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Guide des roulements électriquement isolants
Les roulements isolés électriquement jouent un rôle important dans les équipements mécaniques modernes. Les roulements isolés peuvent garantir qu'aucun courant ne les traverse tout en répondant aux exigences de performances de base telles que la charge, la vitesse et la durée de vie. Il empêche la corrosion ou les interférences dues au courant et assure le fonctionnement fluide et sûr du générateur ou moteur. Ce blog vise à présenter les concepts de base, les types et les avantages des roulements isolés, et à analyser pourquoi les roulements isolés électriquement sont si importants.
Le roulement isolé est un roulement de précision avec effet d'isolation électrique, qui peut bloquer le passage du courant et le roulement lui-même a des propriétés isolantes. Ses performances d'isolation sont généralement garanties en utilisant un procédé spécial pour recouvrir la bague extérieure ou la bague intérieure du roulement d'une couche de matériau isolant, ou en utilisant de la céramique comme éléments roulants. L'unité de roulement isolée se compose de bagues intérieure et extérieure en acier à roulement de haute qualité, de cages correspondantes et de billes (ou rouleaux) en céramique ou en céramique.
Les roulements électriquement isolés utilisent un processus de pulvérisation spécial pour pulvériser un revêtement de haute qualité sur la surface extérieure du roulement. Le revêtement a une forte force de liaison avec le substrat et de bonnes performances d'isolation, ce qui peut éviter la corrosion électrique des roulements provoquée par le courant induit. Prévenez les dommages actuels à la graisse, aux éléments roulants et aux chemins de roulement, et augmentez la durée de vie des roulements.
Applications des roulements isolés
Les roulements isolés sont utilisés dans des environnements spéciaux tels que haute température, haute pression, forte corrosion, etc., et peuvent fonctionner normalement dans ces environnements difficiles. Les roulements isolés utilisent des matériaux et des processus spéciaux pour leur conférer une meilleure résistance aux températures élevées, à la corrosion et d'autres propriétés. Les propriétés d'isolation électrique des roulements isolés sont évaluées par des tests mécaniques tels que la résistance d'isolement, la tension de l'arbre et le courant de l'arbre pour déterminer s'ils peuvent résister aux valeurs de tension spécifiées. Par exemple, si la bague extérieure ou la bague intérieure d'un roulement est recouverte d'oxyde d'aluminium, elle peut résister à des tensions continues supérieures à 1000 XNUMX VCC. Les types courants de roulements isolés électriquement comprennent : roulements à billes à gorge profonde, roulements à rouleaux cylindriques et du roulements à billes à contact oblique. En raison de leurs bonnes caractéristiques, ils sont largement utilisés dans divers moteur des champs:
1. Roulements à rouleaux cylindriques isolés : éoliennes, générateurs hydroélectriques, générateurs thermiques et autres installations de l'industrie électrique, et également utilisés dans les installations ferroviaires telles que les moteurs de traction de locomotives diesel.
2. Roulements rigides à billes isolés : utilisés dans les moteurs à fréquence variable de haute puissance tels que les grues, les machines textiles, les machines d'impression, la sidérurgie, la sidérurgie, le laminage de l'acier, la cokéfaction, etc.
3. Roulements à rotule sur rouleaux isolés : utilisés dans les moteurs haute puissance et haute tension des machines minières, des machines de préparation du charbon, des laveuses de charbon, des concasseurs, des broyeurs à boulets, des broyeurs, des moulins à sable et d'autres équipements.
4. Roulements à contact oblique isolés : utilisés dans les moteurs antidéflagrants de haute puissance pour les compresseurs, les pompes et autres équipements.
Qualités de roulements électriquement isolants
Les roulements électriquement isolés peuvent prévenir efficacement les dommages causés aux roulements par le courant grâce à une résistance élevée et répondre aux exigences d'isolation des roulements de divers équipements électriques. Les qualités de roulements isolés sont divisées en :
1. Isolation ordinaire : adaptée aux équipements et environnements ordinaires, avec une résistance d'isolation supérieure à 50 MΩ.
2. Isolation à haute résistance : convient aux équipements et aux environnements ayant des exigences élevées, telles que l'humidité, les températures élevées, la haute tension, etc., avec une résistance d'isolation supérieure à 500 MΩ.
3. Isolation à très haute résistance : adaptée aux environnements spéciaux, tels que l'industrie chimique, l'énergie nucléaire, etc., avec une résistance d'isolation supérieure à 1000 MΩ.
Le choix de roulements avec des niveaux d'isolation appropriés peut améliorer la sécurité et la stabilité de l'équipement, réduire le taux de défaillance et prolonger la durée de vie de l'équipement. Cela contribue également à assurer la sécurité du personnel.
Types de roulements isolés
Les roulements isolés sont utilisés pour éviter les dommages causés par le courant traversant les roulements. Certains matériaux de roulement isolés typiques comprennent la céramique, le graphite et le célèbre polytétrafluoroéthylène (PTFE). Il existe deux principaux types de roulements isolés : les roulements isolés à revêtement et les roulements isolés en céramique.
Roulements isolés revêtus
Les roulements isolés avec revêtement obtiennent leur effet isolant en appliquant un revêtement isolant de 50 μm à 200 μm d'épaisseur sur la surface extérieure ou les composants internes du roulement. Ce revêtement est généralement constitué d'un matériau à haute résistance, tel que de l'époxy ou du polyimide, et bloque efficacement le flux d'électricité. Les roulements fabriqués à partir de ce matériau coûtent généralement moins cher.
Roulements isolés en céramique
Les céramiques sont utilisées dans les roulements car elles sont aussi dures que le diamant, aussi résistantes à l'usure que l'or et possèdent des propriétés d'isolation exceptionnelles. Les roulements isolés en céramique utilisent des matériaux céramiques (tels que l'oxyde d'aluminium ou le nitrure de silicium) au lieu des éléments roulants ou des bagues de roulement métalliques traditionnels. La céramique étant intrinsèquement non conductrice, ce type de roulement offre un niveau d’isolation plus élevé. Les roulements fabriqués dans ce matériau ont une plus grande résistance à l'usure et à la corrosion.
Autres roulements isolés
Selon les besoins, les concepteurs et les ingénieurs peuvent également utiliser d'autres matériaux spéciaux pour concevoir des roulements isolés. Le graphite est largement utilisé dans ce domaine en raison de son frottement extrêmement faible et de son pouvoir lubrifiant extrêmement élevé. Le PEEK est également largement utilisé pour son excellente résistance à la corrosion et son excellente isolation. Par exemple, dans des environnements à haute température, haute pression ou difficiles, des métaux coûteux mais très résistants à la corrosion, comme l'acier inoxydable ou le titane, peuvent être privilégiés.
Quel que soit l'environnement, le choix des matériaux des roulements isolants joue un rôle clé dans la détermination de leurs performances et de leur durée de vie. Les concepteurs et les ingénieurs doivent non seulement prendre en compte l'objectif du roulement, mais également peser les conditions environnementales et les diverses propriétés des matériaux pour sélectionner la meilleure solution.
Avantages des roulements isolés électriquement
Durée de vie prolongée et coûts de maintenance réduits Les roulements isolés prolongent la durée de vie globale d'un système moteur car ils atténuent les dommages électriques aux composants du moteur et préviennent la défaillance des roulements. En réduisant le nombre de réparations et la charge de travail de maintenance, l'utilisation de roulements isolés réduit également les coûts de maintenance et améliore la fiabilité et l'efficacité de fonctionnement des équipements.
Marques de roulements électriquement isolants
Il existe de nombreuses marques de roulements électriquement isolants bien connues dans le monde, telles que SKF\NTN, etc.
Roulements SKF isolés électriquement
INSOCOAT Les roulements isolés électriquement de SKF avec bagues extérieures revêtues sont identifiés par le suffixe VL0241. Recommandé pour les moteurs de taille moyenne tels que 6215, 6313 ou plus. Pour les applications utilisant des roulements plus petits, SKF recommande des roulements rigides à billes hybrides.
Les roulements INSOCOAT avec bagues intérieures revêtues de SK offrent une protection renforcée contre les dommages causés par le courant. La protection renforcée est due à la résistance accrue due à la plus petite surface du revêtement, qui porte le suffixe VL2071. SKF recommande une utilisation avec des moteurs de plus grande taille (généralement de taille 6226, 6324 ou supérieure). Les roulements INSOCOAT avec bagues intérieures revêtues conviennent aux applications dans les moteurs soumis à des tensions d'arbre élevées.
Roulements à revêtement électriquement isolant NTN
NTN MÉGAOHM™ Les séries de roulements isolés sont conçues pour résister à la corrosion électrique. Ces roulements sont disponibles en versions céramique et résine et conviennent à une variété d'applications. Le revêtement de la bague extérieure du roulement crée une barrière (capable de résister à une résistance d'au moins 100 mégohms à 500 V CC), empêchant tout courant vagabond de traverser le roulement. Les roulements de la série MEGAOHM™ sont utilisés comme équipement OEM dans les éoliennes, les moteurs de traction des véhicules ferroviaires et les moteurs à vitesse variable dans les installations de traitement des eaux usées.
Roulements hybrides en céramique NTN
Pour les applications particulièrement difficiles, NTN propose des roulements hybrides céramiques. Utilisant des bagues intérieures et extérieures en acier conventionnelles, les éléments roulants en nitrure de silicium offrent une excellente isolation électrique tout en réduisant la masse en rotation et en améliorant la dissipation thermique.
Conclusion
Parmi tous les moteurs, plus de 80 % des pannes sont dues à une défaillance des roulements. En tant que type de roulement spécifique, les roulements isolés présentent d'excellentes propriétés anti-électricité et d'isolation et sont largement utilisés dans l'industrie électrique, la pétrochimie, les métaux non ferreux, l'exploitation minière et d'autres industries. Les roulements isolés électriquement offrent une excellente fiabilité et garantissent un fonctionnement sans problème du moteur. Cette technologie de pointe très pratique permet de réduire les coûts de maintenance et d'améliorer l'efficacité des équipements. En tant que fabricant leader de roulements isolés électriquement en Chine, Aubearing vous offre des services de haute qualité. Pour toute question, n'hésitez pas à nous contacter.