从流体动压滑动轴承转换为 SKF 滚动轴承：优势与应用
SKF 的解决方案和工程能力可帮助企业从流体动压滑动轴承转换到性能更高的滚动轴承系统，从而节省能源并优化运行成本。
1. 概述：转换为滚动轴承的需求
能源效率和资源节约是当前工业生产中的热点。尽管技术不断发展，压缩机、涡轮机、风机和泵等旋转设备仍因机械摩擦和流体动压损失浪费大量能源。用现代滚动轴承替代流体动压滑动轴承，可显著节省能源和成本。
使用木制滚柱搬运重物，展示了已有数千年历史的减摩原理。
现代可倾瓦径向和推力滑动轴承示例。
2. 流体动压滑动轴承与滚动轴承比较
流体动压滑动轴承 依靠油膜将旋转轴与固定轴承分开。其耐磨性和减振性能良好，但需要大量供油，在频繁启停时容易磨损，间隙难以控制，并消耗大量泵油能源。
符合 API 标准的流体动压滑动轴承压缩机供油系统。
泵或压缩机叶轮与壳体之间的间隙决定容积损失并影响设备效率。
滚动轴承 只需极薄的润滑膜（通常为 1-3 微米）即可精确定位轴，从而最大限度减少润滑油量，并允许轴端间隙低于 50 微米，降低流量损失并提高运行效率。
用于承受径向和轴向组合载荷的滚动轴承及轴承单元。
流体动压滑动轴承与滚动轴承运行摩擦比较 [2]。
3. 实际应用：汽车、可再生能源和工业制冷
- 涡轮增压器和曲轴： 滚动轴承，特别是混合陶瓷类型，可减少摩擦，提高跑车和高性能发动机中涡轮增压器的效率。
- 地热发电厂： 将螺杆膨胀机从滑动轴承转换为滚动轴承可提高效率，每年节省数百万 kWh。
- 冷水机组和热泵： SKF 滚动轴承可提高 3-4% 的效率，并减少电耗和维护成本，尤其适合使用环保制冷剂的设备。
采用高性能滚动轴承的涡轮增压器结构。
涡轮增压器摩擦扭矩测量：蓝色和红色为滑动轴承，绿色为滚动轴承 [2]。
曲轴摩擦扭矩实验比较：滑动轴承与滚动轴承。
地热发电厂将滑动轴承转换为滚动轴承，以提高绿色发电效率。
采用两级直驱离心压缩机的现代 HVAC 冷水机组。
使用滚动轴承和滑动轴承的冷水机组效率损失比较。
4. 转换为 SKF 滚动轴承的主要优势
- 精确定位轴、减小轴端间隙并降低容积损失。
- 减少运行摩擦并节省电能。
- 适合频繁启停和 VFD 低速运行。
- 可使用低黏度润滑油，即使严重稀释时也能工作。
- 润滑油量最多减少 90%，降低油系统成本和维护需求。
- 简化轴承配置并降低系统总成本。
- 轻松承受组合载荷和较大不对中。
5. 理想应用对象
- 泵、压缩机、工业风机、涡轮机、制冷设备和可再生能源发电系统。
- 连续运行并要求节能和减少维护的机器。
- 要求高精度轴定位、高转速或重载能力的设备。
6. 结论和参考资料
从流体动压滑动轴承转换为 SKF 滚动轴承，可节省能源、提高效率并降低维护和运行成本，为现代工业可持续发展作出贡献。
参考资料：
[1] J/E Bearing & Machine Ltd., Plain or Rolling Bearings – Which is Best?
[2] Vanhaelst R, Kheir A, Czajka J, A Systematic Analysis of the Friction Losses on Bearings of Modern Turbocharger
[3] Morales G E, Hauleitner R, Wallin H H, Pure Refrigerant Lubrication Technology in Oil-Free Centrifugal Compressors
[4] SKF GBLM – A New Rating Life Model Applied to Hybrid Bearings
[1] J/E Bearing & Machine Ltd., Plain or Rolling Bearings – Which is Best?
[2] Vanhaelst R, Kheir A, Czajka J, A Systematic Analysis of the Friction Losses on Bearings of Modern Turbocharger
[3] Morales G E, Hauleitner R, Wallin H H, Pure Refrigerant Lubrication Technology in Oil-Free Centrifugal Compressors
[4] SKF GBLM – A New Rating Life Model Applied to Hybrid Bearings
查看完整英文报告： Progress and challenges in rolling bearing technology for compressors in industrial heat pumps
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