Az elektromos pitting egyre gyakoribb hiba a villanymotorok csapágyainál. Ez a jelenség alattomos, mert a csapágy elektromos károsodása sokáig rejtve marad, miközben zajt, vibrációt és végül idő előtti meghibásodást okoz.
Mi az elektromos pitting, és hogyan károsítja a csapágyat?
Az elektromos pitting (elektromos eredetű futópálya-károsodás) csapágyaknál akkor alakul ki, amikor elektromos áram a csapágyon keresztül záródik, vagyis nem a tervezett visszavezetési úton folyik. Ez különösen gyakori villanymotoroknál és generátoroknál, ahol az áram nem mindig a tervezett úton folyik vissza.
A jelenség lényege:
- az áram apró elektromos kisüléseket hoz létre,
- ezek a gördülőelemek és a futópályák érintkezési pontján jelentkeznek,
- apró kráterek keletkeznek a futópályán.
A kisülések hatására a csapágyacél szerkezete helyileg megváltozik (fehér réteg, edzett és visszalágyult zónák), ami idővel pikkelyesedéshez, hullámos kopáshoz, zajhoz és vibrációhoz vezet.
Ezért veszélyes az elektromos pitting: kezdetben alig észrevehető, a csapágy még működik, a károsodás viszont már elindult.
Miért gyakori a villanymotor csapágyának meghibásodása frekvenciaváltós hajtásoknál?
A villanymotor csapágyának meghibásodása gyakran jelentkezik frekvenciaváltós hajtásoknál. Ennek oka, hogy ezeknél a rendszereknél nagyfrekvenciás feszültségkomponensek jelenhetnek meg, amelyek kedvezőtlen körülmények között a csapágyon keresztül záródnak.
A karbantartási gyakorlatban ez így jelenik meg:
- a motor zajosodik,
- a csapágy melegszik,
- a vibrációszint nő,
- majd idő előtt tönkremegy a csapágy.
Ilyenkor sokszor nem a frekvenciaváltó „hibás”, hanem az, hogy a rendszer nincs felkészítve az elektromos hatások kezelésére.
Miért nem oldja meg a problémát egy hagyományos csapágycsere?
Ez az egyik leggyakoribb tévút. Amikor elektromos pitting okozza a problémát, akkor nem a csapágy teherbírása a szűk keresztmetszet, és nem feltétlen a kenés minősége a fő ok.
Egy hagyományos csapágycsere esetén a csapágy elektromos károsodása újra és újra jelentkezhet, mert az áram továbbra is a csapágyon keresztül áramlik vissza. Ezért fordul elő, hogy a csapágycsere után néhány hónappal a hiba visszatér.
Szigetelt csapágy villanymotorhoz – mikor indokolt a használata?
Ipari környezetben bevett megoldás az elektromos pitting megelőzésére a szigetelt csapágy választása.
A szigetelt csapágy lényege:
- a csapágy külső gyűrűjén szigetelőréteg található,
- ez megakadályozza az áram átjutását a csapágyon,
- így a kisülések nem a gördülőfelületeken jönnek létre.
Az NTN MEGAOHM™ csapágyak legalább 100 MΩ szigetelési ellenállást biztosítanak 500 V DC mellett, és megfelelnek az ISO 492, DIN 620 és JIS 1514 szabványoknak. A cél nem az, hogy „erősebb” csapágy kerüljön be, hanem az, hogy az áram ne a csapágyon keresztül haladjon.
Kerámia vagy műgyanta szigetelés – mit jelent ez a gyakorlatban?
A szigetelt csapágyakon belül több kialakítás létezik. A leggyakoribb megoldások:
- kerámia szigetelésű csapágyak, amelyekhez különböző rétegkialakítások és feszültségállóság társulhat,
- műgyanta (resin) szigetelésű csapágyak, amelyeknél szintén több változat létezik az eltérő igényekhez.
A választás mindig az adott üzemeltetési környezettől függ: terhelés, hőmérséklet, üzemidő, elektromos igénybevétel.
Zajos csapágy villanymotorban – mikor gyanakodjunk elektromos eredetű hibára?
Ha egy csapágy zajos a villanymotorban az alábbi jeleket mutatja:
- a csapágycsere után rövid időn belül visszatér a zaj,
- a vibráció fokozatosan növekszik,
- a futópályán hullámos kopás jelenik meg,
akkor érdemes elgondolkodni azon, hogy elektromos pitting állhat a háttérben, nem pedig klasszikus mechanikai hiba.
Szerelési buktatók – amik elrontják a jó megoldást is
A szigetelt csapágy csak akkor működik megfelelően, ha a szerelés is szakszerű. Ezeknél a típusoknál különösen kerülni kell az ütést/leesést. Sérült felület esetén nem szabad beépíteni, és a beépítési méreteket (például a vállmagasságot) pontosan be kell tartani, mert oldalirányú áramút alakulhat ki, vagyis az áram a csapágy szigetelését megkerülve talál magának visszautat. Ezeknél a típusoknál érdemes a csapágyak ki- és beszerelésére fejlesztett célszerszámokat használni.
Ha egy villanymotor csapágya indokolatlanul gyakran megy tönkre, akkor nem mindig az a kérdés, mit cserélünk ki, hanem az, hogy merre folyik az áram.
Az elektromos pitting csapágyaknál nem látványos hiba, de hosszú távon az egyik legdrágább. A megelőzés sok esetben olcsóbb, mint a visszatérő javítás.
Amennyiben kérdésed van vagy az NTN MEGAOHM™ csapágyak beszerzése érdekelne, keress minket bizalommal elérhetőségeinken vagy olvasd el alább a GYIK részt!
Csapagy.hu webáruházunkban pedig több, mint 50 gyártó csapágyát megtalálod akár azonnal, készletről.
GYIK – Elektromos pitting és szigetelt csapágy villanymotorhoz
Honnan tudom biztosan, hogy elektromos pitting okozza a csapágyhibát?
Az elektromos pittingre jellemző, hogy a csapágy nem azonnal, hanem fokozatosan válik zajossá és vibrálóvá. Szétszereléskor gyakran apró kráterek, később hullámos futópálya figyelhető meg, ami nem tipikus kenési vagy túlterhelési hiba. Ha a csapágycsere után a meghibásodás rövid időn belül megismétlődik, az sokszor elektromos eredetre utal.
Minden frekvenciaváltós villanymotornál fennáll az elektromos pitting veszélye?
Nem minden esetben, de a kockázat jelentősen magasabb. Frekvenciaváltós hajtásoknál nagyfrekvenciás feszültségkomponensek jelenhetnek meg, amelyek kedvezőtlen körülmények között a csapágyon keresztül haladnak. A kockázat függ a motor kialakításától, a kábelezéstől, az üzemi körülményektől és a földelési megoldásoktól is.
Elég csak az egyik oldalon szigetelt csapágyat alkalmazni?
Az ipari gyakorlatban gyakran csak az egyik oldalon alkalmaznak szigetelt csapágyat, jellemzően a nem hajtott oldalon. Hogy ez elegendő-e, az mindig az adott alkalmazástól függ. A cél, hogy az áram számára megszakadjon az út, ne pedig új irányt találjon.
A szigetelt csapágy kiváltja a tengelyföldelést vagy más védelmi megoldásokat?
Nem feltétlenül. A szigetelt csapágy egy bevált megoldás az elektromos pitting megelőzésére, de nem az egyetlen.
Bizonyos esetekben tengelyföldelés, földelő kefe vagy más elektromos megoldás is szóba jöhet. A döntést az adott gép és üzemeltetési környezet ismeretében érdemes meghozni.
Mennyire érzékenyek a szigetelt csapágyak a szerelésre?
A szigetelt csapágyak nagyobb odafigyelést igényelnek, mint a hagyományos kivitelek. Ütés, kalapácsos beépítés vagy a szigetelőréteg sérülése csökkentheti a szigetelési hatást. Ezért fontos a megfelelő szerelési módszer és a gyártói előírások betartása. Ha kifejezetten csapágyszerelésre készült célszerszámokat használsz, akkor minimálisra csökkenthető a sérülés veszélye.
Megelőzésként is érdemes szigetelt csapágyat használni, vagy csak hiba után?
A legtöbb üzem visszatérő csapágyhibák után dönt a szigetelt csapágy mellett. Kritikus berendezéseknél – ahol az állásidő nagy költséggel jár – a megelőző alkalmazás is indokolt lehet. Ez mindig üzemeltetési és gazdasági mérlegelés kérdése.
Minden villanymotorhoz jó megoldás a szigetelt csapágy?
Nem. Vannak olyan alkalmazások, ahol az elektromos terhelés elhanyagolható, vagy más megoldás hatékonyabb.
A szigetelt csapágy akkor jó döntés, ha ténylegesen fennáll az áram csapágyon keresztüli záródásának kockázata, vagy a hiba már visszatérően jelentkezik.
Mi a leggyakoribb hiba, ami miatt a szigetelt csapágy nem hozza a várt eredményt?
Tapasztalat szerint a hibás szerelés, a nem megfelelő vállkialakítás vagy az áram oldalirányú „megkerülése” gyakrabban okoz problémát, mint maga a csapágy kiválasztása. Érdemes rendszerszinten gondolkodni: a beépítés és a környező alkatrészek kialakítása is számít.
Kihez érdemes fordulni, ha nem egyértelmű a hiba oka?
Ha nem egyértelmű, hogy elektromos pitting áll-e a háttérben, érdemes motorjavítóval, csapágy-specialistával, vagy a gyártó/forgalmazó műszaki támogatásával egyeztetni. Egy rövid szakmai konzultáció sokszor többet ér, mint egy újabb sikertelen csapágycsere.
