Timken 分体式轴承:由设计保证高效

Timken 分体式轴承是工程设计巧思的典范。此类轴承在拥有径向和轴向载荷组件的机械设备上越来越常见,是工程师所说的“受限应用”的理想之选。与一体式轴承不同,分体式轴承因其分为两半而得名。这种轴承不需要拆卸然后再重新装配其他零件,即可安装到位并连结。外圈、滚子笼架、内圈和轴承座均与传动轴完全分离。

当然,这种貌似简单的理念全靠精妙的工程设计才得以实现。自 2014 年收购了一家业界领先的分体式轴承制造商以来,铁姆肯公司一直将大量研发能力投入到流变学摩擦学预测建模领域,不断扩展和优化产品线,以满足全球多种最具有挑战性应用的严格要求。

以精妙的工程设计,打造简单但强大的解决方案

随着收购一起加入公司的铁姆肯公司英国地区业务部门经理 Nick Dent 称赞道:“分体式轴承的设计十分巧妙,我们在实际分离轴承时所采用的复杂工艺在轴承行业十分独特,需要进行非常精确的计算。”
Exploded view of Timken split bearing parts.


““分体式轴承的设计十分巧妙,”

Nick Dent
业务部门经理


Dent 一直在销售和工程两个方向帮助铁姆肯公司发展分体式轴承产品线。在他的领导下,该产品线的销售额实现翻倍;他也一直努力探索新方式,让该系列产品能够为更多要求严苛的行业提供支持。当年,Dent 曾经和 30 多名铁姆肯工程师和科学家参与一款分体式轴承的原型设计,该设计让铁姆肯获得了著名的“R&D 100”大奖

设计工程

在轴承行业深耕 40 余年的 Dent 对轴承设计有着深厚的经验和全面的理解,且与铁姆肯在设计工程解决方案时所采用的方法完美契合。

在 20 世纪 90 年代末,Dent 就已经致力于研发市面上最出色的分体式轴承。他回忆道:“我们和大量工程师进行了交流,了解对于竞品,他们喜欢哪些地方,不喜欢哪些地方。然后,我们将所有优点汇集到一起,并改进他们不喜欢的地方,最终设计出我们自己的方案。”

这其中包括优化笼架滚子,提高笼架本身装配机制的实用性,以及对材料进行升级。

Dent 说:“我们开始采用黄铜来制作所有笼架,因为黄铜更加坚固,并且抗摩擦性更好。我们投入全部精力,一心只想造出质量更好、价值更高的产品。”

Dent 继续通过创新改进材料、组件设计,甚至是密封选项。

Dent 说:“我们有 8 个标准密封选项,从更加环保的毛毡封到适用于水下应用的防水密封。对于像水泥厂这种对轴承而言非常恶劣的工作条件,我们提供 Kevlar 填充物密封。只要有客户提出需求,我们就会为其量身设计一种密封选项或是完整的轴承。”

现场及多应用场景

作为应用工程领域值得信赖的领导者,铁姆肯在提供产品时从不应付了事。凭借深厚的行业专业知识以及在各个市场积累的项目经验,铁姆肯公司与客户密切合作,共同开发解决方案,帮助客户取得成功。

Photograph of Timken split bearing parts.关于铁姆肯不断扩展的分体式轴承产品线,Dent 表示,公司会经常咨询客户意见以评估运行中的弱点:“我们的员工会询问其工程师和工厂经理:‘你最不想面对的状况是怎样的?如果在凌晨 2 点钟发生故障,哪根轴承需要花费最大时间和精力来更换或维修?’然后,我们就知道当发生此类情况时,如何才能确保为设备执行维护并尽可能减少停机时间。”

铁姆肯公司的专业经验并不局限于产品设计和制造,甚至不局限于其业界闻名的对各个行业和应用场景近乎悉数稔熟的全面性。实际上,若论现场服务工程和培训,其专业程度同样不遑多让。

Dent 表示:“我们始终尽量安排一位专家在现场,同时监督和培训我们自己的技术人员以及客户方的工作人员。这种分享知识的做法大有裨益。”


Timken 分体式轴承可为多种应用场景带来益处

Photograph of a row of hydro-power generators.

水利发电厂

在三座水利发电厂的改造项目中均采用了 Timken 分体式圆柱滚子轴承 (CRB)。这些项目完工后,预计可为全美保障 13 兆瓦可再生能源发电量供未来使用。卧式涡轮机和发电机中所使用的分体式轴承相比其同规格一体式轴承,安装更简单且更快速,且已证明能够更好地同时经受推力载荷和轴向热膨胀。

Aerial view of a water treatment plant in London.

废水处理厂

英格兰一家废水处理厂一台旋转曝气机上的轴承经常发生故障,而旋转曝气机是实现有氧生物降解的核心设备。反复更换一体式轴承导致运行间隔越来越长,且必须使用大型起重机才能将重达 25 吨的巨大轴承连同组件一起吊起。据工厂经理介绍,升级到 Timken 分体式 CRB 后,轴承的使用寿命显著增长,长期维护成本和停机时间均明显下降。

A view of cargo ship being loaded in harbour.

货船操纵

荷兰鹿特丹是欧洲最大的港口,来自世界各地的集装箱在此汇集和分拣。一艘货船上,一体式调心滚子轴承才运行没多久就开始出现故障,导致卸载机的输送机传动带轮反复停止。想要更换它就意味着需要租用一台起重机移走齿轮箱,停工三天,总体损失超过 30 万美元。如今,这家公司使用 Timken 分体式 CRB。未来,就算需要进行维修或更换,也可在几小时内完成。

View of a cargo ship at sea.

船只维护

想一想船只内部的工作场景:铁姆肯英国地区业务部门经理 Nick Dent 说:“通常,从传动到尾部螺旋桨这么长的轴由多个轴承进行支撑。如果其中一个出现故障且使用的是一体式轴承,则必须进入干船坞更换轴承。如果采用分体式轴承,则可以在水上航行时或只在船坞稍作停留就可以进行更换。”


服务工程师作为铁姆肯公司的现场客户支持力量服务于客户。阅读文章了解分体式轴承如何应对复杂、具有挑战性和不可预测的情况,为客户创造可观价值。