Gestion thermique des roulements radiaux pour pompes à grande vitesse : la clé pour garantir un fonctionnement stable

Sources de génération de chaleur
Lors de l'exploitation de roulements de tourillon de pompe à grande vitesse , la principale source de chaleur est la friction et l’usure à l’intérieur des roulements. L'interaction entre les éléments roulants et les chemins de roulement, entre la cage et les éléments roulants, ainsi qu'entre les films d'huile lubrifiante à l'intérieur des roulements généreront tous une résistance au frottement. À mesure que la vitesse augmente, ces effets de friction deviennent plus intenses, ce qui entraîne la conversion d’une grande quantité d’énergie mécanique en énergie thermique. De plus, le matériau du roulement subira également une usure microscopique en raison d'un fonctionnement à long terme sous forte charge, ce qui exacerbera encore la génération de chaleur.

Impact et défis de la chaleur
Si cette chaleur ne peut pas être dissipée efficacement, la température des roulements continuera à augmenter, provoquant une série de réactions en chaîne. Premièrement, une température élevée accélérera l'oxydation et la décomposition du lubrifiant, entraînant une diminution des performances du lubrifiant et un effet de lubrification affaibli, augmentant ainsi le coefficient de frottement et le taux d'usure du roulement. Deuxièmement, le matériau du roulement se dilate sous l'effet de la chaleur, ce qui peut entraîner des modifications du jeu du roulement, affectant ainsi la précision et la stabilité du roulement. Ce changement de jeu peut également intensifier les vibrations et le bruit, réduisant ainsi l'efficacité de fonctionnement de la pompe. De plus, à mesure que la température continue d'augmenter, la dureté et la résistance du matériau du roulement diminuent également, ce qui rend le roulement plus sensible à la déformation plastique ou aux dommages dus à la fatigue.

Plus grave encore, un environnement continu à haute température peut provoquer des changements de phase dans le matériau du roulement, tels qu'un recuit ou un revenu, ce qui affaiblit considérablement ses propriétés mécaniques. Dans des cas extrêmes, le roulement peut tomber en panne directement en raison d'une surchauffe, provoquant un arrêt d'urgence du système de pompe, ce qui non seulement provoque des interruptions de production, mais peut également entraîner des dommages à l'équipement et des risques pour la sécurité.

Stratégies et mesures de gestion thermique
Compte tenu de l’importance de la gestion thermique des roulements radiaux des pompes à grande vitesse, il est particulièrement important de prendre des mesures efficaces pour réduire la température du roulement et garantir son fonctionnement stable. Voici quelques stratégies de gestion thermique couramment utilisées :

Optimiser la conception des roulements : en améliorant la structure du roulement, par exemple en adoptant une forme de chemin de roulement plus raisonnable, en optimisant la répartition des éléments roulants, etc., la zone de frottement et le coefficient de frottement peuvent être réduits, réduisant ainsi la génération de chaleur.
Sélectionnez des matériaux lubrifiants haute performance : sélectionnez une huile lubrifiante ou une graisse avec une excellente résistance à l'oxydation, un pouvoir lubrifiant élevé et une stabilité thermique pour améliorer l'efficacité de la lubrification et prolonger la durée de vie de l'huile lubrifiante.
Renforcez le système de refroidissement : concevez des canaux de refroidissement efficaces sur le siège du roulement ou le boîtier de la pompe, utilisez de l'eau de refroidissement ou de l'air en circulation pour l'échange thermique et évacuez la chaleur générée par le roulement dans le temps.
Mettre en œuvre une surveillance de la température et une alerte précoce : installez des capteurs de température pour surveiller la température des roulements en temps réel et mettez en place un système d'alerte précoce. Une fois que la température dépasse le seuil défini, prenez des mesures immédiates, comme réduire la vitesse ou démarrer une pompe de secours.
Entretien et inspection réguliers : nettoyez, lubrifiez et inspectez régulièrement les roulements pour détecter et gérer les points de défaillance potentiels en temps opportun et maintenir les roulements en bon état de fonctionnement.