Подшипники UCF 210: полное техническое описание, применение и монтаж
Подшипниковый узел UCF 210 представляет собой готовое к установке решение, состоящее из самоустанавливающегося шарикоподшипника с цилиндрическим отверстием, заключенного в литой чугунный корпус типа «фланец» (pillow block). Данный узел относится к серии UCF 200, где «210» обозначает конкретный типоразмер, базирующийся на подшипнике 1210 (сферический двухрядный шарикоподшипник с цилиндрическим отверстием и канавкой для стопорного кольца). Основное назначение узла UCF 210 – обеспечение надежной опоры для вращающегося вала диаметром 50 мм в условиях действия радиальных и умеренных осевых нагрузок, с возможностью компенсации несоосности вала и корпуса.
Конструкция и составные элементы узла UCF 210
Узел является неразборным и поставляется в сборе, что минимизирует монтажные работы и ошибки установки. Его конструкция включает несколько ключевых компонентов.
- Сферический двухрядный шарикоподшипник 1210: Внутреннее кольцо имеет цилиндрическое отверстие диаметром 50 мм и канавку для установки стопорного кольца. Наружная поверхность внешнего кольца – сферическая. Двухрядная конструкция и сферическая геометрия дорожек качения позволяют подшипнику самоустанавливаться, компенсируя перекосы вала до 3°.
- Чугунный корпус (UCF): Изготовлен из серого чугуна марки не ниже GGG40 (ASTM A48). Имеет четыре монтажных отверстия под крепеж и квадратную фланцевую базу. Внутренняя полость корпуса выполнена по сфере, соответствующей наружной поверхности подшипника, что и обеспечивает его самоустановку.
- Стопорное кольцо и уплотнение: Подшипник фиксируется в осевом направлении внутри корпуса с помощью стопорного кольца, установленного в паз корпуса. С обеих сторон узел защищен контактными лабиринтными уплотнениями (часто комбинированными: металлический отбойник + резиновый уплотнитель), удерживающими пластичную смазку внутри и защищающими от попадания абразивных частиц.
- Система смазки: Корпус имеет стандартную пресс-масленку (ниппель) для пополнения смазочного материала. В большинстве исполнений узел поставляется предварительно заполненным литиевой смазкой общего назначения.
- Вентиляционное и дымоудаляющее оборудование: Опоры валов вентиляторов градирен, дутьевых и дымососных установок, где возможны вибрации и незначительные перекосы.
- Конвейерные системы топливоподачи: Роликоопоры, барабаны приводные и натяжные на ленточных транспортерах для угля, топливных гранул.
- Насосное оборудование вспомогательных систем: Циркуляционные, дренажные, технические водяные насосы с горизонтальным валом.
- Приводы заслонок и шиберов: Опоры для валов механизмов регулирования потоков воздуха или сыпучих материалов.
- Электродвигатели малой и средней мощности: В качестве опорных узлов для мотор-редукторов или самостоятельных приводов.
- Общепромышленное оборудование: Сушильные барабаны, миксеры, упаковочные линии, станки.
- Проверка совместимости посадочных диаметров вала (h6 или js6) и отверстий в плите основания.
- Очистка вала от загрязнений и заусенцев. Посадочная поверхность вала должна быть чистой и сухой.
- Установка узла на вал запрессовкой (используя монтажную оправку, передающую усилие на внутреннее кольцо) или нагревом корпуса подшипника в масляной ванне до 80-90°C. Запрещено наносить удары непосредственно по корпусу или подшипнику.
- Крепление корпуса к основанию с помощью четырех болтов класса прочности не ниже 8.8. Обязательно соблюдение равномерности затяжки и плоскостности основания. Перекосы основания недопустимы, так как они лишают узел главного преимущества – самоустановки.
- Проверка легкости вращения вала после затяжки.
- Смазка: Интервал замены/дополнения смазки зависит от условий работы (температура, запыленность, скорость). В стандартных условиях – каждые 3000-5000 часов работы. Используются пластичные смазки на литиевой или комплексной литиевой основе (например, NLGI 2). При высоких температурах – на полимочевинной или комплексной кальциевой основе. Смазка подается через пресс-масленку до появления свежей смазки из-под уплотнений.
- Мониторинг состояния: Регулярный контроль температуры, вибрации и уровня шума. Повышение температуры более чем на 40°C над температурой окружающей среды или рост уровня вибрации указывают на проблемы (износ, недостаток смазки, нарушение центровки).
- Замена: Узел UCF 210, как правило, не ремонтируется, а заменяется в сборе при выработке ресурса подшипника или повреждении корпуса.
- SKF: FYT 50 TF
- FAG/INA (Schaeffler): FLCTE 50
- NSK: F210-50
- NTN: FLU210
- Timken: P210
Основные технические характеристики и размеры
Габаритные, установочные и динамические параметры узла UCF 210 строго стандартизированы по ISO и ANSI. Точные значения могут незначительно варьироваться у разных производителей, но остаются в установленных допусках.
| Обозначение параметра | Значение, мм | Пояснение |
|---|---|---|
| Диаметр вала (d) | 50 | Номинальный посадочный размер |
| Высота корпуса (H) | 130 | Расстояние от оси вала до основания |
| Длина корпуса (L) | 150 | Общая длина узла |
| Ширина корпуса (W) | 95 | Ширина фланцевой части |
| Диаметр фланца (A) | 160 | Размер квадратного фланца |
| Межосевое расстояние отверстий (J) | 130 | Расстояние между центрами крепежных отверстий |
| Диаметр крепежного отверстия (B) | 15 | Диаметр отверстия под болт |
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность (C) | 24.5 — 27.5 | кН |
| Статическая грузоподъемность (C0) | 12.5 — 14.5 | кН |
| Предельная частота вращения со смазкой | 5000 — 6000 | об/мин |
| Допустимый перекос | до 3° | Градусы |
| Масса узла | ~3.8 | кг |
Сфера применения в энергетике и смежных отраслях
Узлы UCF 210 находят широкое применение благодаря своей универсальности, простоте монтажа и обслуживания. В энергетическом секторе они являются типовым решением для оборудования с умеренными скоростями и нагрузками.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильная установка и обслуживание критически важны для достижения расчетного ресурса узла.
Процедура монтажа:
Техническое обслуживание:
Аналоги и взаимозаменяемость
Узел UCF 210 соответствует международным стандартам. Прямые аналоги у других производителей имеют схожую или идентичную маркировку.
При замене необходимо сверять не только посадочный диаметр (50 мм), но и габаритные/установочные размеры (особенно межосевое расстояние крепежных отверстий J=130 мм), а также конструкцию уплотнений и тип смазки.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается UCF 210 от UCP 210?
UCF 210 имеет квадратный фланец с четырьмя отверстиями для крепления к вертикальной или горизонтальной поверхности. UCP 210 – это опора с лапами (пластинчатым основанием) и двумя отверстиями для крепления к горизонтальной поверхности. Принцип работы подшипника идентичен, разница только в типе корпуса и способе монтажа.
Можно ли использовать UCF 210 в условиях воздействия воды или агрессивных сред?
Стандартное исполнение имеет чугунный корпус и уплотнения для обычных условий. Для влажных сред существуют корпуса из нержавеющей стали (серия UCFS) или с специальными покрытиями, а также узлы с усиленными уплотнениями (например, с тройными лабиринтными щитками). Для агрессивных сред необходимо выбирать специализированные исполнения.
Как определить, что узел UCF 210 вышел из строя и требует замены?
Основные признаки: повышенный шум (гул, скрежет), повышенная вибрация, нагрев корпуса свыше 70-80°C при нормальной нагрузке, люфт вала в узле, течь или затвердевание смазки, механические повреждения корпуса или фланца.
Какой момент затяжки болтов крепления корпуса к плите?
Момент затяжки зависит от класса прочности болта и его диаметра (обычно М12 или М14 для отверстия 15 мм). Для болта М12 класса 8.8 рекомендуемый момент затяжки составляет примерно 70 Н·м, для М14 класса 8.8 – около 110 Н·м. Точные значения следует уточнять в инструкции производителя узла.
Допускается ли осевая нагрузка на узел UCF 210?
Да, сферические шарикоподшипники типа 1210 способны воспринимать двусторонние осевые нагрузки, но их величина не должна превышать 25-30% от неиспользованной радиальной грузоподъемности. Для значительных осевых нагрузок следует выбирать специализированные упорные или сферические роликоподшипники.
Каков средний ресурс узла UCF 210?
Расчетный ресурс (L10) при номинальной нагрузке и скорости может превышать 30 000 часов. Фактический ресурс сильно зависит от реальных условий эксплуатации: точности монтажа, чистоты и регулярности смазки, уровня вибраций, температурного режима. В благоприятных условиях узел может работать 5-10 лет и более.
Заключение
Подшипниковый узел UCF 210 является надежным, стандартизированным и экономичным решением для широкого спектра оборудования в энергетике и промышленности. Его ключевые преимущества – самоустанавливаемость, простота монтажа и обслуживания, наличие системы смазки и защитных уплотнений. Правильный подбор аналога, соблюдение технологий установки и регламента технического обслуживания являются обязательными условиями для достижения максимального срока службы и безотказной работы узла в ответственных системах.