Використання композитних матеріалів пропонує альтернативу традиційному пресу і заморожуванню, що забезпечує не тільки точне вирівнювання, але й довгострокове безпечне розташування підшипника. Повідомляє Аліса Джукуо
Критична вимога з підшипниками керма стосується утримання куща в корпусі. Оскільки втулка виготовлена з іншого металу до блоку підшипника, може виникнути місцева гальванічна корозія, що призводить до надмірного розміру корпусу, доки кінцева втулка більше не може утримуватися у правильному положенні. Це зміщення може призвести до розвитку кільцевих зазорів між корпусом і підшипниковою втулкою, що призводить до надмірного і передчасного зношування підшипника, несправного рульового управління і, як наслідок, дорогого ремонту і втрати морського часу.
Завдяки поєднанню суворої вібрації, постійного фретінгу та середовища з газованою морською водою, установка підшипника може стати реальною проблемою. Ідеальна установка забезпечить ідеальне ущільнення між втулкою та корпусом, забезпечуючи повний захист від корозії.
Традиційні прийомні методики
При заміні підшипників керма на існуючі судна важко підходити до внутрішніх і зовнішніх розмірів старого підшипника. Трьома традиційними методами встановлення підшипників керма є прес-фітинг, заморожування і нагрівання корпусу.
Перша техніка, прес-фітинг, складається з натискання підшипника на корпус. Простота встановлення буде змінюватися в залежності від обробки корпусу і розміру підшипника. Проте при натисканні потрібна велика сила, пропорційна розміру підшипника, і може пошкодити підшипник, який не знаходиться в лінії при установці.
Метод заморожування або термоусадочний монтаж можна використовувати як альтернативний метод. Два способи заморожування з використанням рідкого азоту є повним зануренням і заморожуванням парів. При повному зануренні підшипник поміщається в контейнер, який потім заповнюється рідким азотом до зменшення підшипника до необхідного діаметра. Як тільки необхідний діаметр буде досягнутий, він може бути видалений з азоту і буде утримуватися на місці в корпусі, поки підшипник не повернеться до початкового розміру. Однак цей спосіб є дуже повільним і трудомістким, оскільки потрібно довгий час для зменшення діаметра підшипника і для створення достатнього зазору для установки. Замерзання може також використовуватися для підгонки підшипника шляхом випаровування рідкого азоту безпосередньо в підшипнику до зменшення. Потім він буде поміщений в корпус, поки не повернеться до початкового розміру. Цей метод є більш економічно ефективним і безпечнішим, ніж метод занурення, але швидкість скорочення підшипників набагато нижча.
Використовуючи ту ж концепцію, інший метод підгонки полягає в нагріванні корпусу з метою його розширення. Ця методика передбачає гарячу роботу і може викликати проблеми зі здоров'ям та безпекою, а тому вимагає оцінки ризиків перед проведенням, що може вимагати багато часу.
Хоча ці методи дуже ефективні, існують обмеження щодо рівня захисту від корозії, який вони надають. Дійсно, втулка і корпус виконані з різнорідного матеріалу і вони залишаться в прямому контакті, викликаючи проблему локальної гальванічної корозії для повторного виникнення. Всі процеси вимагатимуть точної обробки корпусу та / або втулки, щоб забезпечити зазори в межах допуску для установки.
Композитне підбивання для фітингів підшипників
Композитне підтискання пропонує альтернативу традиційному пресу і заморожуванню, що забезпечує не тільки точне вирівнювання, але й довгострокове безпечне розташування підшипника. На сьогоднішній день полімерні композити та покриття широко використовуються в морській промисловості для пересівання або встановлення нових підшипників керма і вкладишів штифтів. Завдяки своїй чудовій міцності, високій міцності на стиск і прилипання, низькій вологопоглинанні та електричних ізоляційних властивостях, композитні матеріали ідеально підходять для стабільного монтажу і постійного склеювання кущів керма. Ізолюючи підшипник в положенні, смоли Belzona і композити пасти забезпечують 100% контакт між втулкою і корпусом, забезпечуючи постійне вільне від вібрацій місце, а також усуваючи гальванічну і щілину корозію.
Методи застосування композитних матеріалів
Belzona рекомендує дві методики для установки підшипників з композитними матеріалами: метод ковзання та спосіб інжекції. При встановленні підшипника особливу увагу слід приділити методу, який використовується для вирівнювання та централізації втулки підшипника всередині пошкодженого корпусу. Методи, описані нижче, можуть бути використані для відновлення, переналаштування та електричного ізоляції багатьох типів корпусів підшипникових вузлів, включаючи:
* Корпусні втулки корпусу
* Внутрішня кормова труба, корпуси втулок
* Корпуси втулок A-frame
* Стабілізатор в корпусах підшипників кочення
* Негабаритні корпуси підшипників ковзання
a) Метод прослизання
Метод ковзання полягає в простому ковзанні підшипника в корпусі. На підготовлену внутрішню поверхню корпусу, а також на зовнішню поверхню втулки наносять плівку з композиційного матеріалу. Подальший матеріал наносять надлишково на внутрішню поверхню корпусу для запобігання захоплення повітря після складання.
Потім втулку втягують у положення в корпусі і правильно вирівнюють. Будь-який надлишок матеріалу під час монтажу необхідно негайно видалити.
б) Метод ін'єкцій
Підшипник склеювання може здійснюватися шляхом впорскування матеріалу між підшипником і корпусом. Прокладка Belzona займає будь-яку овальність або знос корпусу, створюючи таким чином міцний бар'єр зі 100% поверхневим контактом, електрично ізолюючи підшипник. Цей метод був застосований до кількох ситуацій, включаючи підшипники і втулки, серед інших.
Вкладиш або втулка повинні бути вирівняні в корпусі. Кільцеве простір між втулкою і корпусом герметизується там, де це необхідно для запобігання втрати продукту під час процесу ін'єкції. Це може бути виконано механічними засобами або з використанням продукту швидкого затвердіння пасти. Інжекційні отвори повинні бути ретельно розміщені разом з вентиляційними отворами, щоб запобігти утворенню повітряних пасток; в ідеалі, точки ін'єкції повинні розташовуватися на відстані не більше 600 мм (24 дюйми).
Виділений матеріал завантажують в одноразові ін'єкційні картриджі і вводять за допомогою пневматичного обладнання. Додаток прогресує від найнижчої до найвищої точки ін'єкції. Матеріал вводять, поки він не виділяється з наступної найвищої точки ін'єкції, після чого першу лунку запечатують відповідним гвинтом і ін'єкцію починають з наступного отвору. Цей процес продовжується до тих пір, поки кільцеве простір між втулкою і корпусом не буде повністю заповнені матеріалом, що забиває. Це свідчить про витік матеріалу через невеликі вентиляційні отвори, просвердлені в найвищій доступній точці.
Тематичний приклад - установка підшипників Belzona в корпусі підшипників
У червні 2010 року судно на болгарській верфі вимагало встановлення нового бронзового підшипника у великому корпусі підшипника. Переважно, сильна корозія і ударний знос привели до руйнування старого бронзового підшипника і неправильної форми корпусу, що призвело до збільшення кільцевого простору між новим виробленим підшипником і корпусом. В результаті було виготовлено новий підшипник бронзової втулки, який повинен був повторно розміститися в нерівному корпусі підшипника.
Зв'язування куща з матеріалами Belzona є перевіреним застосуванням в морській промисловості. Використання композитних матеріалів Belzona для встановлення підшипників керма почалося в 1977 році у співпраці між Belzona та Germanischer Lloyd. Проектом було досліджено використання матеріалів Belzona для усунення проблеми гальванічної корозії між сталевими корпусами та кущами рульового управління, конусами та вкладишами. Доведено, що це економія часу та витрат у порівнянні з традиційним ремонтом, що передбачало б зварювання та буріння.
Метод інжекції Belzona був обраний, оскільки інші альтернативи мали б більший час простою. Ін'єкція Belzona 1321 (керамічний S-Metal), двокомпонентний керамічний наповнений епоксидний матеріал, призначений для забезпечення ерозії та корозійної стійкості металевих поверхонь, здійснювався за допомогою гнучкого шланга, розміщеного в чотирьох каналах, виконаних у задній частині підшипника.
Економія була зроблена з використанням цього рішення проти дорогої обробки корпусу і подачі більшої бронзової втулки. Ця стандартна процедура ремонту усуває гальванічну корозію і забезпечує довготривале розташування підшипника.
Alice Jucquois з компанією Belzona Polymerics Ltd.