще всего бывает ниже 10 атмосфер.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры снабжены двумя вращающимися в противоположном направлении валами. Они работают по принципу вытеснения. Один из валов является компрессором, а другой работает на холостом ходу, причем оба вращаются в одном и том же корпусе. Впускная зона имеет большое поперечное сечение и объем. Когда оба вала вращаются, объем уменьшается и происходит сжатие. Сжатая среда затем вытесняется из корпуса через выпускное отверстие. Компрессор имеет выпуклое спиралевидное сечение, в то время как другой вал имеет вогнутое спиралевидное сечение. Оба ротора безмасляного винтового компрессора находятся в зацеплении друг с другом таким образом, что их поверхности никогда не соприкасаются. С другой стороны роторы в винтовых компрессорах, смазываемых погружением в масляную ванну, соприкасаются друг с другом и, следовательно, не нуждаются в зубчатом сцеплении. Преимущества винтовых компрессоров заключаются в компактности, минимальной вибрации и непрерывности потока.

Смазка винтовых компрессоров

В винтовых компрессорах, смазываемых впрыском смазочного материала, масло выполняет смазывающую, уплотнительную и охлаждающую функции. Масло впрыскивают в камеру высокого давления между роторами под давлением 3-4 атмосферы. Оно образует гидростатическую и гидродинамическую пленку. Таким образом, масло смазывает сцепленные роторы и подшипники скольжения и качения, которые являются составной частью зубчатого сцепления. Кроме того, оно уплотняет зазоры между ротором и корпусом. Также смазочный материал способствует поглощению тепла и его рассеиванию через радиаторы. Температура сжатого воздуха составляет 70—100 °С и регулируется количеством впрыскиваемого масла. Масляные сепараторы удаляют масло из воздуха. Остаточные количества масла в воздухе достигают 2-3 мг/м³. Выделенное масло затем деаэрируют, фильтруют и охлаждают с 80 до 50 °С. Когда масло находится на стороне нагнетания винтового компрессора (например, под давлением 10 атмосфер), давление может быть использовано для повторного впрыска масла. Поскольку вязкость масла имеет первостепенное значение для эластогидродинамической смазки и, следовательно, для механической стабильности пленки, то она должна подбираться для условий пуска и нормальной эксплуатации компрессора. Как правило, масла ISO VG 46 удовлетворяют требованиям производителей компрессоров по предельной вязкости больше 10 мм²/сек при рабочей температуре и около 500 мм²/с при запуске. Этот диапазон также удовлетворяет большинству областей применения в Центральной Европе. Более высоковязкие масла ISO VG 68 или синтетические сложные эфиры PAG или масла на базе ПАО применяют в странах с высокими температурами окружающей среды. В последнее время широкое применение получили масла гидрокрекинга, так называемые масла группы 3. Масла для винтовых компрессоров обладают мягкими противозадирными и противоизносными характеристиками. Для них требуется, как правило, нагрузка ≥ 10. Что касается их размеров и массы, то объемы, достигнутые с помощью винтовых компрессоров, превосходны.

Турбокомпрессоры

Турбокомпрессоры - это динамические машины, которые превращают динамическую энергию в энергию сжатия. Среда ускоряется с помощью одного или нескольких роторов, а динамическая энергия превращается в энергию сжатия в фиксированной точке выпуска среды. Радиальные и аксиальные компрессоры различаются тем, что впуски в роторы либо радиальны, либо аксиальны. Преимущества турбокомпрессоров заключаются в крупных объемах, минимальной вибрации и отсутствии в воздухе масла.

Смазка турбокомпрессоров

Маслами для компрессоров этого типа смазывают подшипники, уплотнения радиальных валов и, возможно, зубчатые передачи через контур принудительной подачи смазочного масла. В некоторых случаях подшипники смазывают пластичной смазкой. Идеальным является смазка компрессора и его приводного механизма одним и тем же смазочным материалом. Чаще всего применяют турбинные масла DIN 51 515 TDL32, TDL46 и TDL68 или сорта TDL-EP (с противозадирными присадками). Турбокомпрессоры применяются главным образом для получения сжатого воздуха в горнорудных предприятиях и на индустриальных технических предприятиях.

Смазка газовых компрессоров

Кислородные компрессоры - из-за взрывоопасности кислорода при сжатии масла для смазки камер высокого давления не должны содержать минеральные масла. Водные растворы, например глицерин, могут применяться для смазки цилиндров. Продукты на базе минеральных масел могут применяться для смазки приводных механизмов, если они не контактируют с камерами высокого давления. Кислородные компрессоры можно смазывать инертными смазочными маслами на базе перфторированных масел (которые крайне дороги).

Компрессоры для кислых газов

Газы часто содержат кислые компоненты - SO2 или NOx. Применение стандартных компрессорных масел для таких компрессоров приводит к чрезмерному окислению смазочного масла. Поэтому для этих целей применяют смазочные материалы, содержащие высокощелочные присадки. Эти компоненты могут нейтрализовать кислотные компоненты в газе. В этих случаях рекомендуется применение сезонных моторных масел (20W,30W,40W) с высоким щелочным резервом (высоким общим щелочным числом).

Компрессоры для инертных газов

Для снижения инертных газов следует применять те же правила, которые предписаны для воздушных компрессоров.

Углеводородные компрессоры

Углеводороды, например, этан, пропан и другие легко растворяются в минеральном масле, то есть применение продуктов на базе минеральных масел приводит к снижению вязкости смазочного масла. Поэтому в поршневых компрессорах, картеры которых подвергаются низкому давлению на входе (1-3 атмосферы), следует применять высоковязкие минеральные масла типа ISO VG 100 и ISO VG 150. В случае винтовых компрессоров (10-15 атмосфер) рекомендуется применение смазочных масел на базе сложных эфиров или полигликолей с более низкой растворяющей способностью по отношению к углеводородам, в частности ISO VG 68, 100, 150 и 220.

Смазка вакуумных насосов

Вакуумные насосы - это компрессоры, впуск которых соединен с камерой, где создается разряжение. Для создания низких вакуумов можно использовать компрессорные масла VDL. Для более высоких вакуумов требуются синтетические масла с низким давлением насыщенных паров - синтетические эфирные масла. При выборе масла необходимо учитывать экстрагируемую среду. Если это не воздух, а, например, хладагент, то в таких случаях возможно применение совместимого масла для холодильных машин.

Эпилог

Компрессоры со смазываемыми камерами доставляют особые проблемы безопасности, если воздух или агрессивные газы контактируют со смазочным материалом. Выбор самого подходящего смазочного материала зависит от типа компрессора, диапазона рабочих давлений, температуры на выходе и типа сжимаемого воздуха/газа. Особенно проблематичны поршневые компрессоры, генерирующие самые высокие давления. Турбокомпрессоры, в которых смазывают только подшипники, а камеры высокого давления не нуждаются в смазке, создают меньше всего проблем. Ротационные и винтовые компрессоры с давлением ниже 10 атмосфер и с соответствующими температурами на выходе являются примерами усредненного применения компрессорных смазочных материалов. В общем, поршневые компрессоры нуждаются в высоковязких смазочных маслах (ISO VG 100 или ISO VG 150), с экстремально низким коксовым остатком, не содержащих (или с незначительным содержанием) противозадирных/противоизносных присадок. Винтовые компрессоры нуждаются в маловязких маслах (ISO VG 46 или ISO VG 48) с превосходной окислительной стабильностью и умеренными/высокими противозадирными/противоизносными характеристиками.

Наши сотрудники всегда на связи и с радостью ответят на интересующие Вас вопросы.

Всегда к Вашим услугам:

+375 17 275-05-17;

+375 17 275-05-18;

+375 29 652-38-93;

+375 29 779-40-17.

E-mail: proftehpartner2016@mail.ru