性能or價格?重載設備的軸承要如何選擇

導語:您或許已經(jīng)發(fā)現(xiàn),部分重載應用場景下的關鍵部件普遍存在易故障、需頻繁維護的問題,例如工程機械的挖斗鉸鏈、半掛車掛鉤等。而使用壽命穩(wěn)定可靠的軸承產(chǎn)品,其成本往往相對高昂。對大多數(shù)企業(yè)來說,必須實現(xiàn)性能與成本的有效平衡。本文將帶您共同探索這一問題的解決方案。


您或許已經(jīng)發(fā)現(xiàn),部分重載應用場景下的關鍵部件普遍存在易故障、需頻繁維護的問題,例如工程機械的挖斗鉸鏈、半掛車掛鉤等。而使用壽命穩(wěn)定可靠的軸承產(chǎn)品,其成本往往相對高昂。對大多數(shù)企業(yè)來說,必須實現(xiàn)性能與成本的有效平衡。本文將帶您共同探索這一問題的解決方案。

 

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雙層滑動軸承的結構設計理念

 

我們發(fā)現(xiàn),當負載達到45Mpa以上時,該應用對軸承材料機械強度的要求變得很高。在如此高的負載下,單一材料難以兼顧機械強度和摩擦性能,疲勞、蠕變等現(xiàn)象很容易在這一階段發(fā)生。因此,一種將“摩擦“和”支撐” 功能進行分層的設計應運而生。

內壁摩擦層:采用 iglidur? 摩擦優(yōu)化塑料,通過基料、增強纖維與固體潤滑劑的組合設計,實現(xiàn)低摩擦系數(shù)、自潤滑性與高耐磨性。其中,固體潤滑劑以微顆粒形態(tài)均勻分散于材料中,可在接觸面形成穩(wěn)定轉移膜,避免干摩擦工況下的黏著磨損;

外壁支撐層:選用高強度塑料,提升材料的彎曲模量與抗壓強度,保障軸承在重載下的形狀穩(wěn)定性,避免蠕變或塑性變形;

層間結合:采用雙層注塑工藝,使摩擦層與支撐層在一套工序中實現(xiàn)精密結合,避免層間剝離風險,同時保障批量生產(chǎn)的一致性與成本可控性。

這種設計直接突破了單一材質的性能極限:具有支撐層的軸承的可將負載提升至 76MPa,同時保留塑料軸承的自潤滑優(yōu)勢。

 

重載場景下與傳統(tǒng)軸承的性能對比

 

我們用易格斯重載測試臺(承載達 230kN)對雙層滑動軸承進行了重載工況測試,并將其性能與傳統(tǒng)材料量化對比:

1、性能:優(yōu)于金屬基復合軸承

45MPa、0.01m/s 滑動速度的工況下,對 “iglidur? Q3E 雙層滑動軸承” 與 “金屬外殼 + POM 涂層軸承” 進行對比測試:

配對 Cf53 鋼軸時,雙層滑動軸承的磨損率為 5.5μm/km,僅為金屬 - POM 軸承(13.5μm/km)的 40.7%;


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配對氣體滲氮 St37 鋼軸時,雙層滑動軸承的磨損率為271.7μm/km,遠低于金屬 - POM 軸承的 582μm/km(僅為其 46.7%)。


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該結果驗證了雙層滑動軸承在重載干摩擦工況下強度充足,且具有優(yōu)秀的耐磨性能。

值得注意的是,當負載高于76Mpa時,我們建議您使用具有更高強度的igutex? 纖維復合軸承。


2、成本:兼顧高性能與批量生產(chǎn)

對比纖維纏繞軸承:纖維纏繞軸承雖承載極限更高,但生產(chǎn)工藝復雜、周期長,批量生產(chǎn)成本較雙層滑動軸承高出50% 以上;而雙層滑動軸承使用注塑工藝,生產(chǎn)成本較低,交期和單一塑料的軸承幾乎沒有差異;

對比金屬軸承:雙層滑動軸承省去了潤滑系統(tǒng)(油嘴、管路、潤滑劑)的采購與維護成本。根據(jù)L&K 公司對挖掘機應用的回訪,其綜合使用成本較金屬軸承降低 40%,同時維護停機時間大幅縮短。


工程應用的技術適配性與驗證案例

 

根據(jù)以上實驗室數(shù)據(jù)和成本計算可以看出,雙層滑動軸承具有不俗的重載性能表現(xiàn)和較低的成本,這使其容易被更多應用所接納。

我們還通過真實案例證明了它的適配性:

1. 工程機械:抗沖擊與長壽命需求

L&K 公司生產(chǎn)的挖掘機鏟斗關節(jié)需承受動態(tài)沖擊載荷與多塵工況。采用雙層滑動軸承后,維護間隔延長至 4000h 以上(傳統(tǒng)金屬軸承為 1000h);K?ssbohrer公司在越野履帶車的擺動軸應用中,雙層滑動軸承的使用壽命較以往的金屬軸承提升了 8 倍,可耐受泥濘、崎嶇地形的交變載荷。

2. 港口機械:耐腐蝕與免維護需求

用于港口的RTG 起重機處于鹽霧環(huán)境,容易發(fā)生腐蝕。起重機的行走機構可以使用雙層滑動軸承,來避免銹蝕問題。同時,軸承的自潤滑特性還解決了 “潤滑不足導致的快速磨損” 風險,使設備無故障運行時間提升至 2 萬小時。

3. 重型運輸:輕量化與系統(tǒng)簡化需求

Rockinger 公司的半掛車擺動軸采用雙層滑動軸承代替金屬軸承。由于省去了集中潤滑系統(tǒng),每臺設備減重15kg。同時由于結構獲得簡化,設備整體成本也顯著下降。

綜上,iglidur雙層滑動軸承同時抓住了高承載工況下性能和成本的需求,適合于對性能表現(xiàn)有較高要求同時對價格敏感的應用場景。

 



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