O que é uma âncora de anel de deslizamento?

Por que este assunto merece seu tempo

Na seleção de anéis deslizantes e discussões de instalação, "âncora de anel deslizante" é um termo que aparece com frequência, mas é facilmente mal interpretado.Os engenheiros de aquisição podem ver "ancora" marcada nos desenhos dos fornecedores, os responsáveis pela manutenção podem ler sobre "ancoras anti-rotação" nos manuais de instalação,e os directores técnicos podem ter de julgar se uma estrutura de ancoragem cumpre os requisitos de funcionamento durante as revisões de projetoA complexidade reside nisto: "ancora de anel deslizante" refere-se a coisas completamente diferentes, dependendo do contexto.na indústria marítima, é um nome de produto para uma âncora de areia; e na instalação de anéis de deslizamento industriais,geralmente se refere à estrutura anti-rotação e de ancoragem que impede o estator do anel de deslizamento de girar com o rotorEste artigo concentra-se no significado mais comum em aplicações industriais de anéis de deslizamento, ajudando-o a fazer julgamentos precisos na aquisição e manutenção.

1A função central de uma âncora de anel deslizante: por que anéis deslizantes precisam de uma "âncora"

O princípio básico de funcionamento de um anel de deslizamento requer uma parte giratória (rotor) e uma parte estacionária (estator).de um diâmetro não superior a 50 mm,O problema é que o binário gerado pela rotação do rotor é transmitido para o estator através de rolamentos ou acoplamento estrutural.e o anel de deslizamento perderia a sua função.

Uma âncora de anel de deslizamento (também chamada de âncora anti-rotação ou âncora de braço de binário) é essencialmente um dispositivo de retenção de binário de reação.Seu papel é permitir que o estator do anel de deslizamento permaneça parado enquanto absorve ou isola o binário de rotação do rotorDo ponto de vista mecânico, trata-se de um projecto "confinado mas não bloqueado" que deve impedir a rotação do estator sem aplicar tensão excessiva ao corpo do anel de deslizamento.

Os manuais de instalação enfatizam repetidamente um princípio fundamental: os rolamentos do anel de deslizamento não devem suportar forças externas.Isto significa que a estrutura de ancoragem deve ser projetada de modo que o corpo do anel de deslizamento permaneça em um estado "flutuante", com o braço de binário a lidar apenas com binário de reação, não com cargas axiais ou forças de flexão radiais.

2Ancoras anti-rotação e braços de torque: formas estruturais e pontos de selecção

As estruturas de fixação de anéis de deslizamento industriais têm principalmente as seguintes formas:

Esta é a forma mais compacta, tipicamente uma aba de metal com um buraco fixado na extremidade do estator, conectado a uma parte estacionária do equipamento através de um alfinete ou parafuso.Os guias de instalação para anéis de deslizamento de cápsulas do CENO e do Moog adotam ambos esta forma, exigindo explicitamente um alfinete ou parafuso com um diâmetro máximo de 5/16 polegadas através do buraco anti-rotação.que permite um grau de flutuação axial, evitando o esforço estrutural da expansão térmica ou vibração.

Para anéis de deslizamento médios e grandes, especialmente anéis de deslizamento de eixo oco, o braço de torque é a escolha mais comum.A flange/casa e o braço de binário não devem estar contrapostos um contra o outro.A abordagem correta é a "fixação flutuante". Uma extremidade do braço de binário liga-se ao estator do anel de deslizamento.enquanto a outra extremidade é ligada ao quadro do equipamento através de buchas de borracha ou elementos elásticos, permitindo um ligeiro deslocamento para absorver vibrações e deformações térmicas.

Parâmetros-chave de selecção:

• Capacidade do binário de reação: a estrutura de ancoragem deve suportar o binário de reação à velocidade e aceleração máximas

• Faixa de flutuação: flutuação axial e radial admissível, normalmente medida em milímetros

• Método de ligação: alfinete, parafuso ou bucha elástica, consoante o ambiente de vibração e os requisitos de precisão

• Compatibilidade ambiental: materiais resistentes à corrosão para ambientes costeiros ou químicos

3Um erro de instalação repetidamente enfatizado:

Quando analisámos um plano de instalação de anéis de deslizamento para um cliente de um projecto eólico offshore, encontrámos um problema típico:A equipe de construção tinha rigidamente parafuso ambas as extremidades do rotor e estator do anel de deslizamento para "garantir a estabilidadeAssumiram que esta era a abordagem mais segura, mas dentro de três meses de operação, o anel de deslizamento desenvolveu ruído de rolamento e desgaste anormal da escova de carbono.

Os manuais de instalação advertem explicitamente contra isto:"Montagem dura" ̇ onde ambas as extremidades do rotor e do estator estão rigidamente fixadas sem flutuar durante o funcionamento ̇ não é recomendada e pode levar a uma falha prematura do anel de deslizamentoA razão é que as tolerâncias de fabricação, expansão térmica e vibração fazem com que o centro geométrico do anel de deslizamento se desloque ligeiramente durante o funcionamento.Estas mudanças não têm para onde ir e são convertidas em cargas de rolamento adicionais, flutuação da pressão da escova de carbono, e até mesmo tensão estrutural no corpo do anel de deslizamento.

A abordagem correta é: o lado do rotor é fixado ao eixo principal através de parafusos fixos, enquanto o lado do estator é "flutuante" ligado a uma parte estacionária através de uma âncora anti-rotação ou braço de torque.Permitir que o estator leve flutuar radial e axial, garantindo ao mesmo tempo o binário de reação é efetivamente contido.

4Lista de verificação prática: Instalação e inspecção de estruturas de fixação de anéis de deslizamento

Abaixo estão os pontos de inspecção que resumimos a partir da experiência de campo, diretamente utilizáveis para a aceitação da instalação e manutenção de rotina:

Fase de instalação:

1. Confirmar o desenho flutuante: a âncora anti-rotação ou o braço de torque permitem um ligeiro deslocamento?

2. Verifique a coaxialidade: a coaxialidade entre o rotor do anel de deslizamento e o eixo principal está dentro das tolerâncias do fabricante?

3. Especificações do parafuso: o diâmetro do parafuso anti-rotação não excede o valor especificado (por exemplo, 5/16 de polegada)?

4. Cabos livres de tensão: Os cabos do lado do estator não restringem a rotação livre do anel de deslizamento?

5. Torque do parafuso: Os parafusos definidos estão apertados ao torque recomendado (por exemplo, 25 lb, não apertados demais)?

Fase de manutenção:

1. Verifique regularmente a âncora anti-rotação: há desgaste anormal, afrouxamento ou rachaduras?

2. Vibração do anel de deslizamento do monitor: o aumento da vibração indica frequentemente uma estrutura de ancoragem solta ou um alinhamento falhado

3. Verifique as buchas de borracha: Os elementos elásticos estão envelhecidos, rachados ou deformados permanentemente?

4. Confirme a amplitude de flutuação: Ao empurrar suavemente o estator com a mão, você pode sentir a distância livre permitida pelo projeto?

Resumo e recomendações de acção

A missão principal de uma âncora de anel de deslizamento é conter o binário de reação enquanto mantém a flutuação.A montagem dura é um dos erros mais comuns e perigosos na instalação de anéis de deslizamento, convertendo as tolerâncias de fabricação e as mudanças operacionais em cargas de rolamento e tensão estrutural., reduzindo a vida útil dos anéis de deslizamento.

A sua aplicação de anel de deslizamento enfrenta desafios com vibração elevada, alinhamento difícil ou expansão térmica significativa?