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Qu'est-ce qu'un roulement basse température ?

Un roulement basse température ne désigne pas un roulement qui fonctionne de manière stable dans des environnements à haute température (par opposition àroulements haute températureIl ne s'agit pas d'un roulement classique, mais plutôt d'un roulement conçu avec des matériaux et une structure spécifiques pour réduire le coefficient de frottement et ainsi minimiser la chaleur générée par ce frottement. Cela permet au roulement de maintenir une température basse même en fonctionnement prolongé.

 

RoulementsLes paliers fonctionnant à une température inférieure à -60 °C sont considérés comme des paliers basse température. Ils sont principalement utilisés dans diverses pompes à liquides, telles que les pompes à gaz naturel liquéfié, les pompes à azote liquide (hydrogène, oxygène), les pompes à butane, les pompes à liquides pour fusées et missiles, les engins spatiaux, etc.

 

Température de fonctionnement des roulements basse température

La température de fonctionnement d'un palier basse température reflète la qualité des matériaux et de sa fabrication. Elle est principalement mesurée par la différence de température entre la bague extérieure du palier et l'huile de refroidissement injectée en fonctionnement. Une température de fonctionnement plus basse garantit une durée de vie plus longue et des performances accrues.

 

Catégories de roulements basse température

Les roulements basse température sont généralement des roulements à billes à gorge profonde à une seule rangée et des roulements à rouleaux cylindriques.

 

PourroulementsEn cas de grippage à basse température, le facteur externe est la variation de température, tandis que le facteur interne réside dans les différents coefficients de dilatation thermique de l'arbre, du bâti et des matériaux. Lorsque la plage de températures est importante, les différents matériaux se contractent à des vitesses différentes, réduisant le jeu et provoquant un blocage. Par conséquent, pour les équipements fonctionnant sur une large plage de températures, y compris ceux utilisés à basse température, il est nécessaire de calculer les coefficients de dilatation des matériaux et, si possible, d'utiliser des matériaux présentant des coefficients de dilatation similaires pour de meilleurs résultats.

 

De plus, en conception structurelle, il est conseillé d'éviter l'utilisation d'un roulement à rouleaux coniques à chaque extrémité de l'arbre. Dans une telle structure, plus la distance entre les deux roulements est grande, plus le risque de blocage est élevé. Si une paire de roulements coniques est installée à une extrémité de l'arbre, ils peuvent servir de guide-arbre, limitant ainsi le mouvement axial. L'autre extrémité de l'arbre, équipée d'un roulement à rouleaux, ne limite que les forces radiales, autorisant un mouvement axial limité ainsi que des variations de température axiales.

 

Sélection des matériaux pour les paliers basse température

Sélection de l'acier à roulement pour les roulements basse température

Les paliers basse température sont souvent fabriqués en acier inoxydable 9Cr18 ou 9Cr18Mo, mais peuvent également être réalisés en bronze au béryllium, en céramique ou en d'autres matériaux. Pour des températures de fonctionnement extrêmement basses (jusqu'à -253 °C), si la limite de fonctionnement l'exige, on peut utiliser l'acier 6Cr14Mo, mais celui-ci doit être employé sous vide.

 

Lors de l'utilisation de roulements basse température, il convient de prêter attention aux problèmes tels que la surchauffe causée par une lubrification insuffisante ; il est donc important de choisir des lubrifiants adaptés.