Galas Rolling Bertebat Elektrik

Perlindungan terhadap kerosakan galas yang disebabkan oleh aliran arus elektrik

Steyr, Austria, Mac 2015.Galas rolling yang bertebat elektrik mempunyai penebat elektrik yang terdapat di dalam galas, memberikan perlindungan yang boleh dipercayai terhadap laluan semasa dan kakisan elektrik. Aplikasi biasa adalah motor elektrik, generator dan mesin elektrik lain. Pengilang Austria NKE Austria GmbH menawarkan galas rolling bertebat elektrik dalam beberapa versi. Dalam artikel ini, Klaus Grissenberger, Jurutera Aplikasi dengan NKE, menerangkan sebab-sebab berlalunya arus elektrik melalui galas bergolek, gejala kerosakan dan penanggulangan, sifat dan proses pengeluaran galas bertebat elektrik.

Galas bebola alur dalam NKE SQ77E dengan penebat pada gelang dalam.

Perbezaan potensi elektrik antara cincin luaran dan dalaman galas bergolek boleh menyebabkan arus elektrik yang merosakkan secara kekal merosakkan lorong lorong galas dan merosakkan ciri-ciri lariannya. Aliran arus menghasilkan pelepasan elektrik di zon hubungan antara unsur-unsur bergolek dan gelang dalam atau luar. Ini seterusnya menyebabkan pencairan permukaan tempatan. Hasilnya: pitting, pemindahan bahan dan kerosakan struktur mikro tempatan melalui tekanan terma. Sekurang-kurangnya lapisan yang sangat nipis dari permukaan yang terhakis dikeraskan kembali, menjadikannya sangat keras dan mudah retak. Proses ini disebut kakisan elektrik dan sering mempengaruhi galas dalam aplikasi elektromekanik, seperti generator dan motor elektrik, tetapi juga mesin yang digerakkan oleh motor elektrik, seperti pam dan kotak gear. Di samping itu, pelepasan elektrik menjadikan pelincir tidak berguna. Minyak asas dan aditif yang terkandung dalam pelincir mengoksidakan, menghasilkan warna hitam khas pelincir. Penuaan pramatang secara kekal mengganggu kemampuan pelincir untuk membentuk lapisan pemisah antara permukaan logam. Permukaan fungsi galas yang rosak dan kehilangan tindakan pelinciran mengakibatkan kehilangan fungsi galas dengan cepat.

Kemungkinan penyebab berlalunya arus elektrik yang tidak diingini melalui galas bergolek

Rajah 1a

Rajah 1b

Laluan semasa membawa kepada pembentukan kawah / seruling di gelanggang gelanggang dalam (Gamb. 1a) dan permukaan sisi elemen gulung (Gamb. 1b) galas roller silinder.

Sebab-sebab utama pembuangan semasa diketahui. Asimetri dalam fluks magnet mesin elektrik menimbulkan voltan frekuensi rendah antara poros dan perumahan, yang menghasilkan aliran arus melalui galas bergolek. Aliran arus seperti itu juga dapat terjadi akibat penggunaan kabel elektrik asimetri yang tidak terlindung jika sambungan bumi mesin tidak berkesan. Punca lain adalah penggunaan penukar frekuensi: Prinsip operasi banyak penukar frekuensi didasarkan pada modulasi lebar nadi (PWM) dan menghasilkan voltan mod biasa frekuensi tinggi, yang juga menghasilkan aliran arus melalui galas bergolek. Terakhir, pengecasan elektrostatik pada poros dan perumahan diikuti oleh pelepasan melalui galas bergolek juga merupakan penyebab yang mungkin.

Gejala kerosakan dan kemungkinan penanggulangan

Tanda-tanda khas kakisan elektrik termasuk trek berwarna kelabu, ternoda di lorong lumba dan permukaan elemen gulung. Kawah lebur (Gambar 1a dan 1b) atau seruling juga dapat dilihat, terutamanya pada permukaan lorong pacu. Kerosakan akibat pembuangan arus biasanya menampakkan diri dalam peningkatan bunyi bising.

Untuk mengelakkan kerosakan seperti ini, disarankan untuk melindungi tempat bantalan di perumahan atau pada poros. Walau bagaimanapun, ini memerlukan langkah tambahan reka bentuk bahagian-bahagian di sekitarnya. Penyelesaian yang mudah dan ekonomik dalam kes ini adalah dengan menggunakan galas bergelombang elektrik dari NKE. Oleh kerana dimensi utama dan data prestasi galas terisolasi sama dengan model uninsulasi yang sesuai, tidak diperlukan perubahan pada keseluruhan reka bentuk.

Galas bertebat elektrik - sifat dan aplikasi

Galas bertebat elektrik dari NKE, yang ditetapkan dengan akhiran SQ77, dilengkapi dengan lapisan penebat seramik oksida. Gambaran keseluruhan pelbagai varian reka bentuk lapisan penebat diberikan dalam jadual. Galas rolling bertebat elektrik dari NKE menawarkan dimensi luar dan ciri teknikal yang sama seperti jenis tidak bertebat yang sesuai.

Kelebihan galas yang paling penting adalah kebolehpercayaan operasi yang lebih tinggi, yang dijamin dengan perlindungan optimum terhadap kakisan elektrik. Galas bertebat elektrik lebih murah daripada, misalnya, menggunakan penebat pada perumahan atau poros. Mereka boleh ditukar dengan galas konvensional kerana mempunyai dimensi kunci dan ciri teknikal yang sama. Mereka juga menawarkan risiko kerosakan yang lebih rendah dan dengan itu juga jangka hayat operasi lebih lama daripada galas konvensional ketika digunakan di mesin elektrik. Apabila galas bertebat elektrik ditangani dengan betul, tidak ada risiko kerosakan pada lapisan.

Rangkaian utama galas bertebat elektrik terdiri daripada galas roller silinder dan galas bebola alur dalam, tetapi semua jenis galas lain juga boleh diasingkan secara elektrik. Kawasan aplikasi merangkumi motor tarikan kenderaan keretapi, motor elektrik dan generator, terutama bersamaan dengan penukar frekuensi berpindah cepat.

Proses pengeluaran dan prinsip operasi galas rolling bertebat elektrik

Untuk galas bertebat elektrik dari NKE, lapisan penebat digunakan pada gelang luar (SQ77 atau SQ77C - Gambar. 2a) atau cincin dalaman (SQ77E atau SQ77H - Gambar. 2b) dengan penyemburan plasma, teknologi filem nipis. Semasa penyemburan plasma, arka elektrik dibuat di antara dua elektrod dengan bekalan gas yang sesuai. Jet plasma berfungsi sebagai media pembawa untuk menggunakan serbuk aluminium oksida (Al2O3) sama ada pada cincin luar atau dalam pada halaju tinggi. Untuk mendapatkan perlindungan yang optimum, lapisan oksida juga meliputi permukaan sisi cincin yang disembur. Pada langkah proses seterusnya, lapisan kemudian ditutup untuk mengelakkan penembusan oleh kelembapan.

Rajah 2a Rajah 2b

Gambar. 2a dan 2b: Untuk galas bertebat elektrik dari NKE, lapisan penebat dikenakan pada cincin luar (SQ77 atau SQ77C - Gambar. 2a) atau cincin dalaman (SQ77E atau SQ77H - Gambar. 2b) dengan penyemburan plasma, nipis- teknologi filem.

Kesan fizikal lapisan penebat bergantung pada kekerapan voltan yang menyebabkan arus berbahaya pada galas. Sekiranya voltan DC, galas terlindung mempunyai rintangan Ohmik. Semakin tinggi rintangan ini, semakin rendah arus elektrik. Nilai rintangan galas bertebat lebih besar daripada 50 MΩ, sehingga mengehadkan arus elektrik ke tahap yang tidak dapat menyebabkan kerosakan pada galas.

Sekiranya voltan AC sifat kapasitif galas terlindung adalah menguntungkan. Galas tersebut kemudian berkelakuan lebih kurang sama dengan litar selari yang terdiri daripada perintang dan kapasitor dengan rintangan yang bergantung pada frekuensi, yang disebut impedans. Impedansi menentukan besarnya arus ulang-alik yang mengalir melalui galas untuk nilai voltan dan frekuensi yang diberikan. Di sini juga, impedans harus setinggi mungkin untuk mengurangkan arus ke tahap yang tidak mampu merosakkan galas.

Untuk mencapai nilai impedans yang tinggi, rintangan lapisan penebat mestilah tinggi dan kapasitansinya mesti rendah. Ini dapat dicapai dengan membuat lapisan penebat setebal mungkin dan dengan mengurangkan keseluruhan permukaan permukaan penebat. Apabila dipindahkan ke galas, ini bermaksud bahawa lapisan ini sebaiknya digunakan pada lubang cincin dalaman. Walau bagaimanapun, lapisan biasanya digunakan pada diameter luar dengan alasan kos dan kerana kekangan proses pembuatan. Dalam kebanyakan kes, ini masih menghasilkan perlindungan yang lebih daripada memadai daripada kerosakan akibat kakisan elektrik. Satu lagi sifat penting lapisan adalah kekuatan dielektriknya. Bergantung pada versi mereka, galas dari NKE mempunyai kekuatan dielektrik sekurang-kurangnya 1000 V atau 2000 V.

Pengarang:

Klaus Grissenberger, Jurutera Aplikasi, NKE Austria GmbH.

Jadual:

Gambaran keseluruhan varian reka bentuk galas NKE bertebat elektrik:

Maklumat Syarikat:

NKE Austria GmbH adalah pengeluar galas dengan ibu pejabat di Steyr, Austria. Syarikat dengan kira-kira 140 pekerja ditubuhkan pada tahun 1996 oleh sekumpulan kakitangan kanan bekas syarikat Steyr Wälzlager. NKE menghasilkan galas standard dan khas untuk semua aplikasi industri. Kejuruteraan, pengembangan produk, pengeluaran dan pemprosesan akhir komponen, pemasangan modular, jaminan kualiti, logistik, penjualan dan pemasaran - dipusatkan di ibu pejabat NKE di Steyr, Austria. Kilang di Steyr diperakui ISO 9001: 2008, ISO 14001: 2004 dan OHSAS 18001. Pelbagai galas standardnya boleh didapati dari stok atau pada masa pengeluaran yang pendek. NKE juga menyediakan produk dan penyelesaian yang disesuaikan. Selain pengembangan produk dan kejuruteraan aplikasi NKE menyediakan pelbagai perkhidmatan teknikal, perundingan, dokumentasi dan latihan. Produk NKE diedarkan melalui 15 pejabat perwakilan antarabangsa dan lebih daripada 240 kedai pengedaran di 60 negara.