ข่าว

บทนำเกี่ยวกับตลับลูกปืนหุ้มฉนวนไฟฟ้า

 

ประการแรก วัตถุประสงค์ของตลับลูกปืนฉนวนไฟฟ้า

 

ตลับลูกปืนที่เรียกกันว่าตลับลูกปืนฉนวนไฟฟ้า ก็คือตลับลูกปืนฉนวนนั่นเอง และตลับลูกปืนฉนวนไฟฟ้าหมายรวมถึงตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งทุกชนิดที่สามารถป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ ตลับลูกปืนที่มีการเคลือบเซรามิกทั้งวงแหวนด้านในและด้านนอก เรียกว่าตลับลูกปืนฉนวน การเคลือบเซรามิกช่วยป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าและมีคุณสมบัติเป็นฉนวน

 

องค์ประกอบที่หมุนได้ของตลับลูกปืนไฮบริดทำจากเซรามิกจึงมีคุณสมบัติเป็นฉนวนด้วย ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ม้วนเป็นเกลียวเพื่อป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้า

 

ประการที่สอง การเลือกฉนวนสำหรับตลับลูกปืน

 

โดยทั่วไปแล้ว การกำจัดความต่างศักย์ภายในตลับลูกปืนให้หมดไปอย่างสมบูรณ์นั้นเป็นเรื่องยากมาก อย่างไรก็ตาม หากเราสามารถหยุดหรือลดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตลับลูกปืนได้อย่างมาก เราก็สามารถป้องกันการกัดกร่อนแบบกัลวานิกของตลับลูกปืนได้ ปัจจุบันมีการออกแบบตลับลูกปืนแบบมีฉนวนหลากหลายประเภทเพื่อจุดประสงค์นี้ โดยวิธีการเลือกฉนวนของตลับลูกปืนจะขึ้นอยู่กับประเภทของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

 

1. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นตามแนวแกน

 

2. แรงดันไฟฟ้าระหว่างเพลาและเบ้าแบริ่ง

 

หากเกิดแรงดันไฟฟ้าระหว่างเพลาและตัวเรือน กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตลับลูกปืนแต่ละตัวในทิศทางเดียวกัน สาเหตุหลักมาจากแรงดันไฟฟ้าโหมดร่วมที่เกิดจากตัวแปลงความถี่ ในกรณีนี้ ตลับลูกปืนที่ปลายทั้งสองข้างของมอเตอร์ควรได้รับการหุ้มฉนวน และปัจจัยสำคัญในการเลือกฉนวนคือลักษณะเฉพาะของกระแสและแรงดันไฟฟ้าในแต่ละช่วงเวลา ในกรณีของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงหรือแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับความถี่ต่ำ ผลของฉนวนจะขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานบริสุทธิ์ของชั้นฉนวน ในกรณีของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูง (ซึ่งพบได้ทั่วไปในอุปกรณ์ที่ใช้ตัวแปลงความถี่) จะขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานเชิงคาปาซิทีฟของฉนวน

 

3. สถานการณ์ทั่วไปของความเสียหายของตลับลูกปืนที่เกิดจากกระแสไฟเกิน

 

1. ร่องรอยบนรางลูกปืนและชิ้นส่วนลูกกลิ้ง

 

ไม่ว่าตลับลูกปืนจะใช้กระแสตรงหรือกระแสสลับ (ความถี่ต่ำกว่า MHz) เราก็สามารถพบรูปแบบความเสียหายเดียวกันภายในตลับลูกปืนได้เสมอ

 

2. ร่องรอยการกัดเซาะด้วยไฟฟ้า

 

ร่องที่เกิดจากการกัดเซาะด้วยไฟฟ้า หมายถึงร่องที่เกิดขึ้นต่อเนื่องเป็นระยะบนพื้นผิวของรางวิ่งในทิศทางการใช้งาน ปรากฏการณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตลับลูกปืน

 

ประการที่สี่ ตรวจสอบโครงสร้างที่เสียหายของแบริ่งกระแสเกินด้วยกล้องจุลทรรศน์

 

การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) เท่านั้นที่ทำให้เห็นได้อย่างชัดเจนว่าพื้นผิวที่เสียหายเกือบทั้งหมดถูกปกคลุมไปด้วยหลุมและรอยเชื่อมบัดกรีขนาดไมครอนอย่างหนาแน่น

 

ประการที่ห้า กระบวนการเกิดความเสียหายของตลับลูกปืน

 

รอยบุ๋มและรอยเชื่อมเหล่านี้เกิดจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าระหว่างจุดสัมผัสเล็กๆ บนพื้นผิวของรางวิ่งและลูกกลิ้ง ในสภาวะที่มีการหล่อลื่นด้วยของเหลวอย่างเต็มที่ กระแสไฟฟ้าจะทะลุผ่านจุดอ่อนของฟิล์มน้ำมัน และพลังงานที่เกิดจากประกายไฟจะทำให้พื้นผิวของโลหะที่อยู่ติดกันหลอมละลายในทันที

 

ในสภาวะแรงเสียดทานแบบผสม (การสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ) พื้นผิวที่อยู่ติดกันจะหลอมรวมกัน แต่จะแยกออกจากกันอย่างรวดเร็วเมื่อตลับลูกปืนเคลื่อนที่ ในทั้งสองกรณี วัสดุจะหลุดออกจากพื้นผิวโลหะและแข็งตัวทันทีกลายเป็นรอยเชื่อมประสาน นอกจากนี้ยังมีรอยเชื่อมประสานบางส่วนที่ผสมกับสารหล่อลื่น และบางส่วนที่สะสมอยู่บนพื้นผิวราง เมื่อตลับลูกปืนเคลื่อนที่ต่อไป รอยเชื่อมประสานและหลุมเหล่านี้ก็จะถูกรีดและเรียบเนียนไปด้วย ภายใต้การทำงานของกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง กระบวนการหลอมและการแข็งตัวจะเกิดขึ้นซ้ำหลายครั้งบนชั้นผิวที่บางมากของพื้นผิวที่อยู่ติดกัน

 

6. ผลกระทบของกระแสไฟฟ้าต่อสารหล่อลื่น

 

กระแสไฟฟ้าอาจส่งผลเสียต่อสารหล่อลื่นได้เช่นกัน น้ำมันพื้นฐานและสารเติมแต่งจะถูกออกซิไดซ์และแตกร้าว การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนในสเปกตรัมอินฟราเรด การเสื่อมสภาพก่อนวัยอันควรและการสะสมของอนุภาคโลหะเหล็กอาจนำไปสู่การเสื่อมประสิทธิภาพของสารหล่อลื่นและยังอาจทำให้ตลับลูกปืนร้อนเกินไปได้อีกด้วย