在極端溫度下必須選用專用軸承，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)軸承并非為此設(shè)計(jì)，可能無法達(dá)到預(yù)期的效果。用戶也已經(jīng)習(xí)慣于使用昂貴的定制產(chǎn)品。但現(xiàn)在已經(jīng)有了可用于-54℃～1000℃的極端溫度下的系列產(chǎn)品，它們擁有很長(zhǎng)的使用壽命。

    用于極端條件下的軸承迄今為止大都屬于高成本的定制品。Findling W?lzlager公司計(jì)劃以其軸承系列改變這種情況。同時(shí)，久經(jīng)考驗(yàn)的軸承技術(shù)將按照相應(yīng)的要求量身定制，如可在短期內(nèi)獲得高性價(jià)比的解決方案。同時(shí)因?yàn)榫珳?zhǔn)的測(cè)試確保了高質(zhì)量，專用系列的所有產(chǎn)品在極端的使用條件下也依然具有超出平均水平的壽命。

    到目前為止共有三個(gè)系列：X-Force、X-Speed和X-Clean。X-Force系列是高負(fù)載應(yīng)用型軸承，可應(yīng)用于要求具備高負(fù)載性的環(huán)境中。相反，在研發(fā)X-Speed系列時(shí)，高速應(yīng)用成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。X-Clean軸承為Washdown應(yīng)用提供堅(jiān)固耐用的技術(shù)，凈化應(yīng)用的特種型號(hào)也有相應(yīng)產(chǎn)品。

 圖1  有了X-Temp系列軸承，現(xiàn)在可提供極端溫度下的新型軸承

標(biāo)準(zhǔn)軸承并非為極端溫度設(shè)計(jì)

    提供X-Temp系列，也可以提供極端溫度下的特殊應(yīng)用軸承（圖1），這種軸承主要用于如冷庫(kù)的傳送設(shè)備、光伏設(shè)備的旋轉(zhuǎn)裝置及用于草原與沙漠的水制備設(shè)備上。這里需要有特殊的解決方案，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)軸承不是為極端溫度設(shè)計(jì)。結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，大大影響軸承的運(yùn)行功率，降低軸承的壽命。也可能會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑油側(cè)漏的問題，造成其他機(jī)器部件的損壞。

    但X-Temp系列軸承不會(huì)出現(xiàn)以上的問題。根據(jù)型號(hào)的不同，該軸承的設(shè)計(jì)溫度范圍為-54℃～>1000℃，另外可選購(gòu)電絕緣型號(hào)（圖2）。所有型號(hào)的基礎(chǔ)是深溝型球軸承，在這個(gè)基礎(chǔ)上做一些特殊修改，其中包括如選擇適當(dāng)材料、軸承間隙優(yōu)化和使用專用潤(rùn)滑脂等，必要時(shí)還要做熱穩(wěn)定處理。

 圖2  X-Temp系列軸承視型號(hào)不同的設(shè)計(jì)溫度為-54℃～1000℃以上

    軸承的使用材料取決于其應(yīng)用環(huán)境的溫度范圍。普通的軸承鋼（100Cr6）在最高150℃以下可以保持其全部性能，不銹鋼軸承可在最高達(dá)180℃的環(huán)境中保持性能。溫度更高時(shí)采用陶瓷，如氮化硅（Si3N4），其特點(diǎn)是熱膨脹極小，化學(xué)性能極為穩(wěn)定（圖3）。對(duì)熱穩(wěn)定性要求特別高時(shí)，可采用碳化硅。這種極其堅(jiān)硬的陶瓷類型，當(dāng)溫度達(dá)到1000℃以上時(shí)，其熱性能依然穩(wěn)定，不出現(xiàn)腐蝕和磨損。

    在極端溫度范圍內(nèi)，軸承間隙的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)使軸承的功能在組件發(fā)生熱膨脹時(shí)也可保留。此外還必須做熱穩(wěn)定處理，也就是按照軸承的硬度對(duì)材料進(jìn)行一種特殊的熱處理。

圖3  高溫下工作的軸承可采用陶瓷軸承

潤(rùn)滑劑和密封件按照溫度影響進(jìn)行調(diào)整

    不過也并非只有材料，潤(rùn)滑劑也必須明確地按照相應(yīng)的熱影響進(jìn)行調(diào)整。如在160℃時(shí)，機(jī)體軸承使用Abeg LBG復(fù)合潤(rùn)滑脂，這種潤(rùn)滑脂對(duì)潮濕和化學(xué)制劑具有穩(wěn)定性，而且對(duì)于潤(rùn)滑脂的清洗也具有極佳的抵抗性。在劇烈的振動(dòng)和高負(fù)荷或者沖擊負(fù)荷情況下也可以使用。

    如最高溫度達(dá)到450℃，不能再使用普通的油脂作為潤(rùn)滑劑，這時(shí)固體潤(rùn)滑劑是一種選擇。通常會(huì)使用二硫化鉬（MoS2）和石墨。如Findling公司提供裝有專用石墨籠的陶瓷軸承，軸承體在石墨箱里運(yùn)動(dòng)。運(yùn)行中，石墨有極小量的磨損，但足以對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。使用條件更加極端時(shí)，如在1000℃時(shí)，（開放式）軸承必須從外部進(jìn)行潤(rùn)滑。

    除油脂潤(rùn)滑外，密封對(duì)于軸承而言也是決定其使用壽命的關(guān)鍵。密封可以防止外界的雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)部，使?jié)櫥瑒┰谝蚋哓?fù)載導(dǎo)致的擠壓情況下也能可靠地處在軸承中。不過，在高溫下必須使用特殊材料制成的密封件，否則密封件會(huì)因高溫而損壞，進(jìn)而影響其運(yùn)行。Findling公司提供的大部分軸承均采用Viton（氟化橡膠混合物）制成的密封件工作，它們?cè)?20℃～200℃下可放心使用。但也有其他的材料可供選擇，如丙烯腈丁二烯橡膠、硅橡膠、甲基聚硅氧烷、氫化丙烯腈丁二烯橡膠或丙烯酸酯橡膠。但在溫度超過200℃時(shí)，便不再使用密封件。在這種情況下，防止外界雜質(zhì)的進(jìn)入可以使用金屬或EPPK制成的防護(hù)蓋。

優(yōu)化設(shè)計(jì)可制成易使用且壽命長(zhǎng)的軸承

    通過優(yōu)化設(shè)計(jì)以及使用正確的潤(rùn)滑劑和密封技術(shù)，X-Temp系列軸承以其壽命長(zhǎng)的特性讓更多人使用：與Abeg功率等級(jí)Supra標(biāo)準(zhǔn)軸承相比，在使用溫度為120℃時(shí)，這種軸承的壽命可提高1.2～1.5倍。根據(jù)期望還可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)或者維護(hù)間隔特別長(zhǎng)。也可提供特殊系列，如Findling公司可提供軸向軸承、自調(diào)位滾珠軸承、耐熱全陶瓷滾柱軸承和混合結(jié)構(gòu)的滾柱軸承。

    用戶在購(gòu)買軸承前應(yīng)先有明確的使用目的：選錯(cuò)軸承可能會(huì)在特殊應(yīng)用時(shí)導(dǎo)致成本上升及設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，甚至可能導(dǎo)致整條生產(chǎn)線長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。若提前明確使用目的，用戶便能夠找到經(jīng)濟(jì)合算而安全可靠的解決方案。