Подшипники 90х130 мм: технические характеристики, типы, применение и подбор
Размер 90х130 мм является одним из стандартных и широко распространенных в промышленности, обозначающий внутренний диаметр 90 мм и внешний диаметр 130 мм. Данный типоразмер подшипников находит применение в ответственных узлах оборудования, где требуется обеспечение высокой радиальной и осевой нагрузки при значительных скоростях вращения. В энергетическом секторе такие подшипники являются критически важными компонентами вращающегося оборудования.
Основные типы подшипников с размерами 90×130 мм
В данном посадочном размере производятся практически все основные типы подшипников качения, выбор которых определяется условиями эксплуатации.
Радиальные шарикоподшипники (тип 6000)
Наиболее распространенный тип для восприятия преимущественно радиальных нагрузок. Обозначение для стандартного ряда: 61818 (серия 1, сверхлегкая), 61918 (серия 9, сверхлегкая), 6018 (легкая серия). Имеют минимальное сопротивление вращению, предназначены для высоких скоростей. В энергетике применяются в вспомогательных механизмах, вентиляторах, насосах средней мощности.
Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7000)
Способны одновременно воспринимать значительные радиальные и однонаправленные осевые нагрузки. Угол контакта (обычно 15°, 25°, 30° или 40°) определяет соотношение воспринимаемых нагрузок. Устанавливаются парно, в натяг. Обозначение: 7218B, 7318B. Критически важны для валов электродвигателей средней и большой мощности, где присутствует осевая составляющая нагрузки.
Конические роликоподшипники (тип 3000)
Предназначены для комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок высокой величины. Благодаря линейному контакту тел качения с дорожками имеют высокую грузоподъемность, но ограниченную частоту вращения. Устанавливаются парно. Обозначение: 30218, 32218, 33218 (разные углы конусности). Применяются в тяжелонагруженных редукторах, механизмах поворота, опорах валов с существенными несоосностями.
Сферические роликоподшипники (тип 2000)
Обладают самоустанавливающейся способностью, компенсирующей перекосы вала до 2-3°. Воспринимают очень высокие радиальные и умеренные двухсторонние осевые нагрузки. Обозначение: 22218, 22318 (более тяжелая серия). Незаменимы в узлах с возможными прогибами вала или неточностью монтажа, например, в длинных валах конвейеров, вентиляционных установках большой мощности.
Цилиндрические роликоподшипники (тип N, NU, NJ, NF)
Обладают максимальной радиальной грузоподъемностью среди подшипников качения данного габарита. Допускают осевое смещение внутреннего или наружного кольца (в зависимости от типа), что позволяет компенсировать тепловое удлинение вала. Обозначение: NU218, NJ218, N218. Применяются в точках чистого радиального нагружения: зубчатых передачах редукторов, электрогенераторах, опорных роликах.
Ключевые технические параметры и таблицы
При выборе подшипника 90×130 мм инженер должен оперировать рядом точных параметров из каталогов производителей (SKF, FAG, Timken, NSK и др.).
Габаритные и присоединительные размеры (стандарт DIN/ISO)
Для размера 90×130 мм существует ряд вариаций по ширине (B), что формирует разные серии.
| Тип подшипника | Обозначение (пример) | d (внутр.), мм | D (внеш.), мм | B (ширина), мм | r (радиус закругления), мм |
|---|---|---|---|---|---|
| Радиальный шариковый | 6018 | 90 | 140 | 24 | 2 |
| Радиальный шариковый | 6218 | 90 | 160 | 30 | 3 |
| Радиальный шариковый | 6318 | 90 | 190 | 43 | 3.5 |
| Конический роликовый | 30218 | 90 | 160 | 30 | 3 |
| Сферический роликовый | 22218 | 90 | 160 | 40 | 3 |
| Цилиндрический роликовый | NU218 | 90 | 160 | 30 | 3 |
Примечание: Внешний диаметр 130 мм является одним из рядов, но не единственным. Чаще встречается сочетание d=90 мм с D=160 мм (например, 6218, 30218). Размер 90x130x… мм (например, 61818: 90x130x16 мм) относится к сверхлегкой серии.
Динамическая и статическая грузоподъемность
Это расчетные параметры, определяющие долговечность и предельные нагрузки.
| Тип подшипника | Обозначение | Динамическая грузоподъемность (C), кН | Статическая грузоподъемность (C0), кН | Предельная частота вращения (масло), об/мин |
|---|---|---|---|---|
| Радиальный шариковый | 6318 | 145 | 92 | 6300 |
| Радиально-упорный шариковый (40°) | 7318 BECBJ | 138 | 125 | 5600 |
| Конический роликовый | 30218 | 168 | 198 | 4300 |
| Сферический роликовый | 22218 | 295 | 305 | 3800 |
| Цилиндрический роликовый | NU218 | 170 | 175 | 7000 |
Значения приблизительные и могут варьироваться у разных производителей. Динамическая грузоподъемность (C) — это постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник теоретически может выдержать в течение 1 млн оборотов. Статическая (C0) — предельная нагрузка, при которой пластическая деформация тел качения и дорожек не превышает 0.0001 диаметра тела качения.
Особенности применения в энергетической отрасли
В энергетике подшипники 90х130 мм (и близкие к ним по размеру) работают в условиях длительной непрерывной работы, часто при высоких температурах и в агрессивных средах.
- Электродвигатели и генераторы: В машинах средней и большой мощности (от сотен кВт до нескольких МВт) используются радиально-упорные шарикоподшипники (для фиксации вала) в паре с цилиндрическими роликоподшипниками (плавающая опора). Это позволяет надежно зафиксировать ротор в осевом направлении и компенсировать тепловое расширение.
- Насосное оборудование (циркуляционные, питательные, конденсатные насосы): Работают в условиях высоких скоростей и гидравлических нагрузок. Применяются сдвоенные радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники в паре, часто в герметичном исполнении или с системой принудительной смазки.
- Вентиляторы и дымососы ТЭС: Валы больших вентиляторов испытывают значительные динамические нагрузки и могут иметь перекосы. Здесь часто применяются сферические роликоподшипники, компенсирующие несоосность, или пары конических роликоподшипников.
- Редукторы и турбинные механизмы: В зубчатых передачах, где преобладают радиальные нагрузки, используются цилиндрические роликоподшиковы (NU, NJ) для плавающих опор и радиально-упорные или конические для фиксирующих.
- Анализ действующих нагрузок (радиальных, осевых, их соотношение).
- Скорость вращения вала.
- Требуемый ресурс (расчетный срок службы в часах).
- Условия эксплуатации (температура, наличие загрязнений, тип смазки).
- Требования к точности вращения (класс точности: P0 (стандартный), P6, P5, P4 — повышаются).
- Конструктивные особенности узла (способ фиксации, наличие регулировки зазора).
- Консистентная смазка: Применяется для узлов, работающих в стандартных условиях, с периодическим обслуживанием. Требует наличия качественных контактных или лабиринтных уплотнений.
- Циркуляционная жидкая смазка (масло): Используется в высокоскоростных или высоконагруженных узлах (турбины, мощные генераторы). Обеспечивает отвод тепла и непрерывную подачу очищенного масла. Требует сложной системы фильтрации, охлаждения и трубопроводов.
- Уплотнения: Стандартные исполнения включают металлические защитные шайбы (Z, 2Z) или контактные сальники (RS, 2RS) из синтетического каучука. В ответственных узлах применяются торцовые уплотнения или сложные комбинированные лабиринтные системы.
Критерии выбора и монтажные особенности
Выбор конкретного типоразмера и типа подшипника 90х130 мм осуществляется на основе инженерного расчета, который включает:
Монтаж: Для установки подшипников такого размера, как правило, требуется нагрев. Наиболее безопасный метод — индукционный или печной нагрев внутреннего кольца до 80-110°C. Запрещается прямой нагрев горелкой и нагрев подшипника в масле из соображений пожарной безопасности и сохранения свойств материала. Осевая запрессовка осуществляется только через оправку, передающую усилие на устанавливаемое кольцо. Обязательна проверка радиального зазора после монтажа (для подшипников, где это предусмотрено конструкцией).
Системы смазки и уплотнения
Для надежной работы подшипникового узла 90х130 мм в энергетике применяются:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 6218 от 6318 при одинаковом внутреннем диаметре 90 мм?
Цифра «6» в начале обозначает тип (радиальный шариковый), а вторая цифра указывает на серию ширины и внешнего диаметра. «2» — легкая серия (D=160 мм, B=30 мм), «3» — средняя серия (D=190 мм, B=43 мм). Подшипник 6318 имеет значительно большую грузоподъемность (как динамическую, так и статическую) за счет увеличенных размеров тел качения и колец, но при этом у него ниже предельная частота вращения. Он занимает больше места в узле.
Как правильно подобрать класс точности подшипника для электродвигателя?
Для большинства промышленных электродвигателей общего назначения достаточно стандартного класса P0 (не указывается в маркировке). Для двигателей повышенной мощности, с высокими требованиями к КПД и виброакустическим характеристикам, применяют класс P6 (более точный). Классы P5 и P4 используются в высокоскоростных шпинделях, прецизионных станках, а в энергетике — в особо ответственных генераторах или турбинах.
Что означает маркировка «C3» в обозначении подшипника, например, 6218 C3?
Буква «C» с последующей цифрой обозначает группу радиального зазора внутри подшипника. Стандартный зазор — CN (обычно не маркируется). C3 — увеличенный зазор по сравнению со стандартным. Это необходимо для применения в узлах, где происходит значительный нагрев, приводящий к тепловому расширению внутреннего кольца и посадке с натягом. Зазор C3 компенсирует это расширение, предотвращая заклинивание подшипника.
Можно ли заменить конический роликоподшипник 30218 на сферический 22218, если габариты посадочных мест совпадают?
Нет, такая замена без перерасчета всего узла недопустима. Несмотря на схожие габаритные размеры, эти подшипники имеют принципиально разные характеристики: угол восприятия осевой нагрузки, допустимую скорость, способность к самоустановке. Конический подшипник требует точной регулировки осевого зазора при монтаже, сферический — нет. Замена приведет к изменению условий нагружения, распределения нагрузок в узле и, с высокой вероятностью, к преждевременному выходу из строя.
Как часто необходимо проводить замену смазки в подшипниковом узле с размерами 90х130 мм?
Периодичность обслуживания (перезаправки) определяется типом смазки, условиями работы (температура, запыленность), скоростью вращения и рекомендациями производителя оборудования. Для подшипников среднего размера в условиях энергетики (насосы, вентиляторы) при использовании качественной консистентной смазки и наличии уплотнений интервал может составлять от 6 месяцев до 2 лет. В системах с циркуляционной масляной смазкой необходимо контролировать состояние масла (вязкость, чистота, наличие воды) по регламенту, обычно 1 раз в 3-6 месяцев.
Каков средний расчетный ресурс подшипника 90х130 мм в насосе питательной воды?
Расчетный ресурс L10h (при котором 90% подшипников из партии должны отработать без признаков усталостного выкрашивания) для правильно подобранного, смонтированного и обслуживаемого подшипника в таком применении обычно составляет от 40 000 до 100 000 часов. Однако на практике ресурс сильно зависит от реальных условий: чистоты смазки, вибраций, перекосов, качества монтажа. Реальный срок службы может как превышать расчетный, так и быть значительно меньше при нарушении условий эксплуатации.
Заключение
Подшипники с размерами 90х130 мм представляют собой серию высоконадежных, стандартизированных узлов, без которых невозможно функционирование современного энергетического оборудования. Корректный выбор конкретного типа (шариковый, роликовый, радиальный, упорный), серии по грузоподъемности, класса точности и зазора, а также соблюдение технологий монтажа и обслуживания являются обязательными условиями для обеспечения длительной, бесперебойной и безопасной работы генераторов, двигателей, насосов и вентиляторов. Инженерные решения должны основываться на данных каталогов ведущих производителей и точных расчетах условий работы в каждом конкретном узле.