使用耐磨涂層避免重建成本2023-09-23
渦輪機(jī)主軸和齒輪箱中的滾子軸承過早失效，需要進(jìn)行重大重建，每個(gè)軸承的成本高達(dá) 30 萬美元，或者在渦輪機(jī)的使用壽命內(nèi)估計(jì)需要 120 萬美元。
大約在同一時(shí)間，鐵姆肯公司的一個(gè)研發(fā) (R&D) 團(tuán)隊(duì)自 90 年代末以來一直在研究的滾子軸承等離子涂層工藝已進(jìn)入生產(chǎn)階段。
“當(dāng)我們第一次開始研究涂層如何影響滾動(dòng)軸承的摩擦學(xué)性能時(shí)，我們是開拓者，”瑞恩·埃文斯 (Ryan Evans) 說，他是一名化學(xué)工程本科生，參與該項(xiàng)目，目前擔(dān)任軸承研發(fā)總監(jiān)。
“你永遠(yuǎn)不希望軸承中的鋼表面接觸，”他說。這似乎是一個(gè)艱巨的要求，因?yàn)楫?dāng)您觀察滾子軸承時(shí)，您會(huì)看到滾子在狹小的空間中移動(dòng)。但這就是潤滑的原因——因此滾子和內(nèi)滾道圈之間總是有一層薄膜。
不幸的是，潤滑油膜很難持續(xù)保持。例如，早期的風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)計(jì)通常包括兩排主軸調(diào)心滾子軸承 (SRB)，該軸承必須僅支撐順風(fēng)排滾子上的徑向反作用力和風(fēng)推力載荷。當(dāng)軸承因不均勻的壓力而磨損時(shí)，它將不斷增加的軸向偏轉(zhuǎn)載荷傳遞到齒輪驅(qū)動(dòng)軸承。風(fēng)能公司發(fā)現(xiàn)在這些復(fù)雜的負(fù)載條件下保持軸承足夠良好的潤滑以避免損壞具有挑戰(zhàn)性。
解決鋼對(duì)鋼問題
許多重工業(yè)都面臨著軸承內(nèi)鋼與鋼接觸的問題。為了解決這個(gè)問題，鐵姆肯公司團(tuán)隊(duì)采用了一種新穎的方法：使軸承滾子不像套圈那樣“像鋼”。“我們?cè)谒鼈兩厦驿伭艘粚映。ㄖ挥腥祟愵^發(fā)絲那么厚）的復(fù)合材料層，”埃文斯說。“它是陶瓷和聚合物的工程組合。換句話說，這是一層充滿微小陶瓷顆粒的塑料狀層?！?br>
鐵姆肯公司開發(fā)的涂層（稱為 ES302）像鉆頭一樣堅(jiān)硬耐磨，但又像您最喜歡的煎鍋一樣光滑且不粘。該公司找到了一個(gè)健康的售后市場(chǎng)策略，用滾子上帶有 ES302 涂層的耐磨 SRB 替換風(fēng)力渦輪機(jī)軸承。
農(nóng)業(yè)是另一個(gè)早期市場(chǎng)，將耐磨軸承應(yīng)用于昂貴的農(nóng)具，例如拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)。航空航天客戶以及造紙廠、石油和天然氣公司、采礦公司等也找到了應(yīng)用。
如今，鐵姆肯公司提供涂層作為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品選擇?！耙话銇碚f，您可以將它們添加到任何鐵姆肯公司軸承中，”Evans 說?！叭绻徺I了一個(gè)軸承并且喜歡它，但希望它在潤滑條件較差的情況下使用壽命更長，我們可以添加涂層，而無需重新設(shè)計(jì)整個(gè)軸承?！?/p>
