Подшипники 50х110х54 мм

Подшипники качения с размерами 50x110x54 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехнике и энергетике

Габаритные размеры 50x110x54 мм обозначают стандартизированный типоразмер подшипника качения, где 50 мм – внутренний диаметр (d), 110 мм – наружный диаметр (D), и 54 мм – ширина (B) или высота подшипника. Данный размерный ряд является распространенным в промышленном оборудовании, включая электродвигатели средней и большой мощности, генераторы, редукторы, насосные агрегаты и вентиляторные установки, используемые в энергетическом секторе. Правильный подбор, монтаж и обслуживание подшипников этого типоразмера критически важны для обеспечения надежности, минимальных простоев и энергоэффективности вращающихся машин.

Основные типы подшипников с размерами 50x110x54 мм и их конструктивные особенности

В данных габаритах выпускаются несколько основных типов подшипников, каждый из которых предназначен для определенных условий работы.

1. Радиальные шарикоподшипники (тип 6000, 6000-2RS, 6000-ZZ)

Наиболее универсальный тип, предназначенный для восприятия преимущественно радиальных нагрузок и ограниченных осевых нагрузок в обоих направлениях.

• Обозначение: Пример – 6310. Для размеров 50x110x54 мм это, как правило, подшипник серии 6310 (тяжелая серия).
• Конструкция: Однорядный, с глубокими канавками на кольцах.
• Уплотнения: Открытый (6310), с металлическим защитным щитом (6310-ZZ) или с контактным резиновым уплотнением (6310-2RS).
• Применение в энергетике: Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы охлаждения, муфты, насосы с невысокой осевой нагрузкой.

2. Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7000)

Способны воспринимать комбинированные (радиальные и осевые) нагрузки. Угол контакта определяет соотношение воспринимаемой осевой и радиальной нагрузки.

• Обозначение: 7310 BECBM (пример для угла контакта 40°).
• Конструкция: Часто используются парно, в натяг (дуплексная сборка), для точного регулирования осевого зазора.
• Применение в энергетике: Главные валы турбогенераторов (в комбинации с другими типами), высокоскоростные электродвигатели, где требуется жесткое осевое фиксирование вала.

3. Сферические роликоподшипники (тип 2000)

Предназначены для восприятия очень высоких радиальных нагрузок и умеренных осевых нагрузок в двух направлениях. Ключевая особенность – самоустанавливаемость, компенсирующая несоосность вала и корпуса.

• Обозначение: 2310 E (E – оптимизированная внутренняя конструкция).
• Конструкция: Двойной ряд бочкообразных роликов, общая сферическая дорожка качения на наружном кольце.
• Применение в энергетике: Тяжелонагруженные механизмы: валы крупных вертикальных и горизонтальных электродвигателей, шаровые мельницы на ТЭС, тяговые электродвигатели, опорные узлы вентиляторов газоходов.

4. Цилиндрические роликоподшипники (тип NU, NJ, NUP)

Обладают высокой радиальной грузоподъемностью и допускают осевое смещение внутреннего или наружного кольца, что позволяет компенсировать тепловое удлинение вала.

• Обозначение: NU 310 EC (EC – оптимизированный внутренний зазор и геометрия), NJ 310, NUP 310.
• Конструкция: Раздельные кольца. Тип NU/NJ позволяет валу перемещаться осево относительно корпуса, тип NUP – фиксирует вал в одном направлении.
• Применение в энергетике: Электродвигатели и генераторы большой мощности, где вал подвержен значительным тепловым расширениям. Часто устанавливаются как «плавающая» опора.

Таблица соответствия типов подшипников 50x110x54 мм и их параметров

Тип подшипника (пример)	Основная нагрузка	Предельная частота вращения*	Динамическая грузоподъемность (C), кН	Статическая грузоподъемность (C0), кН	Ключевое преимущество
6310-2RS (Радиальный шариковый)	Радиальная, двусторонняя осевая	10 000 об/мин	61.8	36.0	Универсальность, низкий момент трения
7310 BECBM (Радиально-упорный)	Комбинированная	9 500 об/мин	68.0	53.0	Высокая осевая жесткость
2310 E (Сферический роликовый)	Радиальная, двусторонняя осевая	6 300 об/мин	143	112	Самоустанавливаемость, высочайшая радиальная грузоподъемность
NU 310 EC (Цилиндрический роликовый)	Радиальная	9 000 об/мин	115	108	Компенсация перекосов и осевого расширения вала

*Значения ориентировочные, зависят от производителя, смазки и условий охлаждения.

Критерии выбора подшипника для энергетического оборудования

Выбор конкретного типа подшипника 50x110x54 мм осуществляется на основе комплексного анализа условий эксплуатации:

• Характер и величина нагрузки: Преобладание радиальной нагрузки указывает на выбор роликовых (цилиндрических, сферических) подшипников. Значительная осевая составляющая требует применения радиально-упорных шариковых или сферических роликоподшипников.
• Частота вращения: Шарикоподшипники (радиальные и радиально-упорные) generally имеют более высокие предельные скорости по сравнению с роликовыми.
• Требования к точности и жесткости: Для высокоскоростных электродвигателей и генераторов используются подшипники классов точности P6, P5, а иногда и P4. Радиально-упорные подшипники обеспечивают более жесткое осевое позиционирование.
• Условия монтажа и обслуживания: Необходимость компенсации несоосности диктует выбор сферических роликоподшипников. Тепловое удлинение вала требует применения «плавающей» опоры на цилиндрических роликоподшипниках (NU, NJ).
• Условия окружающей среды: При наличии влаги, абразивной пыли (угольной, зольной) обязательны эффективные уплотнения (2RS, или лабиринтные конструкции в узле) и соответствующая смазка (консистентная с противозадирными присадками).

Особенности монтажа, смазки и диагностики

Правильная установка подшипника 50x110x54 мм – залог его долговечности. Для монтажа преимущественно используется термический метод (нагрев масляной ванной или индукционным нагревателем до 80-110°C) и/или механический пресс с применением специальных оправок, исключающих передачу усилия через тела качения. Обязательна защита от коррозии и чистота рабочей зоны.

Смазка

В энергетике для подшипников данного размера применяются:

• Пластичные смазки (консистентные): На основе литиевого или комплексного литиевого загустителя, часто с добавками EP (Extreme Pressure). Используются в узлах с умеренными скоростями и температурой (до 90-120°C). Объем заполнения – 1/3 – 1/2 свободного пространства полости подшипника.
• Жидкие масла (картерные системы или циркуляционные): Применяются в высокоскоростных или высокотемпературных агрегатах (турбогенераторы). Обеспечивают лучшее охлаждение и отвод продуктов износа.

Диагностика состояния

Регулярный мониторинг позволяет предотвратить катастрофический отказ. Основные методы:

• Вибродиагностика: Анализ спектра вибрации для выявления дефектов на ранней стадии (выкрашивание, неуравновешенность, несоосность).
• Акустический контроль: Регистрация ультразвуковых эмиссий.
• Контроль температуры: Резкий рост температуры подшипникового узла – признак нарушения смазки или разрушения.
• Анализ смазочного материала: Проверка на наличие металлических частиц (феррография, спектральный анализ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Как расшифровать маркировку подшипника, например, 6310-2RS C3?

Ответ: 6 – тип (радиальный шариковый однорядный), 3 – серия ширины и диаметра (тяжелая), 10 – код внутреннего диаметра (10*5=50 мм). 2RS – наличие двух контактных резиновых уплотнений. C3 – группа радиального зазора, большая, чем нормальная, что часто требуется для компенсации теплового расширения в электродвигателях.

Вопрос 2: Какой подшипник 50x110x54 мм выбрать для замены в электродвигателе мощностью 200 кВт?

Ответ: Необходимо руководствоваться данными паспорта двигателя и результатами осмотра демонтированного узла. В большинстве случаев для двигателей такой мощности на приводном конце вала (со стороны нагрузки) устанавливается цилиндрический роликоподшипник (NU 310) как «плавающая» опора, а на противоположном конце – радиально-упорный шариковый (7310 BECBM) как «фиксирующая» опора для восприятия остаточной осевой силы. Замена должна производиться на аналогичный тип и класс точности.

Вопрос 3: Чем обусловлена необходимость применения подшипников с зазором C3 в электродвигателях?

Ответ: В процессе работы электродвигатель нагревается, вызывая тепловое расширение вала и внутреннего кольца подшипника. Увеличенный радиальный зазор C3 компенсирует это расширение, предотвращая опасный предварительный натяг в подшипниковом узле, который приводит к перегреву и преждевременному выходу из строя.

Вопрос 4: Можно ли заменить подшипник с металлическими щитами (ZZ) на подшипник с резиновыми уплотнениями (2RS)?

Ответ: Технически это возможно, и часто такая замена улучшает защиту от загрязнений. Однако необходимо учитывать, что контактные уплотнения (2RS) создают дополнительный момент трения, что может быть критично для высокоскоростных или высокоточных применений. Также следует проверить совместимость материала уплотнения с рабочей температурой и возможными химическими воздействиями.

Вопрос 5: Как определить необходимость замены подшипника по виброспектру?

Ответ: О развивающихся дефектах качения свидетельствует появление и рост амплитуды на характерных частотах: частота вращения сепаратора (FTF), частота перекатывания тел качения по наружному кольцу (BPFO) и по внутреннему кольцу (BPFI). Рост вибрации на частоте, кратной частоте вращения ротора, может указывать на неуравновешенность или несоосность, которые также влияют на ресурс подшипника.

Заключение

Подшипники типоразмера 50x110x54 мм являются критически важными компонентами в широком спектре энергетического и электротехнического оборудования. Их надежная работа определяет общую надежность агрегата. Выбор между шариковыми, цилиндрическими, сферическими или радиально-упорными типами должен основываться на строгом технико-экономическом анализе условий эксплуатации: нагрузок, скоростей, температурных режимов и требований к точности. Соблюдение правил монтажа, применение рекомендованных смазочных материалов и внедрение системы предиктивной диагностики (вибромониторинг, анализ масла) позволяют максимально реализовать расчетный ресурс подшипника, минимизировать риски внезапных отказов и сократить затраты на обслуживание вращающихся машин в энергетике.