Como selecionar rolamentos auto-lubrificantes para a indústria de construção naval?

O equipamento de remessa é constantemente submetido a corrosão da água do mar, alta névoa de sal, impactos de carga pesada e outros desafios. Como um componente central do sistema de transmissão e suporte de energia, Rolamentos auto-lubrificantes afeta diretamente os custos de segurança e manutenção da navegação com sua confiabilidade. Os rolamentos tradicionais lubrificados por graxa são propensos a perda de lubrificante devido à falha de vedação em ambientes marítimos, levando à apreensão ou desgaste. Por outro lado, os rolamentos auto-lubrificantes do tipo inserção reduzem significativamente os requisitos de atrito e manutenção, liberando continuamente um filme lubrificante através de lubrificantes sólidos. No entanto, as condições operacionais complexas e diversas dos navios - provocando impactos intermitentes nas máquinas do convés a cargas altas contínuas em sistemas de propulsão e de temperaturas extremamente baixas nas regiões polares a altas temperaturas nas salas de máquinas - solicitam a seleção precisa do material.

I. Características das condições operacionais do navio e requisitos de desempenho de rolamentos

Desafios ambientais graves

Ii. Comparação e suporte de dados para materiais de rolamento auto-lubrificante de navios

1. Resistência à corrosão: um limiar de núcleo em ambientes marinhos

Conclusões -chave:

l O bronze de alumínio tem a melhor resistência ao spray de sal e é adequado para componentes críticos em contato constante com a água do mar.

l O bronze de alta resistência oferece boa relação custo-benefício e atende às necessidades da maioria dos equipamentos de deck.

l Os compósitos à base de aço inoxidável têm excelente resistência à corrosão, mas são 3-5 vezes mais caros que o bronze de alumínio e são usados ​​apenas em navios especiais.

2. Propriedades mecânicas: carga pesada e resistência ao impacto

Recomendações de seleção:

l Guinchos/capstans âncora: priorize latão de alta resistência com uma pressão final de 50 MPa para lidar com tensões instantâneas de cabos (normalmente 35-45 MPa).

l Rolamentos principais de suporte ao motor: O bronze de alumínio mantém 85% de sua força em altas temperaturas (60 ℃ nas salas de máquinas), superando o bronze de alta resistência (75%).

l Suportes de amortecimento de vibração: os compósitos baseados em aço inoxidável têm alto desempenho de amortecimento (fator de perda 0,05-0,08), mas a capacidade limitada de suporte de carga.

3. Lubrificação e desgaste: a chave para operação sem manutenção

Interpretação de dados:

l Os compósitos à base de aço inoxidável têm a menor taxa de desgaste, mas são muito caros (cerca de 120.000 RMB/ton) e são usados ​​apenas em rolamentos submersíveis de hélice.

l O bronze de alta resistência tem uma vida útil de lubrificação de 10.000 horas (cerca de 4 anos de operação sem manutenção), atendendo aos requisitos do ciclo de reparo de encaixe de 5 anos dos navios comerciais.

l O bronze de alumínio requer um lubrificante misto de grafite-mos₂ (conteúdo de 20%) para compensar sua maior taxa de desgaste.

Iii. Casos de seleção de equipamentos típicos em navios

1. Rolamentos de engrenagem de direção do leme de navio

l Condição operacional: cargas oscilantes periódicas (15-25 MPa), erosão de neblina de sal, vibrações frequentes.

l Seleção: latão de alta resistência (ZCUZN25AL6FE3MN3), pressão máxima 50 MPa, saliamento de sal, vida útil 720 horas.

l Resultado: Após uma transportadora a granel de 100.000 toneladas, mudou para rolamentos de latão de alta resistência, não houve corrosão ou apreensão dentro de 5 anos e os custos de manutenção foram reduzidos em 62%.

2. Rolamentos da bomba de água do mar

l Condição de operação: alta velocidade contínua (1500 rpm), impacto direto da água do mar, desgaste da trituração.

l Seleção: bronze de alumínio (ZCual10Fe3) com 15% de grafite fluorada incorporada, melhorando a resistência à corrosão em 30%.

l Dados: A taxa de desgaste reduziu de 1,5 × 10⁻⁴ para 0,8 × 10⁻⁴, e a vida útil se estendeu para 6 anos.

4. Fluxograma de decisão de seleção

1. Determine o tipo de equipamento:
Máquinas de convés (alta carga, neblina de sal) → latão de alta resistência
Sistema de propulsão (alta temperatura, vibração) → bronze de alumínio
Equipamento submersível/especial (resistência à corrosão extrema) → Composite baseado em aço inoxidável

2. Verifique os requisitos de lubrificação:
Período livre de manutenção> 5 anos? → Composto à base de aço inoxidável (conteúdo de lubrificante de 25%)
Manutenção de rotina (3-5 anos) → Bronze de alta resistência ou bronze de alumínio

3. Restrições de custo:
Orçamento limitado → latão de alta resistência (melhor custo-efetividade)
Equipamento de alto valor agregado → composto baseado em aço inoxidável (baixo custo do ciclo de vida)

A seleção de rolamentos auto-lubrificantes para navios deve aderir aos três princípios de "priorizar a resistência à corrosão, enfatizando a capacidade de suporção de carga e o foco na lubrificação":

l O latão de alta resistência cobre 80% dos cenários de navios com desempenho equilibrado e é a escolha econômica.

l O bronze de alumínio protege as posições-chave em sistemas de propulsão, com sua resistência de alta temperatura e resistência à corrosão.

l Os compósitos à base de aço inoxidável fornecem proteção final para equipamentos de mar profundo.

No futuro, com a popularização de tecnologias de modificação de superfície para materiais à base de cobre (como revestimento a laser com revestimentos Al₂o₃), a corrosão e a resistência ao desgaste dos rolamentos de navios melhorarão ainda mais, impulsionando a indústria de transporte para o desenvolvimento mais seguro e de baixo carbono.

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