Charakterystyka łożysk kulkowych stosowanych w pompach

Łożyska kulkowe wykorzystywane w konstrukcjach pomp charakteryzują się specyficznymi cechami, które wyróżniają je na tle innych rozwiązań.

Budowa i zasada działania

Podstawowa konstrukcja łożyska kulkowego obejmuje:

• Pierścień zewnętrzny z bieżnią,

• Pierścień wewnętrzny z bieżnią,

• Elementy toczne (kulki) wykonane najczęściej z wysokiej jakości stali łożyskowej,

• Koszyk utrzymujący kulki w równych odstępach,

• Opcjonalne elementy uszczelniające i osłony.

Zasada działania polega na toczeniu się kulek między bieżniami, co zapewnia:

• Znaczną redukcję tarcia w porównaniu z łożyskami ślizgowymi,

• Przenoszenie obciążeń promieniowych i osiowych (w zależności od typu),

• Precyzyjne utrzymanie położenia wału pompy.

Główne zalety stosowania łożysk kulkowych w pompach

Łożyska kulkowe oferują szereg korzyści, które czynią je atrakcyjnym wyborem dla konstruktorów pomp:

• Niski współczynnik tarcia - co przekłada się na wysoką sprawność mechaniczną pompy,

• Uniwersalność - zdolność do przenoszenia różnokierunkowych obciążeń,

• Standardyzacja wymiarów - ułatwiająca wymianę i dostępność części zamiennych,

• Łatwość montażu i konserwacji - w porównaniu z innymi typami łożysk,

• Dobra charakterystyka pracy w szerokim zakresie prędkości - od niskich do relatywnie wysokich,

• Relatywnie niska cena - w porównaniu do bardziej specjalistycznych typów łożysk,

• Umiarkowane wymagania smarowania - możliwość pracy przy ograniczonym smarowaniu.

Rodzaje łożysk kulkowych stosowanych w pompach

W zależności od specyficznych wymagań konstrukcyjnych i eksploatacyjnych pomp, stosowane są różne typy łożysk kulkowych:

Łożyska kulkowe zwykłe (poprzeczne)

Najbardziej rozpowszechniony typ, stosowany głównie do przenoszenia obciążeń promieniowych:

• Jednorzędowe łożyska kulkowe zwykłe - podstawowy wariant, stosowany w większości standardowych pomp,

• Dwurzędowe łożyska kulkowe zwykłe - oferujące zwiększoną nośność w zastosowaniach z większymi obciążeniami promieniowymi.

Znajdują zastosowanie w:

• Małych i średnich pompach odśrodkowych,

• Pompach obiegowych,

• Pompach zanurzeniowych mniejszej mocy.

Łożyska kulkowe skośne

Zaprojektowane do przenoszenia kombinowanych obciążeń promieniowych i osiowych:

• Jednorzędowe łożyska kulkowe skośne - z kątem działania typowo 15°, 25° lub 40°,

• Dwurzędowe łożyska kulkowe skośne - o zwiększonej nośności, stosowane przy dużych obciążeniach kombinowanych,

• Łożyska zestawiane parami - w układach "tandem", "X" lub "O" w zależności od charakteru obciążeń.

Typowe zastosowania w pompach:

• Jednostopniowe pompy odśrodkowe z jednostronnym wlotem,

• Pionowe pompy turbinowe,

• Pompy procesowe zgodne z normami API.

Łożyska kulkowe wahliwe

Specjalny typ łożysk z samonastawną bieżnią zewnętrzną, umożliwiający kompensację niewspółosiowości:

• Posiadają dwa rzędy kulek i sferyczną bieżnię zewnętrzną,

• Pozwalają na kompensację błędów montażowych i ugięć wału,

• Mają ograniczoną zdolność przenoszenia obciążeń osiowych.

Znajdują zastosowanie w:

• Dłuższych pompach wielostopniowych,

• Pompach z elastycznymi wirnikami,

• Aplikacjach, gdzie występuje ryzyko niewspółosiowości.

Łożyska kulkowe poprzeczno-wzdłużne

Zaprojektowane specjalnie do przenoszenia znacznych obciążeń osiowych przy jednoczesnej zdolności do przenoszenia obciążeń promieniowych:

• Posiadają specjalną konstrukcję bieżni zwiększającą nośność osiową,

• Stosowane głównie jako łożyska oporowe w układach pompowych.

Zastosowania obejmują:

• Pompy pionowe dużej mocy,

• Pompy głębinowe,

• Układy z dominującym obciążeniem osiowym.

Łożyska kulkowe z uszczelnieniami

Wyposażone w zintegrowane uszczelnienia chroniące przed zanieczyszczeniami i utrzymujące smar:

• Łożyska z uszczelnieniami tarciowymi - zapewniające podstawową ochronę,

• Łożyska z uszczelnieniami bezstykowymi - o zmniejszonym tarciu, odpowiednie dla wyższych prędkości,

• Łożyska z uszczelnieniami wzmocnionymi - do zastosowań w szczególnie zanieczyszczonych środowiskach.

Typowe zastosowania:

• Pompy pracujące w trudnych warunkach środowiskowych,

• Małe pompy bezobsługowe,

• Pompy w układach, gdzie konieczne jest zminimalizowanie prac konserwacyjnych.

Podsumowanie

Łożyska kulkowe stanowią kluczowy element konstrukcyjny większości typów pomp, bezpośrednio wpływający na ich niezawodność, efektywność energetyczną oraz koszty eksploatacyjne. Właściwy dobór typu łożyska kulkowego, uwzględniający specyficzne wymagania danej aplikacji oraz warunki pracy, ma fundamentalne znaczenie dla osiągnięcia optymalnych parametrów technicznych i ekonomicznych całej pompy.

Współczesna technologia oferuje szeroki wybór zaawansowanych łożysk kulkowych, od standardowych konstrukcji, przez łożyska uszczelnione, aż po nowoczesne rozwiązania hybrydowe i monitorowane. Wybór odpowiedniego rozwiązania wymaga kompleksowego podejścia, uwzględniającego nie tylko aspekty techniczne, ale również ekonomiczne w perspektywie całego cyklu życia urządzenia.

Firma Nemra ze Szczecina, jako specjalista w dziedzinie łożysk, oferuje szeroki asortyment łożysk kulkowych dedykowanych do systemów pompowych, zapewniając nie tylko wysokiej jakości produkty, ale również fachowe doradztwo techniczne przy doborze optymalnych rozwiązań. Wieloletnie doświadczenie firmy w obsłudze sektora pompowego pozwala na indywidualne podejście do specyficznych wymagań klientów, co przekłada się na maksymalizację efektywności i niezawodności systemów pompowych.

Inwestycja w wysokiej jakości łożyska kulkowe, poparta fachowym doradztwem i wsparciem technicznym doświadczonych dostawców takich, jak Nemra, stanowi jeden z najbardziej efektywnych sposobów na zwiększenie niezawodności pomp, redukcję nieplanowanych przestojów oraz optymalizację kosztów utrzymania ruchu.