22318CA Doppelte Reihe Pendelrollenlager Hersteller mit Messingkäfig

In der komplexen Welt des Maschinenbaus steht das Lager 22318CA als Zeugnis für Präzisionstechnik und robuste Leistung. Entwickelt, um die anspruchsvollen Anforderungen einer Vielzahl industrieller Anwendungen zu erfüllen, wird diese umfassende Produkteinführung in die Konstruktionsmerkmale, Leistungsfähigkeiten, Materialzusammensetzung, Anwendungsszenarien und Wartungsanforderungen des Lagers 22318CA eintauchen und ein ganzheitliches Verständnis seiner zentralen Rolle in modernen Maschinen vermitteln.

I. Design und Struktur

Innenring und Außenring

Der Innenring des Lagers 22318CA verfügt über eine präzisionsgefertigte Doppelreihen-Laufbahn, die sorgfältig so konstruiert wurde, dass sie nahtlos mit einem Wellendurchmesser von 90 mm zusammenarbeitet. Diese exakte Passung gewährleistet nicht nur eine effiziente Kraftübertragung nach der Installation, sondern minimiert auch das Risiko des Verrutschens und optimiert so die mechanische Leistung. Der Außenring, der sich durch seine sphärische Laufbahn auszeichnet, verleiht dem Lager seine selbstausrichtenden Fähigkeiten. Dieses einzigartige Designelement ermöglicht es dem Lager, Fehlausrichtungen zwischen der Welle und dem Lagergehäuse, typischerweise innerhalb eines Winkelbereichs von 1° - 2,5°, geschickt auszugleichen. Durch die Reduzierung von durch Fehlausrichtung verursachten Belastungen werden die Betriebsdauer und die Zuverlässigkeit des Lagers erheblich verbessert.

Mit einem Außendurchmesser von 190 mm und einer Breite von 64 mm bietet das Lager 22318CA ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Tragfähigkeit und räumlichen Einschränkungen. Die Wandstärke des Außenrings wurde strategisch erhöht, um seine Widerstandsfähigkeit gegen Stoßkräfte zu erhöhen und eine stabilere Grundlage für die Laufbahn zu schaffen. Diese Designwahl macht das Lager 22318CA besonders geeignet für Anwendungen, die einer längeren Einwirkung zyklischer Belastungen ausgesetzt sind.

Wälzkörper und Käfig

Das Herzstück des Lagers 22318CA ist eine Doppelreihenanordnung von tonnenförmigen Rollen. Diese Rollen, die sich durch ihr gekrümmtes Profil auszeichnen, interagieren synergistisch mit der sphärischen Laufbahn des Außenrings, wodurch das Lager sowohl radiale als auch bidirektionale axiale Lasten geschickt bewältigen kann. Die Rollen bestehen aus hochwertigem Wälzlagerstahl und werden einem strengen Präzisionsschleifprozess unterzogen, der in einer Oberflächenrauheit von weniger als Ra0,1 µm gipfelt. Diese ultrafeine Oberfläche trägt dazu bei, die Reibung während des Abrollens zu reduzieren und somit die Energieeffizienz und den reibungslosen Betrieb des Lagers zu verbessern.

Das Suffix „CA“ in der Lagerbezeichnung steht für einen Messingkäfig mit Rippen. Dieses Käfigdesign spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der geordneten Anordnung der Rollen. Durch ein segmentiertes Design stellt der Käfig sicher, dass die Rollen gleichmäßig beabstandet sind, so dass jede ausreichend Platz für eine uneingeschränkte Drehung hat. Bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb fungiert der Käfig auch als Führungsmechanismus, der die Rollen entlang ihrer vorgesehenen Pfade lenkt und Kollisionen verhindert, die sonst vorzeitigen Verschleiß verursachen könnten. Das Messingmaterial des Käfigs bietet eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit, wodurch es sich gut für mittel- bis hochdrehende Anwendungen mit hohen Lasten eignet. Es kann die während des Betriebs erzeugte Wärme effektiv ableiten und die strukturelle Integrität bis zu Temperaturen von 150 °C aufrechterhalten.

Dichtungsstruktur (Optional)

Bestimmte Varianten des Lagers 22318CA sind entweder mit Kontakt- oder berührungslosen Dichtungen ausgestattet. Die Kontaktdichtung, die aus Nitrilkautschuk gefertigt ist, bildet eine dichte Abdichtung mit dem Innenring und weist Staub und Feuchtigkeit effektiv ab. Dies macht sie zu einer idealen Wahl für Anwendungen in staubigen oder feuchten Umgebungen, in denen der Schutz vor Verunreinigungen von größter Bedeutung ist. Im Gegensatz dazu minimiert die berührungslose Dichtung mit einem Labyrinthdesign die Reibung, wodurch sie sich besser für Hochgeschwindigkeitsanwendungen eignet. Diese Dichtung kann Drehzahlen von bis zu 3000 U/min standhalten und einen reibungslosen Betrieb auch unter anspruchsvollen Bedingungen gewährleisten.

II. Schlüsselparameter

Parameter	Wert
Innendurchmesser (d)	90 mm
Außendurchmesser (D)	190 mm
Breite (B)	64 mm

III. Leistungsvorteile

Außergewöhnliche Tragfähigkeit

Das Doppelreihen-Rollendesign des Lagers 22318CA, kombiniert mit einem optimierten Kontaktwinkel, verleiht ihm eine beeindruckende dynamische Grundtragzahl von 450 kN und eine statische Tragzahl von 610 kN. Diese robuste Tragfähigkeit ermöglicht es dem Lager, die in Schwermaschinenanwendungen auftretenden erheblichen Lasten mühelos zu bewältigen. Ob es sich um die intensiven Stoßkräfte in Brechern oder die Hochdruckwalzen in metallurgischen Werken handelt, das Lager 22318CA zeigt eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit und hält kontinuierlichen hohen Belastungen stand, ohne einem Ermüdungsversagen zu erliegen.

Überlegene Selbstausrichtung

Die nahtlose Interaktion zwischen der sphärischen Laufbahn des Außenrings und den tonnenförmigen Rollen stattet das Lager 22318CA mit einer hervorragenden Selbstausrichtungsfähigkeit aus. Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll bei Anwendungen mit langen Wellen, wie sie in Papiermaschinen-Presswalzen und Hauptwellen von Windkraftanlagen zu finden sind. Durch den automatischen Ausgleich von Wellendurchbiegungen oder Installationsfehlausrichtungen reduziert das Lager effektiv Kantenspannungen, was zu einer Lebensdauerverlängerung von über 30 % führt. Dies erhöht nicht nur die Zuverlässigkeit der Ausrüstung, sondern minimiert auch den Wartungsaufwand und die damit verbundenen Kosten.

Robuste Verschleißfestigkeit und Temperaturstabilität

Die Lagerringe und Rollen bestehen aus hochkohlenstoffhaltigem Chromwälzlagerstahl (SUJ2) und werden wärmebehandelt, um eine Härte von HRC60 - 65 zu erreichen. Zusätzlich wird die Oberfläche phosphatiert, um die Verschleißfestigkeit weiter zu erhöhen. Das Lager weist eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität und mechanische Integrität im Temperaturbereich von -40 °C bis 120 °C auf. Für Anwendungen, die einen Betrieb bei höheren Temperaturen erfordern, sind speziell wärmebehandelte Varianten erhältlich, die Temperaturen von über 200 °C standhalten können. Dies macht das Lager 22318CA für eine Vielzahl industrieller Anwendungen geeignet, einschließlich solcher in Hochtemperaturumgebungen wie Gießereien und Kraftwerken.

Geringe Reibung und Schwingungsdämpfung

Die präzisionsgefertigten Laufbahnen und Rollen des Lagers 22318CA tragen zu einem bemerkenswert niedrigen Reibungskoeffizienten von nur 0,0015 bei. Dies reduziert nicht nur den Energieverbrauch, sondern erhöht auch die Gesamteffizienz des Lagers. Darüber hinaus sorgt das symmetrische Doppelreihendesign für eine gleichmäßige Lastverteilung, was zu einem Schwingungsgeschwindigkeitspegel führt, der während des Betriebs effektiv unter 65 dB gehalten werden kann. Dies macht das Lager zu einer idealen Wahl für Anwendungen, bei denen Präzision und reibungsloser Betrieb entscheidend sind, wie z. B. in Werkzeugmaschinenspindeln und hochpräzisen Fertigungsanlagen.

IV. Materialqualität

Material von Ringen und Rollen

Das Kernmaterial des Lagers 22318CA ist hochreiner Wälzlagerstahl (GCr15SiMn), der mit einer Vakuum-Entgasungstechnik verarbeitet wird, um innere Poren und Einschlüsse zu eliminieren. Dies führt zu einem Material mit außergewöhnlicher Dichte und mechanischen Eigenschaften. Die Rollen durchlaufen eine Reihe von Herstellungsprozessen, einschließlich Kaltverformung und Hochtemperaturvergütung, die zu einer gleichmäßigen inneren Struktur beitragen. Die Schlagzähigkeit des Materials übersteigt 12 J/cm², was die Ermüdungsbeständigkeit des Lagers erheblich erhöht und die langfristige Zuverlässigkeit unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen gewährleistet.

Käfigmaterial

Wie bereits erwähnt, weist das Suffix „CA“ auf einen Messingkäfig mit Rippen hin. Messing (H62) ist bekannt für seine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit. Es kann die während des Betriebs des Lagers erzeugte Wärme effektiv ableiten, was für die Aufrechterhaltung einer stabilen Leistung unerlässlich ist, insbesondere in Anwendungen, bei denen hohe Drehzahlen und hohe Lasten erhebliche Wärme erzeugen. Die mechanische Festigkeit des Messingkäfigs ermöglicht es ihm, den während des Betriebs des Lagers auf ihn ausgeübten Kräften standzuhalten und die richtige Ausrichtung und Bewegung der Rollen zu gewährleisten. Dies macht den Messingkäfig zu einer zuverlässigen Wahl für mittel- bis hochdrehende Anwendungen mit hohen Lasten.

V. Anwendungsbereiche

Schwere Industriemaschinen

Im Bergbausektor wird das Lager 22318CA in den Exzenterwellen von Backenbrechern eingesetzt, wo es den massiven Zerkleinerungskräften und häufigen Stoßbelastungen standhalten muss, die mit dem Gesteinszerkleinerungsprozess verbunden sind. In der metallurgischen Industrie bietet es wesentliche Unterstützung für die Arbeitswalzen in Walzwerken und widersteht den kombinierten Herausforderungen hoher Temperaturen und intensiven Walzdrücken.

Baumaschinen

Die Abtriebswellen von Getrieben und Drehkranzkomponenten in Ladern und Baggern sind oft auf das Lager 22318CA angewiesen. Seine Fähigkeit, exzentrischen Belastungen standzuhalten, gewährleistet eine stabile Kraftübertragung, selbst wenn die Maschine auf unebenem Gelände arbeitet. In Kranwinden ist die hohe Tragfähigkeit des Lagers entscheidend für die sichere und zuverlässige Hebung schwerer Lasten.

Energieanlagen

Hauptwellensysteme von Windkraftanlagen profitieren erheblich von den selbstausrichtenden Fähigkeiten des Lagers 22318CA. Wenn sich die Rotorblätter drehen, erzeugen sie Kräfte, die eine Wellendurchbiegung verursachen können, die das Lager effektiv ausgleichen kann, während es gleichzeitig die aus Windenergie umgewandelten radialen und axialen Lasten trägt. In Wasserkraftwerken macht die Verschleißfestigkeit des Lagers es für den Einsatz in Hauptwellen von Wasserturbinen geeignet, wo es über längere Zeiträume in Unterwasser- oder Feuchtbedingungen betrieben werden muss.

Papier- und Textilmaschinen

In großen Papiermaschinen wird das Lager 22318CA in Kalanderwalzen und Trockenwalzengruppen eingesetzt. Seine geringen Vibrationseigenschaften sind unerlässlich, um ein gleichmäßiges Papierpressen und -trocknen zu gewährleisten und so die Produktqualität aufrechtzuerhalten. In der Textilindustrie nutzen Färbe- und Ausrüstungsanlagen die hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit des Lagers, um reibungslos in feuchten und heißen Umgebungen zu arbeiten und eine kontinuierliche und zuverlässige Produktion zu gewährleisten.

VI. Installation und Wartung

Bei der Installation ist es unbedingt erforderlich, Spezialwerkzeuge wie Hydraulikmuttern zu verwenden, um sicherzustellen, dass der Innenring gleichmäßig belastet wird. Diese Vorsichtsmaßnahme hilft, Verformungen zu vermeiden, die durch unsachgemäße Installationsmethoden wie Hämmern verursacht werden. Bei Modellen mit konischen Innenringen kann das Spiel mit einer Kontermutter präzise eingestellt werden, wobei der empfohlene Arbeitsspielbereich typischerweise zwischen 0,12 und 0,25 mm liegt.

In Bezug auf die Schmierung wird für fettgeschmierte Anwendungen ein Hochdruck-Lithiumfett (NLGI-Klasse 2) empfohlen. Die Füllmenge sollte sorgfältig kontrolliert werden und typischerweise zwischen 1/3 und 1/2 des Innenraums des Lagers liegen. Für Hochgeschwindigkeitsanwendungen ist Ölschmierung besser geeignet, wobei üblicherweise ISO VG 46 oder 68 Schmieröl verwendet wird. Bei Zwangsschmierung sollte der Öldruck im Bereich von 0,1 - 0,3 MPa gehalten werden.

Regelmäßige Wartung ist entscheidend, um die optimale Leistung und Langlebigkeit des Lagers zu gewährleisten. Dies beinhaltet die Überwachung der Lagertemperatur, die im Allgemeinen unter 70 °C bleiben sollte, sowie die Überprüfung auf ungewöhnliche Vibrationen und Geräusche. Alle Anzeichen von Anomalien sollten umgehend behoben werden, was häufig den Austausch des Lagers erforderlich macht. Bei der Demontage sollte ein Abzieher verwendet werden, um Schäden an der Welle und dem Lagergehäuseloch zu vermeiden und sicherzustellen, dass die umgebenden Komponenten für den zukünftigen Gebrauch in gutem Zustand bleiben.

VII. Fazit

Das Lager 22318CA stellt ein Paradebeispiel für Konstruktionsdesign dar und bietet eine harmonische Mischung aus hochfester Konstruktion, außergewöhnlichen selbstausrichtenden Fähigkeiten und breiter Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Betriebsbedingungen. Ob mit extremen Belastungen, Wellenfehlausrichtungen oder herausfordernden Umweltfaktoren konfrontiert, dieses Lager liefert stets eine stabile Leistung. Seine zentrale Rolle bei der Ermöglichung des effizienten Betriebs von Industriemaschinen unterstreicht seine Bedeutung als unverzichtbare Komponente im modernen Maschinenbau und treibt den Fortschritt in einem breiten Spektrum von Branchen voran.