Vad är en hydrostatisk lager?
Ett hydrostatisk lager är en mekanisk anordning som använder inget annat än en tunn film med vätska eller gas för att stödja dess belastning. Även känt som ett fluidlager, ett hydrostatiskt lager använder en yttre tryckkälla för luft, olja eller vatten för att bilda en barriärfilm mellan det yttre höljet på lagret och axeln som det uppbär. Axelns rotationshastighet upprätthåller sedan ett högt tryck i den omgivande vätskan som stöder axeln med mycket liten friktion. Hydrostatiska lager används i applikationer där höga arbetsbelastningar, hastigheter och precisionskrav kräver lager med lång livslängd, lågt brus och minimal vibration. Ett hydrostatisk lager ger mycket högre prestanda inom dessa områden och är mycket mer kostnadseffektivt än konventionella kullager eller rullager.
Anordningen fungerar genom att få en vätska pumpad under tryck in i utrymmet mellan anordningen eller maskinaxeln och det yttre höljet på lagret. Vätskan kommer in i lagret genom en begränsande öppning och hålls i lagerhålrummet av tätningar. Om en del av vätskan skulle komma ut, kommer avståndet mellan axeln och höljet att minska, vilket gör att trycket i vätskan ökar. Denna ökning av trycket tvingar ytorna isär igen, vilket gör att vätskelageret till stor del självreglerar och möjliggör mycket fin toleransstyrning.
Jämfört med kullager eller rullager är hydrostatiska lager mycket enkla i konstruktion, tillverkning och drift. Konventionella lager kräver precisionsbearbetning av kulor eller rullar och de inre och yttre höljena som de löper i. Detta är uppenbarligen dyrt och tidskrävande, särskilt när de begränsade livslängden för dessa lager beaktas. Kullager och rullager alstrar också stora mängder brus och vibrationer som gör dem oönskade för hög precision. Ett hydrostatisk lager går med mycket lite friktion och vibrationer och genererar nästan inget ljud. Detta gör det idealiskt för applikationer med hög precision, till exempel hårddiskar.
Hydrostatiska lager är också billigare att underhålla och har särskilt lång livslängd. Ett bra exempel på denna livslängd är den hydrostatiska lageruppsättningen installerad i Holtwood vattenkraftverk i Pennsylvania. Dessa lager installerades 1912 och har körts kontinuerligt sedan dess att inga delar byts ut. Tillverkarna beräknar att lagren skulle ha en underhållsfri livslängd på cirka 1 300 år. Dessa lager har en total belastning i området 205 ton och är ett utmärkt exempel på effektiviteten och lång livslängd för det hydrostatiska lagret.