I. Kulcspontok egy pillantásra
• Egy-csapágy: A rotort csak a generátor egyik végén támasztja alá csapágy, a másik végét pedig a tengelykapcsoló/motor csapágya vagy szerkezete. Kisebb méretű, olcsóbb és könnyebben összeszerelhető. Alkalmas alacsony-teljesítményű vagy jó rögzített alappal és alacsony vibrációjú alkalmazásokhoz.
• Kettős-csapágy: A rotort mindkét végén csapágyak támasztják alá. A rotor helyzete korlátozottabb, jobb radiális és radiális/axiális merevséggel forgás közben. Stabil légrést képes fenntartani, és erősen ellenáll az oldalirányú elhajlásnak. Alkalmas nagyobb teljesítményű, tengeri/mozgó/vibrációs körülményekhez, vagy olyan alkalmazásokhoz, ahol a légrés stabilitásának magas követelményei vannak.
• Kiválasztási alapelvek (egyszerűsített verzió): Határozza meg az egy-vagy kettős-csapágyat a teljesítmény/rotorhossz (konzolviszony), a tengeri/mozgó környezet, az alapminőség, a megengedett légrés-ingadozás, a kapcsolási módszer (közvetlen csatolás/rugalmas csatolás), a rezgés és a torziós hozzáférési rezgéselemzés, a karbantartási költségek és a rezgéselemzés eredményei alapján.
II. Strukturális különbségek
2.1 Mechanikai támogatási módszer
Egyszemélyes csapágy: A generátorház közelében csak az egyik végén van gördülő/siklócsapágy, míg a másik végét egy tengelykapcsoló korlátozza a motor végéhez vagy az alaphoz. Az előnyök a tömörség, a kis súly és a csökkentett anyagfelhasználás; hátránya, hogy a forgórész "konzolos", és a légrés hajlamos az egyenetlenségre sugárirányú terhelés vagy elhajlás hatására, ami befolyásolja az elektromos teljesítményt és a vibrációt.
2.2 Merevség és légrés-stabilitás
Kettős csapágyak: A dupla{0}}végtámasz jelentősen növeli a rotor merevségét, egyenletesebb légrést tart fenn az állórész és a forgórész között, csökkenti az elektromágneses aszimmetriát, a helyi hőterhelést és az elhajlás okozta zajt. Az eltolódásra és elhajlásra érzékeny kialakítások általában kettős csapágyakat használnak.
2.3 Rezgés/ütéstűrés
Erős{0}}rezgésű vagy kis{1}}tömegű alapokon (például hajókon vagy mobil platformokon) a kettős csapágyak jobban elnyelik/elosztják az oldalirányú terheléseket, és csökkentik az egyetlen csapágy koncentrált kifáradását.
2.4 Karbantartás és költségek
Az egycsapágyak kevesebb alkatrészt tartalmaznak, könnyebben össze- és szétszerelhetők, és alacsonyabbak a karbantartási költségek; csapágy- vagy tengelykapcsoló-problémák esetén azonban a hiba hatása összetettebb lehet (például a motor vége is érintett lehet). A kettős csapágyaknak magasabb a kezdeti költsége és több karbantartási pontja van, de nagyobb működési stabilitást biztosítanak, és alkalmasak nagy-terhelésű, hosszú távú{2}}üzemre.
III. Kiválasztás
3.1 Alapvető paraméterek meghatározása: Névleges teljesítmény, fordulatszám, teljes rotorhossz (különösen az állórészből vagy konzolból kiálló hossza) és a rotor tömegeloszlása.
3.2 Működési környezet értékelése: Offshore/shore, alapmerevség, várható rezgésspektrum, és hogy vannak-e becsapások vagy gyakori indítási{1}}leállási ciklusok. A kettős csapágyakat előnyben részesítik offshore vagy mobil berendezésekhez.
3.3 Csatolás/beépítési mód: Közvetlenül rögzített tengelykapcsoló (merev tengelykapcsoló) vagy rugalmas tengelykapcsoló; ha a forgórészt a motorvégi csapágy támasztja alá, az egycsapágyas megoldásnak biztosítania kell, hogy a motorvégi csapágy és a talp elbírja a többletterhelést.
3.4 Elektromos/mechanikus csatoláselemzés: Végezze el a légrés érzékenységének értékelését és a torziós rezgéselemzést, hogy megtudja, hogy az egyetlen csapágy nem okoz-e légrés excentricitást vagy elektromágneses kiegyensúlyozatlanságot az elhajlás miatt. Ha az elemzés azt mutatja, hogy a légrés vagy a dinamikus egyensúly könnyen befolyásolható, akkor kettős csapágyakat kell használni.
3.5 Megbízhatósági és karbantartási stratégia: A hosszú távon elérhetetlen vagy nagyon megbízható követelmények (például óceánjáró hajók, kritikus tartalék áramforrások) esetén kettős csapágyak használata javasolt; fordítva, ha térfogat/költség prioritásra van szükség, és lehetséges a rendszeres karbantartás, akkor egyedi csapágyak is választhatók.
3.6 Gyártói és specifikációs követelmények: Egyes generátorgyártók közvetlenül javasolhatják vagy előírhatják a kettős csapágyak használatát meghatározott alkalmazásokhoz (bizonyos teljesítmény felett, meghatározott hajótípusok), és hivatkozni kell a gyártó kézikönyvére és a tengeri előírásokra.
Ⅳ. Gyakori hibamódok
4.1 A gördülő érintkezők kifáradása
Ok: Ciklikus igénybevétel, terheléskoncentráció, anyagfáradási élettartam kimerülése. Általában olyan területeken fordul elő, ahol nagy a ciklusterhelés vagy helyi túlterhelés.
Diagnózis: Fokozott vibráció, repedés/por a csapágy futópályáján, megnövekedett fémrészecskék az olajban.
4.2 Kopás
Okok: Elégtelen kenés, szennyeződés részecskék, fém érintkezés határ/kevert kenés miatt.
Diagnózis: Olajrészecske analízis, megnövekedett csapágyhőmérséklet, látható felületi karcolások.
4.3 Kenési hiba (elégtelen olaj, romlott olajminőség)
Okok: Nem elegendő olajmennyiség, elzáródott olajjárat, nem megfelelő zsír/olaj, hőbomlás vagy emulgeálódás (tengervíz behatolása).
Diagnózis: Hirtelen hőmérséklet-emelkedés, olajelemzés (viszkozitás/szennyezettség/víztartalom változás), kenőrendszer riasztás.
4.4 Elektromos kisülési megmunkálás, EDM
Okok: A forgórész vagy az egység földelése/szivárgása, vagy a gerjesztő/egyenirányító eszköz által generált szabad áram, amely a csapágyon keresztül folyik a talajba, ami a csapágypályán lyukasztást/hordozást okoz.
Diagnózis: Tű-szerű vagy horonyszerű-gödröcskék a csapágypályán, korai sérülés, amely mechanikai okokkal nehezen magyarázható. Gyakori a generátorokban.
4.5 Korrózió (beleértve a tengervíz korrózióját is)
Ok: Tömítési hiba, amely lehetővé teszi a tengervíz/nedvesség behatolását, vagy vegyi szennyeződés, amely károsítja a fehér fémet/csapágyakat.
Diagnózis: Felületi rozsda, fehér oxidációs termékek, korai kifáradásos törések korróziós foltokkal együtt.
4.6 Eltérés / szerelési hibák
Okok: Helytelen központosítás, nem megfelelő meghúzás és helytelen axiális pozicionálás. Az egy-csapágyas kialakítások különösen érzékenyek (konzolos elhajlás).
Diagnózis: fajlagos frekvenciájú rezgésspektrumok (2X, 3X), helyi felmelegedés és korai egyenetlen kopás.
4.7 Brinelling / Hamis brinelling / Fretting
Ok: A szállítás vagy tárolás során fellépő vibráció, axiális ráncolódás vagy időszakos terhelések horpadásokat vagy kopást okoznak az érintkezési felületen.
Diagnózis: horpadások/kopási csíkok a versenypályán, vibráció/zaj indítás után.
4.8 Ketrec törés/kopás
Okok: Rossz kenés, idegen anyag behatolása, gyártási hibák vagy túlzott mértékű átmeneti hatás.
Diagnózis: Rendellenes zaj, a csapágygörgők eltolódása, törmelék az olajban.