Los cojinetes de empuje de película fluida utilizan una película lubricante formada por un fluido (líquido o gas) para separar la superficie de fricción y utilizar efectos hidrodinámicos o presión externa para soportar y transmitir el movimiento. Sus principales ventajas se encuentran en las siguientes áreas, adecuadas para situaciones donde se requieren estrictamente confiabilidad, precisión y condiciones de trabajo extremas:
1.El desgaste por fricción ultra-alarga enormemente la vida útil
Sin contacto directo: la película fluida separa completamente la superficie de fricción para evitar el contacto directo entre metales. El coeficiente de fricción es extremadamente bajo, lo que reduce en gran medida la pérdida de energía y la generación de calor.
Desgaste mínimo: debido a la ausencia de contacto sólido, hay muy poco daño en la superficie después de un funcionamiento prolongado y la vida útil es mucho más larga que la de los rodamientos deslizantes tradicionales, especialmente para escenarios de arranque y parada de alta frecuencia o de funcionamiento continuo.
Capacidad de autorregulación: algunos diseños (como los cojinetes de presión dinámica) pueden ajustar automáticamente el espesor de la película lubricante mediante efectos hidrodinámicos, compensando ligeras irregularidades de la superficie y manteniendo la estabilidad a largo plazo-.
2.Excelente rendimiento de alta velocidad y carga pesada
Adaptabilidad de la velocidad: la película fluida tiene una baja resistencia al corte, lo que permite que los rodamientos funcionen a velocidades extremadamente altas (como el eje de un motor de avión) con un aumento de temperatura controlado.
Excelente capacidad de carga: al optimizar la distribución de la presión de la película líquida (como el diseño de estrangulamiento de los cojinetes hidrostáticos), puede soportar cargas axiales de varias toneladas a varios cientos de toneladas, adecuado para grandes turbinas hidráulicas, compresores y otros equipos.
Alta estabilidad dinámica: las características de amortiguación de la película de fluido pueden absorber vibraciones y golpes de manera efectiva y reducir el riesgo de fallas causadas por resonancia o fluctuaciones de carga.
3. Alta precisión de funcionamiento, bajo ruido de vibración.
Control de espacios en micras: el espesor de la película líquida suele ser de varios micrómetros a varias docenas de micras, puede lograr un control de movimiento de alta precisión, cumplir con los requisitos de fabricación de semiconductores, instrumentos ópticos y otras áreas de posicionamiento a escala nano-.
Supresión significativa de la vibración: el efecto amortiguador de la película líquida puede atenuar la vibración de alta-frecuencia, reducir el ruido del equipo (como el ruido del husillo de la máquina herramienta, que se puede reducir en más de 10 decibeles) y mejorar la comodidad del entorno de trabajo.
Fuerte capacidad de centrado: puede compensar automáticamente el desplazamiento axial (como el efecto de la película de aceite en forma de cuña de los rodamientos de presión dinámica), puede reducir el impacto del error de instalación en la operación y mantener la precisión a largo plazo-.
4. Adaptarse a condiciones y entornos de trabajo extremos
Tolerancia a altas temperaturas: al seleccionar medios lubricantes de alta temperatura (como aceite sintético, metal fundido) o estructuras de enfriamiento, se puede lograr un funcionamiento estable en entornos de alta temperatura (como-piezas de fundición de acero o reactores nucleares).
Resistencia a la corrosión: Los materiales resistentes a la corrosión (p. ej., cerámica, PTFE) o la lubricación con gas inerte (p. ej., cojinetes de helio) se pueden adaptar a entornos con ácidos fuertes, álcalis o radiación (p. ej., bombas químicas, bombas principales nucleares).
Limpios y libres-de contaminación: los rodamientos lubricados con gas (como los rodamientos neumáticos) no suponen un riesgo de fuga de aceite y son adecuados para situaciones extremadamente limpias, como el procesamiento de alimentos, productos farmacéuticos, etc.
5. Bajo costo de mantenimiento y alta confiabilidad.
Diseño-libre de mantenimiento: algunos rodamientos de película fluida (por ejemplo, rodamientos estáticos) se lubrican continuamente mediante sistemas externos de suministro de petróleo/gas sin necesidad de lubricación regular, lo que reduce el tiempo de inactividad para mantenimiento.
Potencial de advertencia de falla: la presión de la película líquida, la temperatura y otros parámetros se pueden monitorear en tiempo real, las condiciones anormales pueden activar la alarma a tiempo para evitar el apagado del equipo debido a una falla repentina.
Diseño de redundancia flexible: múltiples estructuras de cámaras de aire o aceite pueden mejorar la tolerancia a fallas del rodamiento, mantener la función básica del rodamiento incluso en caso de falla local y garantizar el funcionamiento continuo del sistema.
6.Estructura flexible y alto grado de libertad de diseño.
Las dimensiones varían desde rodamientos en miniatura (para instrumentos de precisión) hasta rodamientos grandes (para turbinas hidráulicas), que pueden diseñarse para satisfacer diferentes requisitos de equipo.
Personalización de la forma: se pueden diseñar cojinetes de empuje planos, cojinetes de empuje cónicos o estructuras combinadas para optimizar la distribución de la carga y la utilización del espacio según las condiciones de trabajo.
Diversidad de materiales: el cuerpo del rodamiento puede estar hecho de metal, cerámica o material compuesto para cumplir con diferentes requisitos de temperatura y medios, como rodamientos cerámicos de alta-temperatura o rodamientos de polímero-resistentes a la corrosión.