Solusi Penyegelan untuk Bantalan Industri
Untuk bekerja dengan baik dan tahan lama, bantalan harus dilindungi dari kehilangan pelumasan dan kontaminasi eksternal. Namun segel minyak kontak tradisional dapat sangat merusak peralatan. Teka-teki ini dapat diselesaikan dengan menggunakan isolator non-kontak yang melindungi bantalan dan peralatan tempat bantalan tersebut dipasang.
Seal oli terus digunakan, meskipun biasanya dibutuhkan setidaknya dua dan terkadang tiga seal tersebut untuk menghasilkan tingkat kinerja yang sama dengan isolator bantalan tunggal.
Isolator bantalan awalnya menampilkan komponen logam dengan jalur sederhana untuk penyegelan dinamis dan cincin-O untuk penyegelan statis pada rumah poros dan lubang. Sejak itu, mereka telah berevolusi menjadi perangkat yang sangat direkayasa dengan toleransi dekat dan jalur kompleks dengan perubahan arah yang tajam.
Di antara kondisi yang menyebabkan kegagalan bantalan adalah pencucian peralatan, segel cincin labirin (LER) yang tidak memadai dan serangan bahan kimia. Ini dapat dicegah dengan isolator bantalan standar.
Meskipun ukuran dan suhu umumnya dianggap sebagai informasi yang cukup untuk solusi penyegelan yang efektif, aplikasi itu sendiri, media, tekanan, kecepatan dan fitur khusus yang diperlukan, juga harus diketahui. Lembar data aplikasi harus dilengkapi dan diserahkan kepada teknisi aplikasi dan produk untuk ditinjau guna memastikan semua informasi yang relevan telah diberikan.
Konstruksi isolator bantalan
Standar industri semakin mempersempit pilihan isolator bantalan yang layak. Misalnya, American Petroleum Institute menetapkan bahan non-pemicu untuk isolator bantalan yang akan digunakan dalam industri minyak bumi, bahan kimia tugas berat, dan gas.
Persyaratan ini telah diadopsi oleh industri lain juga, menjadikan perunggu sebagai bahan pilihan untuk isolator bantalan. Jika konstruksi logam tidak diperlukan, campuran PTFE dapat digunakan untuk membuat isolator bantalan tahan bahan kimia yang cocok untuk digunakan dalam aplikasi farmasi dan lainnya.
Isolator bantalan standar biasanya dilengkapi dengan cincin-O, yang jika tidak ditentukan dengan benar akan menjadi komponen pertama yang gagal di bawah serangan kimia dan suhu ekstrem. Tergantung pada aplikasinya, FKM, AFLAS, atau silikon yang dienkapsulasi PTFE dapat ditentukan, sebagai ganti cincin-O FKM coklat standar.
Isolator bantalan bertahan hingga tujuh kali lebih lama dari segel minyak tradisional, memberikan retensi pelumas dan menghilangkan kontaminan. Selain itu, mereka sekarang dapat menyediakan penyegelan listrik juga. Torsi dan tenaga kuda motor induksi listrik yang dikendalikan oleh penggerak frekuensi-variabel (PMW) pulse-width-modulation (PMW) dapat disesuaikan untuk berjalan pada rpm 40% lebih rendah untuk penghematan daya yang signifikan.
Motor induksi yang tidak terkontrol beroperasi pada skema daya gelombang sinus tiga fase, di mana frekuensi, fase, dan amplitudo daya input ditambahkan hingga nol untuk rangkaian yang seimbang. Saat VFD digunakan, daya disuplai dalam pulsa terkontrol yang disebut tegangan gelombang persegi atau enam langkah.
Pulsa ini menciptakan tegangan mode umum (CMV) yang digabungkan kapasitif pada poros, yang mengikuti jalur yang paling tidak tahan terhadap tanah, biasanya melalui bantalan. Lapisan oli tidak memberikan insulasi yang cukup untuk mencegah kelebihan tegangan yang tidak seimbang dari busur dari bagian dalam ke bagian luar bantalan. Busur ini bertindak sebagai pengelasan paku, dan lubang pemesinan pelepasan listrik (EDM) menghasilkan kerusakan alur dan akhirnya kegagalan bantalan. Kerusakan ini menghasilkan suara bernada tinggi saat elemen bantalan berguling di atas balapan bergalur.
Pembumian poros
Untuk menghilangkan kerusakan ini, sikat konduktif telah ditambahkan ke isolator bantalan tradisional untuk mencegah tegangan melewati bantalan. Menyediakan jalur dengan hambatan yang bahkan lebih kecil daripada bantalan, hal ini memungkinkan kelebihan tegangan mengalir dengan aman ke ground.
Setiap CMV dari poros dihilangkan oleh sikat, mencegah terjadinya EDM. Penyegelan dinamis tambahan dapat diberikan pada ujung non-penggerak motor dengan memasang isolator bantalan tradisional. Untuk motor besar berdaya tinggi, bantalan berinsulasi direkomendasikan untuk memaksa tegangan menyimpang melalui sikat konduktif.
Bantalan juga harus dilindungi dari masuknya kontaminasi eksternal. Industri seperti pertambangan, pembangkit listrik, dan peralatan produksi logam primer tunduk pada kondisi yang keras. Dalam lingkungan ini, bantalan isolator bertahan hingga tiga tahun, dibandingkan dengan hanya tiga hingga enam bulan untuk segel bibir kontak biasa.
Filter untuk kontaminasi eksternal
Untuk aplikasi yang sangat kotor seperti penghancur batubara dan mobil tambang, filter udara sedang diintegrasikan ke dalam isolator bantalan. Terdiri dari busa sel tertutup, filter ini mencegah kontaminasi memasuki jalur segel. Busa tahan lama dimasukkan ke dalam alur di isolator, mengarahkan kontaminasi ke lubang pembuangan.
Segel minyak split telah lama digunakan untuk menghilangkan kebutuhan untuk membongkar peralatan untuk pemasangan. Isolator bantalan juga tersedia dalam desain terpisah dengan beberapa batasan, yang mencakup isolator non-logam, tergenang, dan hibrid yang tidak dapat dipecah karena bahan konstruksi atau persyaratan aplikasinya.
Aplikasi membanjiri
Aplikasi di mana tingkat pelumasan berada di atas lubang pembuangan menghalangi penggunaan isolator bantalan tradisional, di mana pelumas akan mengalir melalui jalur labirin dan bocor.
Mereka juga akan bocor jika digunakan dengan sistem pelumasan paksa tanpa ventilasi, yang menciptakan perbedaan tekanan di jalur. Jalur tidak menahan tekanan, baik positif maupun negatif, sehingga perbedaan tekanan ini akan menyebabkan pelumas bocor melalui labirin seperti pada kondisi banjir.
Masalah ini telah dipecahkan dengan pengembangan segel hibrida dengan kemampuan di luar isolator tradisional. Seal untuk aplikasi yang tergenang ini dapat terendam sepenuhnya, mempertahankan tekanan sebanyak seal oli serba guna.
Keragaman aplikasi penyegelan industri memerlukan pencocokannya dengan isolator bantalan secara individual, mengumpulkan dan mempertimbangkan semua data yang relevan. Hal ini memerlukan uji tuntas, tetapi imbalannya merupakan solusi optimal untuk melindungi bantalan dan memperpanjang masa pakai mesin dan peralatan pabrik.
Temukan artikel asli di sini
Patrick Rhodes adalah seorang insinyur aplikasi di Garlock Sealing Technologies, Palmyra, NY.
