Leitfaden für elektrisch isolierende Lager

Elektrisch isolierte Lager spielen in modernen mechanischen Anlagen eine wichtige Rolle. Isolierte Lager können sicherstellen, dass kein Strom durch sie fließt und gleichzeitig grundlegende Leistungsanforderungen wie Last, Geschwindigkeit und Lebensdauer erfüllen. Es verhindert Korrosion oder Störungen durch Strom und gewährleistet den reibungslosen und sicheren Betrieb des Generators bzw Motor-. Ziel dieses Blogs ist es, die grundlegenden Konzepte, Typen und Vorteile isolierter Lager vorzustellen und zu analysieren, warum elektrisch isolierte Lager so wichtig sind.

Inhaltsverzeichnis

Was sind elektrisch isolierte Lager?

Bei dem isolierten Lager handelt es sich um ein Präzisionslager mit elektrischer Isolationswirkung, das den Stromdurchgang blockieren kann und das Lager selbst über isolierende Eigenschaften verfügt. Die Isolationsleistung wird in der Regel dadurch gewährleistet, dass der Außen- oder Innenring des Lagers durch ein spezielles Verfahren mit einer Isoliermaterialschicht überzogen wird oder Keramik als Wälzkörper verwendet wird. Die isolierte Lagereinheit besteht aus Innen- und Außenringen aus hochwertigem Wälzlagerstahl, entsprechenden Käfigen und Keramik- bzw. Keramikkugeln (bzw. Rollen).

Bei elektrisch isolierten Lagern wird durch ein spezielles Spritzverfahren eine hochwertige Beschichtung auf die Außenfläche des Lagers aufgesprüht. Die Beschichtung hat eine starke Bindungskraft mit dem Substrat und eine gute Isolationsleistung, wodurch die durch induzierten Strom verursachte elektrische Korrosion der Lager vermieden werden kann. Verhindern Sie aktuelle Schäden an Fett, Wälzkörpern und Laufbahnen und erhöhen Sie die Lebensdauer von Lagern.

Anwendungen isolierter Lager

Isolierte Lager werden in besonderen Umgebungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck, starker Korrosion usw. eingesetzt und können in diesen rauen Umgebungen normal funktionieren. Isolierte Lager verwenden spezielle Materialien und Verfahren, um ihnen eine bessere Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und andere Eigenschaften zu verleihen. Die elektrischen Isolationseigenschaften isolierter Lager werden durch mechanische Tests wie Isolationswiderstand, Wellenspannung und Wellenstrom bewertet, um festzustellen, ob sie bestimmten Spannungswerten standhalten können. Wenn beispielsweise der Außenring oder Innenring eines Lagers mit Aluminiumoxid beschichtet ist, hält er Gleichspannungen über 1000 VDC stand. Zu den gängigen Arten elektrisch isolierter Lager gehören: Rillenkugellager, Zylinderrollenlager und Schrägkugellager. Aufgrund ihrer guten Eigenschaften werden sie häufig in verschiedenen Bereichen eingesetzt Motor- Felder:

1. Isolierte Zylinderrollenlager: Windkraftanlagen, Wasserkraftgeneratoren, Wärmegeneratoren und andere Anlagen der Energieindustrie, aber auch in Eisenbahnanlagen wie Diesellokomotiv-Fahrmotoren eingesetzt.
2. Isolierte Rillenkugellager: werden in Hochleistungsmotoren mit variabler Frequenz wie Kränen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Eisen- und Stahlerzeugung, Stahlwalzen, Kokereien usw. verwendet.
3. Isolierte Pendelrollenlager: werden in Hochleistungs- und Hochspannungsmotoren von Bergbaumaschinen, Kohleaufbereitungsmaschinen, Kohlewäschern, Brechern, Kugelmühlen, Schleifmaschinen, Sandmühlen und anderen Geräten verwendet.
4. Isolierte Schrägkugellager: werden in explosionsgeschützten Hochleistungsmotoren für Kompressoren, Pumpen und andere Geräte verwendet.

Sorten elektrisch isolierender Lager

Elektrisch isolierte Lager können durch hohen Widerstand Stromschäden an Lagern wirksam verhindern und die Isolationsanforderungen für Lager in verschiedenen Energieanlagen erfüllen. Isolierte Lagertypen werden unterteilt in:

1. Gewöhnliche Isolierung: Geeignet für normale Geräte und Umgebungen mit einem Isolationswiderstand von mehr als 50 MΩ.
2. Hochohmige Isolierung: geeignet für Geräte und Umgebungen mit hohen Anforderungen, wie Feuchtigkeit, hohe Temperatur, Hochspannung usw., mit einem Isolationswiderstand von mehr als 500 MΩ.
3. Isolierung mit extrem hohem Widerstand: Geeignet für spezielle Umgebungen wie die chemische Industrie, die Kernenergie usw. mit einem Isolationswiderstand von mehr als 1000 MΩ.
Die Wahl von Lagern mit geeignetem Isolationsgrad kann die Sicherheit und Stabilität der Ausrüstung verbessern, die Ausfallrate verringern und die Lebensdauer der Ausrüstung verlängern. Es trägt auch zur Sicherheit des Personals bei.

Arten von isolierten Lagern

Isolierte Lager werden verwendet, um Schäden durch Stromfluss durch die Lager zu verhindern. Zu den typischen Materialien für isolierte Lager gehören Keramik, Graphit und das berühmte Polytetrafluorethylen (PTFE). Es gibt zwei Haupttypen von isolierten Lagern: beschichtete isolierte Lager und keramikisolierte Lager.

Beschichtete isolierte Lager

Beschichtete isolierte Lager erzielen ihre Isolierwirkung durch das Aufbringen einer 50–200 μm dicken Isolierschicht auf die Außenfläche oder die inneren Komponenten des Lagers. Diese Beschichtung besteht normalerweise aus einem hochbeständigen Material wie Epoxidharz oder Polyimid und blockiert effektiv den Stromfluss. Lager aus diesem Material kosten im Allgemeinen weniger.

Keramikisolierte Lager

Keramik wird in Lagern verwendet, weil sie so hart wie Diamant, so verschleißfest wie Gold und über hervorragende Isolationseigenschaften verfügt. Keramikisolierte Lager verwenden Keramikmaterialien (wie Aluminiumoxid oder Siliziumnitrid) anstelle herkömmlicher Wälzkörper oder Lagerringe aus Metall. Da Keramik von Natur aus nicht leitend ist, bietet dieser Lagertyp ein höheres Maß an Isolierung. Lager aus diesem Material weisen eine höhere Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit auf.

Andere isolierte Lager

Je nach tatsächlichem Bedarf können Konstrukteure und Ingenieure auch andere Spezialmaterialien zur Konstruktion isolierter Lager verwenden. Aufgrund seiner extrem geringen Reibung und extrem hohen Schmierfähigkeit wird Graphit häufig im Lagerbereich eingesetzt. PEEK wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und hervorragenden Isolierung häufig verwendet. Beispielsweise können bei hohen Temperaturen, hohem Druck oder rauen Umgebungen teure, aber hochkorrosionsbeständige Metalle wie Edelstahl oder Titan als erste Wahl gewählt werden.

Unabhängig von der Umgebung spielt die Materialauswahl isolierender Lager eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung ihrer Leistung und Lebensdauer. Konstrukteure und Ingenieure müssen nicht nur den Zweck des Lagers berücksichtigen, sondern auch Umgebungsbedingungen und verschiedene Materialeigenschaften abwägen, um die beste Lösung auszuwählen.

Vorteile elektrisch isolierter Lager

Längere Lebensdauer und geringere Wartungskosten. Isolierte Lager verlängern die Gesamtlebensdauer eines Motorsystems, da sie elektrische Schäden an Motorkomponenten abmildern und Lagerausfälle verhindern. Durch die Reduzierung der Anzahl der Reparaturen und des Wartungsaufwands senkt der Einsatz isolierter Lager auch die Wartungskosten und verbessert die Zuverlässigkeit und Betriebseffizienz der Geräte.

Elektrisch isolierende Lagermarken

Weltweit gibt es viele bekannte elektrisch isolierende Lagermarken wie SKF\NTN usw.

Elektrisch isolierte SKF-Lager

INSOCOAT Elektrisch isolierte Lager von SKF mit beschichteten Außenringen sind mit dem Nachsetzzeichen VL0241 gekennzeichnet. Empfohlen für mittelgroße Motoren wie 6215, 6313 oder größer. Für Anwendungen mit kleineren Lagern empfiehlt SKF Hybrid-Rillenkugellager.

INSOCOAT-Lager mit beschichteten Innenringen von SK bieten erhöhten Schutz vor Stromschäden. Der erhöhte Schutz beruht auf der erhöhten Widerstandsfähigkeit aufgrund der geringeren Oberfläche der Beschichtung, die den Zusatz VL2071 trägt. SKF empfiehlt die Verwendung mit größeren Motoren (normalerweise Größe 6226, 6324 oder größer). INSOCOAT-Lager mit beschichteten Innenringen eignen sich für Anwendungen in Motoren mit hohen Wellenspannungen.

Elektrisch isolierende beschichtete NTN-Lager

NTNs MEGAOHM™ Die isolierten Lager der Serie sind so konzipiert, dass sie elektrischer Korrosion widerstehen. Diese Lager sind in Keramik- und Harzausführung erhältlich und für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet. Die Beschichtung des Außenrings des Lagers bildet eine Barriere (die einem Widerstand von mindestens 100 Megaohm bei 500 VDC widerstehen kann) und verhindert, dass Streuströme durch das Lager fließen. Lager der MEGAOHM™-Serie werden als OEM-Ausrüstung in Windkraftanlagen, Traktionsmotoren für Schienenfahrzeuge und Motoren mit variabler Drehzahl in Abwasseraufbereitungsanlagen eingesetzt.

NTN-Keramik-Hybridlager

Für besonders schwierige Anwendungen bietet NTN Keramik-Hybridlager an. Durch die Verwendung herkömmlicher Innen- und Außenringe aus Stahl bieten Wälzkörper aus Siliziumnitrid eine hervorragende elektrische Isolierung, reduzieren gleichzeitig die rotierende Masse und verbessern die Wärmeableitung.

Fazit

Bei allen Motoren sind über 80 % der Ausfälle auf Lagerschäden zurückzuführen. Als besondere Art von Lager verfügen isolierte Lager über hervorragende Antielektrizitäts- und Isolationseigenschaften und werden häufig in der Energiewirtschaft, der petrochemischen Industrie, der Nichteisenmetallindustrie, dem Bergbau und anderen Industrien eingesetzt. Elektrisch isolierte Lager weisen eine hohe Zuverlässigkeit auf und sorgen für einen störungsfreien Betrieb des Motors. Es handelt sich um eine sehr praktische, fortschrittliche Technologie zur Reduzierung der Gerätewartungskosten und zur Verbesserung der Geräteeffizienz. Als führender Hersteller von elektrisch isolierenden Lagern in China bietet Ihnen Aubearing qualitativ hochwertige Dienstleistungen. Bei Fragen können Sie sich gerne an uns wenden.