I. Ključne točke na prvi pogled
• Jednostruki-ležaj: Rotor je podržan pomoću ležaja samo na jednom kraju generatora, dok je drugi kraj podržan pomoću ležaja spojke/motora ili strukture. Manjih je dimenzija, jeftiniji i lakši za sastavljanje. Prikladan je za niske-snage ili primjene s dobrom fiksnom bazom i niskim vibracijama.
• Dvostruki-ležaj: rotor podupiru ležajevi na oba kraja. Položaj rotora je ograničeniji, s boljom radijalnom i radijalnom/aksijalnom krutošću tijekom rotacije. Može održavati stabilan zračni raspor i ima jaku otpornost na bočno skretanje. Prikladan je za uvjete veće snage, pomorske/pokretne/vibracijske uvjete ili primjene s visokim zahtjevima za stabilnošću zračnog raspora.
• Načela odabira (pojednostavljena verzija): Odredite jednostruki-ležaj ili dvostruki-ležaj na temelju snage/duljine rotora (omjer konzole), pomorskog/pokretnog okruženja, osnovne kvalitete, dopuštene varijacije zračnog raspora, metode spajanja (izravno spajanje/fleksibilno spajanje), rezultata analize vibracija i torzijskih vibracija, pristupačnosti održavanja i cijene.
II. Strukturne razlike
2.1 Metoda mehaničke potpore
Jednostruki ležaj: Samo jedan kraj u blizini kućišta generatora ima kotrljajući/klizni ležaj, dok je drugi kraj ograničen spojnicom za kraj motora ili bazu. Prednosti su kompaktnost, mala težina i smanjena potrošnja materijala; nedostaci su to što je rotor "konzola", a zračni raspor je sklon neravninama pod radijalnim opterećenjem ili otklonom, što utječe na električnu izvedbu i vibracije.
2.2 Krutost i stabilnost zračnog raspora
Dvostruki ležajevi: potpora-dvostrukog kraja značajno povećava krutost rotora, održava ravnomjerniji zračni raspor između statora i rotora, smanjuje elektromagnetsku asimetriju, lokalno toplinsko opterećenje i buku uzrokovanu otklonom. Dizajni koji su osjetljivi na neusklađenost i otklon obično koriste dvostruke ležajeve.
2.3 Tolerancija na vibracije/udarce
Na bazama s visokim-vibracijama ili malo{1}}mase (kao što su brodovi ili mobilne platforme), dvostruki ležajevi mogu bolje apsorbirati/raspodijeliti bočna opterećenja i smanjiti koncentrirani zamor na jednom ležaju.
2.4 Održavanje i trošak
Pojedinačni ležajevi imaju manje dijelova, lakše se sastavljaju i rastavljaju i imaju manje troškove održavanja; međutim, kada dođe do problema s ležajem ili spojkom, utjecaj kvara može biti složeniji (na primjer, može biti zahvaćen i kraj motora). Dvostruki ležajevi imaju veće početne troškove i više mjesta održavanja, ali nude veću radnu stabilnost i prikladni su za dugotrajan-opterećenje-rad.
III. Izbor
3.1 Određivanje osnovnih parametara: Nazivna snaga, brzina, ukupna duljina rotora (osobito duljina koja strši iz statora ili konzole) i raspodjela mase rotora.
3.2 Procijenite radno okruženje: na moru/na kopnu, krutost baze, očekivani spektar vibracija i postoje li udari ili česti ciklusi pokretanja-zaustavljanja. Dvostruki ležajevi poželjni su za offshore ili mobilnu opremu.
3.3 Metoda spajanja/ugradnje: Izravno fiksna spojka (kruta spojka) ili elastična spojka; ako je rotor poduprt ležajem na kraju motora, rješenje s jednim ležajem mora osigurati da ležaj i baza na kraju motora mogu podnijeti dodatno opterećenje.
3.4 Analiza električne/mehaničke spojke: Provedite procjenu osjetljivosti zračnog raspora i analizu torzijskih vibracija kako biste vidjeli hoće li pojedinačni ležaj uzrokovati ekscentričnost zračnog raspora ili pobuditi elektromagnetsku neravnotežu zbog otklona. Ako analiza pokaže da se lako može utjecati na zračni raspor ili dinamičku ravnotežu, treba koristiti dvostruke ležajeve.
3.5 Pouzdanost i strategija održavanja: Za dugo-nepristupačne ili vrlo pouzdane zahtjeve (kao što su prekooceanski-brodovi, kritični rezervni izvori energije), preporučuju se dvostruki ležajevi; obrnuto, ako je potreban prioritet volumen/trošak i moguće je redovito održavanje, mogu se odabrati pojedinačni ležajevi.
3.6 Zahtjevi proizvođača i specifikacije: Neki proizvođači generatora mogu izravno preporučiti ili naložiti upotrebu dvostrukih ležajeva za posebne primjene (iznad određene snage, specifični tipovi brodova), a potrebno je pozvati se na priručnik proizvođača i pomorske propise.
Ⅳ. Uobičajeni načini kvarova
4.1 Zamor od kotrljajućeg kontakta
Uzrok: Ciklički stres, koncentracija opterećenja, iscrpljenost materijala od zamora. Obično se javlja u područjima s velikim ciklusnim opterećenjima ili lokalnim preopterećenjem.
Dijagnoza: Povećane vibracije, pucanje/prah na stazi ležaja, povećanje metalnih čestica u ulju.
4.2 Trošenje
Uzroci: Nedovoljno podmazivanje, čestice onečišćenja, kontakt s metalom zbog graničnog/mješovitog podmazivanja.
Dijagnoza: Analiza čestica ulja, povišena temperatura ležaja, vidljive površinske ogrebotine.
4.3 Neuspjeh podmazivanja (nedovoljno ulja, pogoršana kvaliteta ulja)
Uzroci: nedovoljna količina ulja, začepljen prolaz ulja, neodgovarajuća mast/ulje, toplinska degradacija ili emulgiranje (upad morske vode).
Dijagnoza: Naglo povećanje temperature, analiza ulja (promjene viskoznosti/onečišćenja/udjela vode), alarm sustava za podmazivanje.
4.4 Obrada električnim pražnjenjem, EDM
Uzroci: Uzemljenje/propuštanje rotora ili jedinice ili slobodna struja koju stvara uređaj za pobudu/ispravljač koji teče kroz ležaj do zemlje, uzrokujući udubljenja/nabrazdanja na kanalu ležaja.
Dijagnoza: igličasto-ili utor-udubljenje na kliznoj stazi ležaja, rano oštećenje koje je teško objasniti mehaničkim razlozima. Uobičajeno u generatorima.
4.5 Korozija (uključujući koroziju morskom vodom)
Uzrok: kvar brtvljenja koji dopušta prodor morske vode/vlage ili kemijska kontaminacija koja uzrokuje oštećenje bijelog metala/ležajeva.
Dijagnoza: Površinska hrđa, bijeli produkti oksidacije, rani lomovi uslijed zamora praćeni mrljama korozije.
4.6 Neusklađenost/pogreške u montaži
Uzroci: neispravno centriranje, nepravilno zatezanje i neispravno aksijalno pozicioniranje. Konstrukcije s jednim-ležajem posebno su osjetljive (konzolni otklon).
Dijagnoza: spektri vibracija specifične frekvencije (2X, 3X), lokalno zagrijavanje i rano neravnomjerno trošenje.
4.7 Brineliranje / Lažno brineliranje / Fretting
Uzrok: Vibracije tijekom transporta ili skladištenja, aksijalno struganje ili povremena opterećenja uzrokuju udubljenja ili struganje na kontaktnoj površini.
Dijagnoza: Udubljenja/trage istrošenosti na trkaćoj stazi, vibracije/buka nakon pokretanja.
4.8 Prijelom/trošenje kaveza
Uzroci: Loše podmazivanje, upad stranih tvari, proizvodni nedostaci ili pretjerani prolazni udar.
Dijagnoza: Neuobičajena buka, neusklađenost valjaka ležaja, krhotine u ulju.