ابتدا روشن کنیم: یاتاقان واژهای ترکی است به معنای «چیزی که بر آن میتوان خوابید». اصطلاحا به این قبیل واژگان وامواژه میگویند و کار را به خوبی راه می اندازند. مترادف انگلیسی آن بیرینگ یا Bearing است و انواع مختلفی دارد. در فارسی هم یاتاقان و هم بیرینگ گفته میشود، بسته به نوع آن نیز اسامی دیگر آن کاربرد دارد. مثلا سادهترین نوع یاتاقان، یاتاقانهای سر محور یا یاتاقانهای خاندار است که همگی با نام بوش میشناسیم. در کمپرسور روتاری اسکرو، همانطور که از نام آن برمیاید، چرخش و نیروی دورانی نقش ویژهای دارد و خواباندن دو قطعهی دوار بر یکدیگر به تعدادی از یاتاقانهای غلتشی و دوار نیاز دارد. برای همین بلبرینگها در کمپرسورها و همچنین ماشینهای سواری بسیار پرکاربرد و آشنا هستند.
اهمیت کارکرد یاتاقان در کمپرسور هوا
یاتاقان نقش مهمی در عملکرد و طول عمر کمپرسور هوا، به ویژه در سلامت ایرند کمپرسور اسکرو دارد. وظایف مختلف یاتاقان را میتوان اینگونه شرح داد که سایش و اصطکاک بین قطعات متحرک را کم کرده، بار و ارتعاش را جذب میکند. علاوه بر اینها همراستایی شافتها و حرکت نرم و صاف آنها را تضمین کرده و در نتیجه عمر دستگاه و عملکرد مناسب آن را فراهم میاورد.
کمپرسورها با سرعتهای بسیار بالایی در حد ۳ تا ۶ هزار دور بر دقیقه کار میکنند که چنین سرعتی به معنای جابجایی ۳۰ تا ۴۰ متری نوک روتورها در ثانیه است. این عدد در کمپرسور اویل فری حتی تا ۷۰ متر بر ثانیه نیز خواهد رسید. وظیفهی بیرینگها در چنین شرایطی خطیر و حائز اهمیت بالایی است.
انواع بیرینگ یا یاتاقان کمپرسور صنعتی
در کمپرسورهای هوا انواع یاتاقانها کاربرد دارند. از جمله ی آنها میتوان به مشهورترین یاتاقان، یعنی بلبرینگ اشاره کرد. بلبرینگ یا بیرینگ توپی المنت رولینگ و توپ دارد و برای سرعتهای بالا و بار کم مناسب است. بلبرینگها تماس نقطه ای داشته و اصطکاک را کم میکند.
رولر بیرینگ یا یاتاقان غلتشی نوع دیگری است که در آن به جای توپ از المنتهای استوانهای بهره برده شده است. رولربیرینگ بارهای جانبی بیشتری را تحمل کرده و تماس آن صفحه ای است. این بیرینگها فشار را بر روی سطح گستردهتری پخش کرده و دوام بیشتری را به همراه دارد.
تراست بیرینگ یا یاتاقان محوری برای بارهای محوری و کوچک طراحی شده است. این یاتاقان بارهای جلو عقب شدن شافت را تحمل میکند و از توپ یا رولر در آن استفاده شده است. ژورنال بیرینگ یا یاتاقانهای روغنی به جای المنت رولینگ یا توپی از فیلم روغن و روانکار استفاده میکند تا شافت را درون بوش پشتیبانی کند. این نوع بیشتر در کمپرسور پیستونی کاربرد دارد. در کمپرسور اسکرو نیز بیشتر از بلبرینگ و رولربیرینگ استفاده شده و ترکیبی از این دو حمایت کافی را از قطعات متحرک به ارمغان میاورد.
کیفیت بیرینگ
معتبرترین برند سازندهی بیرینگ SKF است. ساختمان مرکزی اس کا اف در گوتنبرگ سوئد قرار دارد و این شرکت حدود ۱۲۰ سال است که به ساخت محصولات مبارزه با اصطکاک یعنی بیرینگ، سیل و سیستمهای روانکاری مشغول است. نام آن به سوئدی Svenska Kullagerfabriken است که ترجمهی آن کارخانهی سوئدی بلبرینگ است. اس کا اف ایران پیش از انقلاب یکی از شرکتهای زیرمجموعهی ایران سوئد بود.
عمر بیرینگ و کمپرسور دومرحله ای
از مزایای کمپرسور دومرحلهای تقسیم بار کاری بر روی بلبرینگهاست. با تقسیم بار فشار مکانیکی و حرارتی کمتر شده و سایش کمتر نتیجهی آن است که به افزایش عمر بلبرینگ و اجزای دیگر کمپرسور می انجامد. در کمپرسور دومرحله ای و بر روی استیج اول چهار بلبرینگ خروجی و در مرحلهی دوم سه بلبرینگ خروجی به کار رفته و نسبت به کمپرسور تک مرحلهای که تنها دو بلبرینگ دارد فشار کمتری بر هر بلبرینگ وارد میشود. برای کارگاههایی که دچار خرابی مکرر بلبرینگ هستند بکارگیری کمپرسور دومرحلهای راه حل خوبی است.
کمپرسور اویل فری
در کمپرسورهای بدون روغن روغن برای خنککاری و روانکاری وارد ایرند یا المنت کمپرسور نمیشود. در چنین کمپرسورهایی سرعت کارکرد نیز بالاتر بوده و نیاز به استفاده از سیلهای مخصوص مارپیچی استفاده میشود تا روغن وارد ایرند نشود. کمپرسور اسکرو اویل فری نیز معمولا دو مرحله ایست تا هوا را به فشار مورد نظر برساند.
نگهداری بلبرینگ کمپرسور
برای نگهداری بلبرینگ و سلامت آن دو نکتهی اصلی را مدنظر داشته باشید:
۱. کنترل محیط اطراف کمپرسور: رطوبت زیاد، حرارت بالا و آلایندههایی چون گرد و غبار و ذرات معلق از عمر بلبرینگ میکاهد و بهتر است برای جلوگیری از آسیب به آن کنترل شود.
۲. روانکاری منظم: زمانبندی گریسکاری و روغنکاری را مطابق با دستور شرکت سازنده پیش بگیرید. در بعضی از کمپرسورها روغن داخل مدار روانکاری برای روانکاری بلبرینگها استفاده میشود و در برخی دیگر پمپ روغن کمکی این وظیفه را یاری میکند. در کمپرسورهای بدون روغن با درایو سرعت متغیر و در کمپرسورهای بزرگتر نیاز به مدیریت روانکاری بیرینگها اهمیت بیشتری دارد.
نشانههای خرابی بلبرینگ
صداهای غیرعادی و لرزش شدید یا آلارمهای غیرعادی از مشکلات بیرینگها و بلبرینگ خبر میدهد. بعضی شرکتها با تحلیل ارتعاشات مشکلات احتمالی را زودتر شناسایی میکنند؛ اما در ایران یکی از بهترین راههای تشخیص خرابی بلبرینگ نمونهگیری از روغن و ارسال آن برای آزمایشگاه است. حضور ذرات فلزی ریز در روغن به معنای آسیب دیدگی بیرینگ است.
روتورهای کمپرسور اسکرو هیچگاه تماس مستقیم نداشته و حضور ذرات فلز در روغن تنها میتواند ناشی از خرابی بلبرینگها باشد. اکثر سازندگان کمپرسور هوا برای حفظ گارانتی نمونهگیری روغن را هر ۲۰۰۰ ساعت یا هر دو بار در سال توصیه میکنند. نمونهگیری منظم مزایای دیگری نیز دارد و حضور آلودگی یا گرمای بیش از حد کمپرسور را هشدار خواهد داد.
