roulements à rouleaux à double rangée auto-alignés 22244 pour les secteurs de l'énergie

Roulement à rouleaux auto-aligneur 22244 pour machines lourdes et secteurs de l'énergie

Dans le monde complexe du génie mécanique, le roulement 22244 apparaît comme un symbole de conception avancée et de performance fiable. Conçu pour répondre aux exigences rigoureuses d'un large éventail d'applications industrielles, cette présentation détaillée du produit explorera les nuances de conception, les capacités de performance, la composition des matériaux, les scénarios d'application et les besoins de maintenance du roulement 22244, offrant une compréhension globale de son rôle crucial dans les machines contemporaines.

I. Conception et structure

Bague intérieure et bague extérieure

La bague intérieure du roulement 22244 est usinée avec précision avec une gorge à deux rangées, soigneusement conçue pour s'interfacer parfaitement avec un diamètre d'arbre de 220 mm. Cet ajustement précis assure non seulement une transmission efficace de la force après l'installation, mais minimise également le risque de glissement, optimisant ainsi les performances mécaniques. La bague extérieure, caractérisée par sa gorge sphérique, confère au roulement des capacités d'auto-alignement. Cette caractéristique de conception unique permet au roulement de s'adapter efficacement aux désalignements entre l'arbre et le logement du roulement, généralement dans une plage angulaire de 1° à 2,5°. En réduisant les contraintes induites par le désalignement, la durée de vie opérationnelle et la fiabilité du roulement sont considérablement améliorées.

Avec un diamètre extérieur de 400 mm et une largeur de 108 mm, le roulement 22244 trouve un équilibre entre la capacité de charge et les contraintes spatiales. L'épaisseur de paroi de la bague extérieure a été stratégiquement augmentée, renforçant sa résistance aux forces d'impact et offrant une base plus stable pour la gorge. Cette conception rend le roulement 22244 particulièrement adapté aux applications impliquant une exposition à long terme à des charges cycliques.

Éléments roulants et cage

Au cœur du roulement 22244 se trouve un agencement à deux rangées de rouleaux en forme de tonneau. Ces rouleaux, avec leur profil incurvé, fonctionnent en harmonie avec la gorge sphérique de la bague extérieure, permettant au roulement de gérer habilement les charges radiales et axiales bidirectionnelles. Fabriqués en acier pour roulements de haute qualité, les rouleaux subissent un processus de rectification de précision rigoureux, ce qui se traduit par une rugosité de surface inférieure à Ra0,1 µm. Cette finition ultra-lisse est cruciale pour réduire la friction pendant le roulement, améliorant ainsi l'efficacité énergétique et la douceur de fonctionnement du roulement.

La conception de la cage du roulement 22244 varie en fonction du modèle spécifique. Certains modèles sont dotés d'une cage en laiton, qui offre une excellente conductivité thermique et une résistance mécanique. La cage en laiton peut dissiper efficacement la chaleur générée pendant le fonctionnement, ce qui la rend bien adaptée aux applications à vitesse moyenne à élevée avec des charges lourdes. Elle peut maintenir son intégrité structurelle jusqu'à des températures de 150°C. D'autres modèles peuvent utiliser une cage en acier, qui offre une résistance et une durabilité élevées, adaptées aux applications avec des charges extrêmement lourdes. La cage, quel que soit le matériau, joue un rôle essentiel en maintenant les rouleaux dans un agencement ordonné, en veillant à ce qu'ils soient espacés uniformément et qu'ils aient suffisamment d'espace pour une rotation sans restriction.

Structure d'étanchéité (en option)

Certaines versions du roulement 22244 sont équipées de joints d'étanchéité de contact ou sans contact. Le joint de contact, en caoutchouc nitrile, forme une étanchéité serrée avec la bague intérieure, empêchant efficacement la poussière et l'humidité de pénétrer. Cela en fait un choix idéal pour les applications dans des environnements poussiéreux ou humides, où la protection contre les contaminants est de la plus haute importance. En revanche, le joint sans contact, avec sa conception en labyrinthe, minimise la friction, ce qui le rend plus adapté aux applications à grande vitesse. Ce joint peut supporter des vitesses de rotation allant jusqu'à 3000 tr/min, assurant un fonctionnement en douceur même dans des conditions exigeantes.

II. Paramètres clés

III. Avantages de performance

Capacité de charge exceptionnelle

La conception à rouleaux à deux rangées du roulement 22244, combinée à un angle de contact optimisé, lui confère une capacité de charge dynamique de base impressionnante de 1570 kN et une capacité de charge statique de 2430 kN. Cette capacité de charge robuste permet au roulement de supporter facilement les charges importantes rencontrées dans les applications de machines lourdes. Qu'il s'agisse des forces d'impact intenses dans les concasseurs de mines ou des rouleaux à haute pression dans les laminoirs métallurgiques, le roulement 22244 fait preuve d'une résilience remarquable, résistant à une charge continue et lourde sans subir de défaillance par fatigue.

Capacité d'auto-alignement supérieure

L'interaction transparente entre la gorge sphérique de la bague extérieure et les rouleaux en forme de tonneau équipe le roulement 22244 d'une excellente capacité d'auto-alignement. Cette caractéristique est particulièrement précieuse dans les applications à arbre long, telles que celles que l'on trouve dans les rouleaux presseurs de machines à papier et les arbres principaux d'éoliennes. En compensant automatiquement la flexion de l'arbre ou les désalignements d'installation, le roulement réduit efficacement les contraintes de bord, ce qui se traduit par une prolongation de la durée de vie de plus de 30 %. Cela améliore non seulement la fiabilité de l'équipement, mais minimise également les besoins de maintenance et les coûts associés.

Résistance à l'usure et stabilité thermique robustes

Construits en acier pour roulements au chrome-carbone élevé (SUJ2), les bagues et les rouleaux du roulement sont traités thermiquement pour atteindre une dureté de HRC60-65. De plus, la surface est phosphatée pour améliorer encore la résistance à l'usure. Le roulement présente une excellente stabilité dimensionnelle et une intégrité mécanique dans la plage de température de -40°C à 120°C. Pour les applications qui nécessitent un fonctionnement à des températures plus élevées, des variantes spécialement traitées thermiquement sont disponibles, capables de résister à des températures supérieures à 200°C. Cela rend le roulement 22244 adapté à une grande variété d'applications industrielles, y compris celles dans des environnements à haute température tels que les fonderies et les centrales électriques.

Faible friction et amortissement des vibrations

Les gorges et les rouleaux usinés avec précision du roulement 22244 contribuent à un très faible coefficient de friction, aussi bas que 0,0015. Cela réduit non seulement la consommation d'énergie, mais améliore également l'efficacité globale du roulement. De plus, la conception symétrique à deux rangées assure une répartition uniforme de la charge, ce qui se traduit par un niveau de vitesse de vibration qui peut être efficacement contrôlé en dessous de 65 dB pendant le fonctionnement. Cela fait du roulement un choix idéal pour les applications où la précision et le fonctionnement en douceur sont essentiels, comme dans les broches de machines-outils et les équipements de fabrication de haute précision.

IV. Qualité des matériaux

Matériau des bagues et des rouleaux

Le matériau principal du roulement 22244 est l'acier pour roulements de haute pureté (GCr15SiMn), traité à l'aide d'une technique de dégazage sous vide pour éliminer les pores et les inclusions internes. Il en résulte un matériau avec une excellente densité et des propriétés mécaniques. Les rouleaux subissent une série de processus de fabrication, notamment le formage par matriçage à froid et la trempe à haute température, qui contribuent à une structure interne uniforme. La ténacité au choc du matériau dépasse 12 J/cm², ce qui améliore considérablement la résistance du roulement à la fatigue et assure une fiabilité à long terme dans des conditions de fonctionnement exigeantes.

Matériau de la cage

Comme mentionné précédemment, le matériau de la cage peut être du laiton (H62) pour certains modèles. Le laiton est connu pour son excellente conductivité thermique et sa résistance mécanique. Il peut dissiper efficacement la chaleur générée pendant le fonctionnement du roulement, ce qui est crucial pour maintenir des performances stables, en particulier dans les applications où les vitesses élevées et les charges lourdes génèrent beaucoup de chaleur. La résistance mécanique de la cage en laiton lui permet de résister aux forces exercées sur elle pendant le fonctionnement du roulement, assurant l'alignement et le mouvement corrects des rouleaux. Pour d'autres modèles avec une cage en acier, l'acier à haute résistance offre une durabilité et peut résister à des charges extrêmes. La cage en acier est souvent utilisée dans les applications où le roulement est soumis à des conditions de fonctionnement difficiles.

V. Domaines d'application

Machines industrielles lourdes

Dans l'industrie minière, le roulement 22244 est utilisé dans les arbres excentriques des concasseurs à mâchoires, où il doit supporter les forces d'écrasement massives et les charges d'impact fréquentes associées au processus de concassage de la roche. Dans l'industrie métallurgique, il fournit un support essentiel aux rouleaux de travail dans les laminoirs, résistant aux défis combinés des températures élevées et des pressions de laminage intenses.

Machines de construction

Les arbres de sortie des boîtes de vitesses et les composants de roulements d'orientation dans les chargeuses et les excavatrices s'appuient souvent sur le roulement 22244. Sa capacité à résister aux charges excentriques assure une transmission de puissance stable, même lorsque la machine fonctionne sur un terrain accidenté. Dans les treuils de grue, la capacité de charge élevée du roulement est cruciale pour assurer le levage sûr et fiable de charges lourdes.

Équipement énergétique

Les systèmes d'arbres principaux d'éoliennes bénéficient grandement des capacités d'auto-alignement du roulement 22244. Lorsque les pales tournent, elles génèrent des forces qui peuvent provoquer une flexion de l'arbre, que le roulement peut compenser efficacement tout en supportant également les charges radiales et axiales converties à partir de l'énergie éolienne. Dans les centrales hydroélectriques, la résistance à l'usure du roulement le rend adapté à une utilisation dans les arbres principaux de turbines hydrauliques, où il doit fonctionner dans des conditions immergées ou humides pendant de longues périodes.

Machines à papier et textiles

Dans les grandes machines à papier, le roulement 22244 est utilisé dans les rouleaux de calandre et les groupes de rouleaux sécheurs. Ses faibles caractéristiques de vibration sont essentielles pour assurer un pressage et un séchage uniformes du papier, maintenant ainsi la qualité du produit. Dans l'industrie textile, les équipements de teinture et de finition utilisent la résistance à haute température et à la corrosion du roulement pour fonctionner en douceur dans des environnements humides et chauds, assurant une production continue et fiable.

VI. Installation et maintenance

Lors de l'installation, il est essentiel d'utiliser des outils spécialisés, tels que des écrous hydrauliques, pour s'assurer que la bague intérieure est soumise à une force uniforme. Cette précaution permet d'éviter les déformations causées par des méthodes d'installation incorrectes, telles que le martelage. Pour les modèles avec des bagues intérieures coniques, le jeu peut être ajusté avec précision à l'aide d'un écrou de blocage, la plage de jeu de travail recommandée étant généralement comprise entre 0,12 et 0,25 mm.

En termes de lubrification, pour les applications lubrifiées à la graisse, une graisse à base de lithium à pression extrême (NLGI Grade 2) est recommandée. La quantité de remplissage doit être soigneusement contrôlée, généralement comprise entre 1/3 et 1/2 de l'espace interne du roulement. Pour les applications à grande vitesse, la lubrification à l'huile est plus appropriée, l'huile lubrifiante ISO VG 46 ou 68 étant couramment utilisée. Lors de l'utilisation d'une lubrification forcée, la pression d'huile doit être maintenue dans la plage de 0,1 à 0,3 MPa.

Une maintenance régulière est cruciale pour assurer les performances et la longévité optimales du roulement. Cela comprend la surveillance de la température du roulement, qui doit généralement rester en dessous de 70°C, ainsi que la vérification des vibrations et du bruit anormaux. Tout signe d'anomalie doit être traité rapidement, nécessitant souvent le remplacement du roulement. Lors du démontage, un extracteur doit être utilisé pour éviter d'endommager le tourillon et le trou du logement du roulement, en veillant à ce que les composants environnants restent en bon état pour une utilisation future.

VII. Conclusion

Le roulement 22244 représente un excellent exemple de conception technique, offrant une combinaison de construction à haute résistance, d'excellentes capacités d'auto-alignement et d'une large adaptabilité à différentes conditions de fonctionnement. Qu'il s'agisse de charges extrêmes, de désalignements d'arbre ou de facteurs environnementaux difficiles, ce roulement offre constamment des performances stables. Son rôle essentiel pour permettre le fonctionnement efficace des machines industrielles souligne son importance en tant que composant indispensable dans le génie mécanique moderne, stimulant le progrès dans un large éventail d'industries.