Газодинамическая смазка: преимущества, области применения. Покрытия для лепестковых газодинамических подшипников
- Газовый подшипник: преимущества и области применения
- Антифрикционные покрытия для ЛГП: функции, требования, современные разработки
Газовый подшипник: преимущества и области применения
Газовый подшипник – один из самых современных видов опор для машин, позволяющий расширять условия их эксплуатации и снижать габариты техники.
Газовая смазка внедряется в узлы трения высокоточных машин, авиационной техники, ядерных установок, широко используется в турбиностроении, в том числе в оборудовании малой энергетики.
За счет широкого диапазона температур газовые подшипники устанавливаются как в турбодетандерные агрегаты для получения сжиженного газа, так и в установки для работы с раскаленными металлами.
Верхний температурный предел применения газовых подшипников ограничивается только стойкостью остальных конструкционных материалов машин, в которых они используются.
Итак, применение газовых подшипников имеет ряд существенных преимуществ:
- Широкий диапазон рабочих температур
- Снижение габаритов техники за счет исключения масляной системы
- Возможность работы при экстремально высоких скоростях скольжения
- Экологичность
- Низкий уровень вибраций
- Снижение стоимости подшипниковых узлов техники
- Повышение несущей способности с ростом скорости вращения
Различают три основных видов газовых подшипников – газодинамические, газостатические и гибридные.
Газовый клин, разделяющий подвижные или неподвижные детали, в газостатических подшипниках формируется за счет подачи газа под давлением.
В газодинамических подшипниках клин формируется за счет относительного движения деталей. Достаточная несущая способность опоры достигается при высокой скорости скольжения вала.
Гибридные газовые подшипники объединяют преимущества двух других видов опор. В них осуществляется как наддув воздуха, так и формирование клина за счет высокой скорости вращения ротора.
Одним из самых распространенных в современной энергетике типом газовых подшипников являются лепестковые газодинамические подшипники. Они состоят из комплекта вкладышей, представляющих собой тонкие металлические пластины.
ЛГП используются в высокоскоростных турбомашинах и обеспечивают высокий ресурс, надежность и эффективность.
Обязательным конструкционным элементом ЛГП является антифрикционное покрытие.
Антифрикционные покрытия для ЛГП: функции, требования, современные разработки
В моменты запуска и остановки работы турбомашин, при аварийных режимах функционирования, когда между лепестками и валом не образован устойчивый газовый клин (прослойка) с достаточной несущей способностью, детали контактируют и усиленно трутся.
Поэтому, для обеспечения штатной эксплуатации подшипников в переходных режимах функционирования, на поверхности лепестков, обращенные к валу, наносится износостойкое антифрикционное покрытие с высокими триботехническими свойствами.
Антифрикционное покрытие является обязательным элементом конструкции лепестковых газодинамических подшипников.
С учетом условий работы оборудования и газовых подшипников разрабатываются специализированные покрытия для ЛГП, такие как MODENGY 1071.
В составе покрытия реализуется адаптационный механизм, а также содержатся наноструктурированные волокнистые наполнители, что обеспечивает стабильный коэффициент трения при различных значениях давления.
Покрытие используется в ЛГП и других узлах, в которых необходимы:
- Термостойкость, работоспособность в условиях резких скачков температуры (термоудара)
- Длительное время стабильный коэффициент трения
- Работоспособность как при экстремально высоких, так и при низких скоростях скольжения
Газовая смазка – перспективная технология в современном машиностроении, обеспечивающая расширение условий эксплуатации техники. Газовые опоры являются ключевыми элементами современных высокоскоростных энергетических машин.