Rolamentos do turbocompressor

Os rolamentos do turbocompressor suportam o eixo rotativo dentro de um turbocompressor, onde a alta velocidade de rotação, a temperatura elevada, a estabilidade da película de óleo e as tolerâncias dimensionais restritas afetam diretamente o desempenho do rotor. Ao contrário dos rolamentos usados ​​em máquinas convencionais, as aplicações de turboalimentadores exigem controle cuidadoso da folga radial, geometria do rolamento, acabamento superficial, design da gaiola, seleção de materiais e condições de lubrificação.

A BMT desenvolve e fabrica soluções de rolamentos de precisão para equipamentos rotativos de alta velocidade, incluindo projetos de rolamentos personalizados e não padronizados. Desde 2004, a DEMY (D&M) Bearings Co., Ltd. acumulou experiência na fabricação de rolamentos e no desenvolvimento de rolamentos não padronizados, apoiada por processos automatizados de retificação, montagem e inspeção. Para aplicações de turboalimentador, a seleção do rolamento pode ser adaptada às dimensões do eixo, velocidade operacional, temperatura, sistema de lubrificação e modelo específico do turboalimentador.

Principais considerações de design

Rotação de alta velocidade

Os rotores do turbocompressor podem operar em velocidades de rotação muito altas, criando requisitos rigorosos para geometria do rolamento, precisão dimensional, acabamento superficial e lubrificação. A linha BMT inclui modelos com velocidades limitadas de 80.000 a 180.000 rpm, dependendo da especificação e aplicação do rolamento.

Nessas velocidades, mesmo pequenos desvios na circularidade, folga ou concentricidade podem influenciar a vibração, o atrito e o desempenho do serviço. A seleção do rolamento deve, portanto, basear-se no rotor completo e no sistema de lubrificação, e não apenas na velocidade.

Resistência Térmica

O ambiente do rolamento é afetado pelo calor transferido do lado da turbina, pelos gases de exaustão quentes, pela temperatura do eixo e pelas condições de lubrificação. Os modelos BMT listados têm uma classificação de temperatura limitada de até 600°C, sujeita à configuração específica do rolamento e às condições operacionais.

A capacidade de temperatura depende não apenas do material do rolamento, mas também da construção da gaiola, do lubrificante, das condições de resfriamento, da carga, da velocidade e da temperatura real na posição do rolamento.

Seleção de gaiola e material

Diferentes condições operacionais requerem diferentes configurações de gaiola. Os modelos listados podem ser fornecidos com configurações PEEK, gaiola de latão ou gaiola de metal.

As gaiolas PEEK podem ser consideradas onde são necessárias baixa massa, estabilidade dimensional e resistência a ambientes operacionais exigentes. As configurações de gaiola de latão e outras de metal fornecem soluções alternativas para aplicações onde a resistência mecânica, a resistência à temperatura ou condições específicas de lubrificação são mais importantes.

A gaiola apropriada deve ser selecionada juntamente com a velocidade do rolamento, temperatura, lubrificante, carga e condições de instalação.

Modelos e aplicações disponíveis

Os modelos a seguir são projetados para aplicações específicas de turboalimentadores GT e GTX. As dimensões e os limites operacionais devem ser confirmados em relação ao conjunto real do turboalimentador antes da seleção.

Observação: Os valores de velocidade e temperatura listados são classificações limitadas para os modelos correspondentes, e não limites operacionais universais para todos os turbocompressores. As condições reais de serviço devem ser avaliadas de acordo com o projeto do rolamento, lubrificação, carga, velocidade do eixo, arranjo de refrigeração e configuração do turboalimentador.

Como selecionar o rolamento correto

Para substituição de turbocompressores ou novos desenvolvimentos, a compatibilidade dimensional é apenas o primeiro passo. Engenheiros e equipes de compras devem confirmar os seguintes parâmetros antes de fazer um pedido:

Por exemplo, HP5.218G34.2 tem diâmetro interno de 6 mm, diâmetro externo de 18 mm e altura de 34,2 mm, com uma velocidade limitada listada de 180.000 r/min. É especificado para aplicações GT17, GT20 e GT25. Um modelo diferente não deve ser substituído apenas porque as suas dimensões parecem semelhantes; a posição do rotor, folga, lubrificação e condições operacionais também precisam ser verificadas.

Fabricação e Controle de Qualidade

O sistema de fabricação de rolamentos da BMT abrange manuseio de materiais, retificação de precisão, montagem, medição e inspeção final. A empresa opera aproximadamente 100 conjuntos de equipamentos automatizados de moagem e produção, juntamente com linhas de montagem automatizadas e instrumentos de medição e teste de precisão.

Com capacidade de produção anual atingindo aproximadamente 100 milhões de conjuntos de rolamentos, a BMT pode dar suporte tanto à produção padrão quanto aos requisitos baseados em projetos. Os controles de fabricação são aplicados desde a entrada de materiais até a inspeção de rolamentos acabados para manter a consistência dimensional entre os lotes de produção.

Desenvolvimento de rolamentos OEM e não padronizados

Fabricantes, remanufaturadores e distribuidores de turbocompressores podem exigir rolamentos com dimensões não padronizadas, materiais de gaiola específicos, folgas personalizadas ou configurações específicas da aplicação.

A BMT tem experiência no desenvolvimento de rolamentos não padronizados, que remonta às suas primeiras atividades de fabricação de rolamentos. A empresa pode avaliar desenhos, amostras, requisitos de aplicação e especificações técnicas para projetos de rolamentos personalizados.

Para um projeto OEM ou de substituição, os clientes podem fornecer:

1. Modelo de rolamento ou número de peça existente

2. ID, diâmetro externo e altura

3. Modelo do turbocompressor

4. Dimensões do eixo

5. Velocidade operacional máxima

6. Temperatura operacional na posição do rolamento

7. Método de lubrificação

8. Material necessário da gaiola

9. Quantidade necessária e demanda anual

10. Desenho ou amostra, se disponível

Essas informações ajudam os engenheiros a determinar se um modelo existente é adequado ou se é necessário um projeto personalizado.

Aplicações Típicas

Essas configurações de rolamentos de alta velocidade podem ser usadas em conjuntos de turboalimentadores associados a aplicações das séries GT e GTX, incluindo:

· Turbocompressores para veículos de passageiros

· Turbocompressores para veículos comerciais

· Reparo e remanufatura de turbocompressores automotivos

· Sistemas turbocompressores de desempenho

· Componentes de reposição do turbocompressor

· Conjuntos rotativos de alta velocidade

O modelo específico deve sempre ser compatível com o projeto do turboalimentador correspondente, em vez de ser selecionado apenas pelo tipo de veículo ou dimensões nominais.

Perguntas frequentes

O que torna esses rolamentos diferentes dos rolamentos convencionais?

Os rolamentos do turbocompressor operam sob velocidades de rotação mais altas e condições térmicas e de lubrificação mais exigentes. Seu projeto, portanto, requer uma consideração mais rigorosa de folga, acabamento superficial, construção da gaiola, lubrificação e precisão dimensional.

Qual é a velocidade máxima dos modelos disponíveis?

Entre os modelos listados, o HP5.218G34.2 tem a maior velocidade limitada a 180.000 r/min. Outros modelos são avaliados em 150.000, 120.000, 100.000 ou 80.000 rpm de acordo com suas especificações individuais.

Todos os modelos são classificados para 600°C?

As especificações fornecidas listam uma temperatura limitada de 600°C para todos os seis modelos. Entretanto, isso não deve ser interpretado como uma temperatura operacional universal do rolamento. A temperatura real permitida depende da posição do rolamento, do material da gaiola, do lubrificante, da velocidade, da carga e das condições de resfriamento.

As gaiolas PEEK podem ser usadas para aplicações de turbocompressores de alta velocidade?

Sim, as configurações de gaiola PEEK podem ser usadas para aplicações selecionadas de alta velocidade. Entretanto, a seleção da gaiola deve considerar a velocidade, a temperatura, a lubrificação, a carga mecânica e o projeto específico do rolamento.

A BMT pode fabricar rolamentos de turbocompressores não padronizados?

Sim. A BMT tem experiência no desenvolvimento de rolamentos não padronizados e pode avaliar dimensões personalizadas, materiais de gaiola, folgas e requisitos de aplicação com base em desenhos do cliente, amostras ou especificações técnicas.

Como devo escolher entre HP60G01 e HP0822G07?

Ambos os modelos têm diâmetro interno de 8 mm, diâmetro externo de 22 mm, velocidade limitada de 150.000 r/min e são especificados para aplicações GT25R, GT28R, GT30R e GT35R. Sua principal diferença dimensional é a altura: HP60G01 tem 53,73 mm, enquanto HP0822G07 tem 41,95 mm. A escolha correta deve, portanto, ser confirmada em relação ao conjunto do turboalimentador e às dimensões de instalação.

A folga do rolamento afeta o desempenho do turbocompressor?

Sim. A folga afeta a formação de película de óleo, a geração de calor, o movimento do eixo e a estabilidade do rotor. Folga excessiva ou insuficiente pode causar problemas, portanto o valor apropriado deve ser determinado a partir do eixo, da carcaça, da temperatura, da velocidade e das condições de lubrificação.

Posso solicitar amostras antes da produção em massa?

A avaliação de amostras pode ser organizada para projetos adequados. Fornecer os rolamentos, desenhos, modelos de turboalimentadores ou requisitos dimensionais existentes permite que a BMT confirme a especificação apropriada antes da produção em grande volume.