Bir dökümhanedeki konveyör tahriki, rulmanlar arızalanana kadar sekiz ay boyunca çalışıyordu. Orijinal kurulumda mile baskı yapan kauçuk dudaklı contalar kullanılıyordu. Aşındırıcı toz dudağın altına doğru ilerleyerek şaftta bir oyuk oluşturdu ve sonunda gresi kirletti. Bakım ekibi, temassız labirent contaya geçmeden önce rulmanları iki kez değiştirdi. Yeni contanın sürtünme parçası yoktu, dolayısıyla şaftı aşınmadı ve dolambaçlı yol tozun çoğunu dışarıda tuttu. Bu değişiklik rulman ömrünü üç yılın üzerine çıkardı.
Temassız labirent contalar evrensel bir çözüm değildir. Kirli fakat nispeten kuru bir ortamda düşük sürtünmeye, yüksek hıza veya uzun hizmet ömrüne ihtiyaç duyduğunuzda en iyi şekilde çalışırlar. Bu makalede bunların nasıl çalıştığı, hangi tasarım ayrıntılarının önemli olduğu ve rulman seçiminde nereye uygun oldukları açıklanmaktadır.
Temassız Labirent Aslında Ne Yapar?
Labirent conta, dönen şaft ile sabit mahfaza arasında uzun, sarmal bir boşluk oluşturur. Yol, tek bir düz açıklık yerine bir dizi oluk ve çıkıntıdan geçerek zikzaklar çiziyor. Toz, kum veya su sisi gibi kirleticilerin rulmana ulaşmak için bu yoldan gitmesi gerekir. Her dönüş, parçacıkları yön değiştirmeye zorlar ve çoğu, içinden geçmeden önce düşer veya momentumunu kaybeder.
Conta parçaları arasında fiziksel temas olmadığından kayma sürtünmesi ve aşınma oluşmaz. Temel avantaj budur. Bu aynı zamanda contanın ısı üretmediği anlamına gelir, dolayısıyla dudaklı contanın yaptığı gibi mil hızını sınırlamaz. Buradaki takas, bir labirentin tamamen sıkı olmamasıdır. Az miktarda sızıntıya izin verir ve basınç altındaki sıvı veya ince toz taşmasını engelleyemez. Bunu mutlak bir engel olarak değil, güçlü bir caydırıcı olarak düşünün.
Rulmanlar Temassız Labirent Sızdırmazlıklardan Neden Yararlanır?
Rulmanlar iki ana nedenden dolayı arızalanır: yağlama kaybı ve kirlenme. Temaslı contalar kirlenmeyi giderir ancak sürtünme ve aşınmayı artırır. Labirent contalar kirlenmeyi bu cezalar olmadan giderir. Uygulamada bu şu anlama gelir:
- Güç kaybını ve ısı üretimini azaltan daha düşük sürtünme torku.
- İzin verilen daha yüksek hız, genellikle conta yerine rulman kafesi veya yağlamayla sınırlanır.
- Sertleşecek, çatlayacak veya şişecek elastomer olmadığından conta geniş bir sıcaklık aralığında çalışır.
- Sürtünme aşınması olmadığından bakım aralıkları daha uzun olabilir.
Bu faydalar en çok tozlu tesislerde çalışan yüksek hızlı motorlarda, dişli kutularında, pompalarda ve silindirlerde önemlidir. Ayrıca mil yüzeyinin sertleştirilemediği veya dudaklı contanın mile zarar verebileceği uygulamalarda da önemlidirler.
Performansı Belirleyen Tasarım Detayları
Temassız bir labirent yalnızca boyutları kadar iyidir. Radyal açıklık en kritik olanıdır. Çok sıkı olması durumunda rotor, termal büyüme veya titreşim sırasında statora temas edebilir. Çok gevşek olursa conta etkinliğini kaybeder. Küçük ve orta boy rulmanlar için 0,1 mm ile 0,3 mm arasında bir radyal boşluk yaygındır. Daha büyük rulmanlar 0,3 mm ila 0,5 mm kullanabilir. Eksenel boşluk, boşluğu kapatmadan termal genleşmeye izin vermelidir.
Oluk sayısı da önemlidir. Tek bir oluk yardımcı olur, ancak zorlu ortamlar için üç ila beş aşama tipiktir. Daha fazla aşama daha dolambaçlı bir yol anlamına gelir ancak aynı zamanda daha fazla eksenel alan gerektirir. Oluk şekli kare, üçgen veya yuvarlak olabilir. Kare olukların işlenmesi daha kolaydır ve çoğu durumda iyi çalışır.
Malzeme seçimi çevreye bağlıdır. Alüminyum hafiftir ve işlenmesi kolaydır ancak ıslak veya kimyasal ortamlarda paslanabilir. Pirinç ve paslanmaz çelik korozyona daha iyi direnç gösterir. Bazı tasarımlarda, temas halinde şaftın hasar görmesi olasılığını azaltmak için polimer veya PTFE kesici uçlar kullanılır.
Tablo 1: Dönen ekipmanlar için yaygın olarak kullanılan rulman sızdırmazlık yöntemlerinin karşılaştırılması. | Özellik | Temassız Labirent | Dudak Contası ile iletişime geçin | Metal Kalkan (ZZ) |
| Sürtünme | Çok düşük | Orta ila yüksek | Düşük |
| Maksimum hız | Çok yüksek | Dudak hızıyla sınırlı | Yüksek |
| Toz hariç tutma | Kuru toz için iyi | Çok iyi | Fuar |
| Suya dayanıklılık | Fakirden adile | iyi | Zayıf |
| Şaftta aşınma | Yok | Bir oluk takabilir | Yok |
| Tipik maliyet | Yükseker | Düşük | Düşük |
Temassız Labirent Contaların Yerleştiği ve Olmadığı Yerler
Ortam tozlu olduğunda, hız yüksek olduğunda ve sıvıya maruz kalma minimum düzeyde olduğunda veya tahliye edilebildiğinde labirent kullanın. Tipik örnekler arasında endüstriyel otomasyondaki elektrik motorları, dişli kutuları, konveyör kasnakları, fanlar, üfleyiciler ve palet makaraları yer alır. Ayrıca ısı ve hızın temas contalarını kullanışsız hale getirdiği çelik fabrikalarında ve kağıt makinelerinde de iyi çalışırlar.
Rulman suya daldırıldığında, yüksek basınçlı suyla yıkanmaya maruz kaldığında veya temas contasının basit ve etkili olduğu çok düşük hızda çalışırken labirent oluşmasından kaçının. Ayrıca mevcut alanın uygun sayıda oluk için çok küçük olması durumunda da bundan kaçının. Bu durumlarda dudaklı conta veya kombine conta daha iyi bir seçim olabilir.
Labirent Sızdırmazlık için Rulmanların Seçilmesi
Birçok standart rulman temassız labirentle kullanılabilir, ancak mahfazanın ve şaftın buna göre tasarlanması gerekir. Sabit bilyalı rulmanlar, radyal ve orta dereceli eksenel yükleri kaldırabildikleri ve labirent yataklara uyacak boyutlarda mevcut oldukları için yaygın bir seçimdir. Daha yüksek eksenel yükler veya birleşik yükler için çift sıralı eğik bilyalı rulmanlar daha geniş bir temas açısı ve daha iyi sertlik sunar. Palet makaraları ve doğrusal kılavuz makaralar, kirli, yüksek hızlı doğrusal hareket sistemlerinde çalıştıkları için genellikle labirent contalar kullanır.
Labirent Keçe Tasarımları için Sabit Bilyalı Rulmanlar Radyal ve orta dereceli eksenel yükler için 42 ve 43 serisi seçenekleriyle temassız labirent keçeler için standart rulmanları seçerken bu rulman kategorisini keşfedin. Ürünü Görüntüle → Bir rulman belirlerken labirentin rulmana mı yoksa yuvaya mı entegre edileceğine karar verin. Entegre contalar yerden tasarruf sağlar ancak rulmanla değiştirilir. Muhafaza contalarının bakımı ayrı olarak yapılabilir ve büyük ekipmanlar için daha ekonomik olabilir. Her iki durumda da rulman deliği ve dış çap toleransları keçe taşıyıcıya uygun olmalıdır. 0,05 mm'den fazla salgı, düzensiz açıklığa neden olabilir ve conta ömrünü kısaltabilir.
32, 33 Serisi Çift Sıralı Eğik Bilyalı Rulmanlar Bu 32/33 serisi, takım tezgahı millerine, otomotiv bileşenlerine ve hassas aletlere uygun, yüksek sertlikte büyük radyal ve eksenel yükleri destekler. Ürünü Görüntüle → Palet makaraları ve doğrusal hareket için conta tasarımı genellikle dönen elemanları talaşlardan ve tozdan koruyan metal bir labirent içerir. Bu silindirler takım tezgahlarında, otomatik depolama sistemlerinde ve paketleme hatlarında kullanılır. Temassız bir labirent, dudaklı contanın sürtünmesi olmadan düzgün hareket etmelerine yardımcı olur.
LFR Gotik Kemer Oluklu Palet Makaraları Bu LFR palet makaraları, otomasyon sistemlerinde stres dağılımı, stabil yüksek hızlı veya ağır yükte çalışma ve düzgün doğrusal hareket için Gotik kemer oluğu kullanır. Ürünü Görüntüle → Uygulamaya özel rehberliğe ihtiyacınız varsa şu makaleyi okuyun: doğru makaralı rulmanın seçilmesi yük, hız ve sızdırmazlık değişimlerini daha ayrıntılı olarak kapsar.
Kurulum ve Bakım Uygulamaları
İyi tasarlanmış bir labirent bile kötü kurulursa başarısız olabilir. Şu adımları izleyin:
- Montajdan önce şaftı, mahfazayı ve conta bileşenlerini temizleyin. Tek bir kum tanesi bile mührü açık tutabilir.
- Radyal ve eksenel açıklıkları sentil veya kadranlı göstergeyle kontrol edin. Gelecekte başvurmak üzere değerleri kaydedin.
- Çalışmanın ilk saatlerinde tozun tutulmasına yardımcı olmak için labirent oyuklarına ince bir tabaka halinde uyumlu gres uygulayın.
- Tahliye deliklerinin açık olduğundan ve aşağıya baktığından emin olun. Sıkışmış sıvı contayı taşabilir.
- İlk 100 saatten sonra contayı aşınma veya sürtünme izleri açısından inceleyin. Gerekirse hizalamayı ayarlayın.
Rutin bakım sırasında labirente doğrudan yüksek basınçlı su püskürtmeyin. Tozu temizlemek için yumuşak bir fırça veya düşük basınçlı hava kullanın. Conta yatağa entegre edilmişse, conta hasar gördüğünde yatağı değiştirin.
Kaçınılması Gereken Yaygın Hatalar
- Sızdırmazlığı iyileştirmek için açıklığın çok sıkı ayarlanması. Bu sürtünmelere, ısınmaya ve erken arızaya neden olur.
- Termal büyümeyi göz ardı etmek. Çalışma sıcaklığında 0,2 mm büyüyen bir şaft, soğuk boşluğu kapatabilir.
- Su basmış bir uygulamada labirent kullanma. Sızacak.
- Gres türlerinin karıştırılması. Bazı gresler yağ veya koyulaştırıcı ile labirent yolunu ayırıp tıkarlar.
- Drenajı unutmak. Drenaj olmadığında su ve yağ olukları doldurabilir ve kirletici maddeleri içeriye doğru taşıyabilir.
Basit bir tasarım incelemesi ve montaj sırasında yapılacak birkaç ölçümle bu sorunların her birinin önlenmesi kolaydır.
Temassız labirent conta, yüksek hızlı, tozlu veya yüksek sıcaklıktaki uygulamalarda rulmanları korumanın pratik bir yoludur. Islak veya suya batmış koşullarda temas contasının yerini almaz ancak takıldığı yerde sürtünmeyi azaltır, şaft aşınmasını önler ve rulman ömrünü uzatır. Önemli olan, açıklığı, oluk sayısını, malzemeyi ve drenajı ayrı ayrı ayrıntılar yerine bir sistem olarak ele almaktır. Bu unsurlar uygulamayla eşleştiğinde mühür işini sessizce ve uzun süre yapar.
