Подшипники 130х180х24 мм

Подшипники качения с размерами 130x180x24 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехническом оборудовании

Габаритные размеры 130 мм (внутренний диаметр), 180 мм (наружный диаметр) и 24 мм (ширина) относятся к средне- и крупногабаритным подшипникам качения, которые находят широкое применение в ответственных узлах электротехнического и энергетического оборудования. Данный типоразмер не является уникальным для одного типа подшипника, а представляет собой посадочное место, под которое могут быть спроектированы различные типы подшипников в зависимости от характера нагрузок, скоростных режимов и условий эксплуатации. Основное применение в энергетике: опорные узлы электродвигателей средней и большой мощности, турбогенераторов, вентиляторов систем охлаждения, насосов (в том числе циркуляционных), муфт, редукторов и другого вспомогательного оборудования.

Классификация подшипников для посадочного места 130x180x24 мм

Исходя из стандартных рядов подшипниковой продукции, размеры 130x180x24 мм наиболее точно соответствуют нескольким базовым типам, различающимся по конструкции и назначению.

1. Радиальные однорядные шарикоподшипники (тип 6000)

Это наиболее распространенный тип для данного посадочного места в условиях преобладания радиальных нагрузок и высоких частот вращения. Обозначение по ГОСТ или ISO будет начинаться с серии 626, однако точный номер требует учета серии по ширине и конструктивных особенностей. Для размеров d=130 мм, D=180 мм, B=24 мм аналогом может являться подшипник 62626 или его аналоги в других сериях (например, с увеличенной грузоподъемностью). Применяются в электродвигателях, где нет значительных осевых усилий.

2. Радиальные сферические роликоподшипники (тип 2000, 3000)

Ключевой тип для тяжелонагруженного оборудования с возможными перекосами валов. Размеры 130x180x24 мм могут соответствовать роликоподшипникам с цилиндрическим отверстием, но чаще в этом диапазоне размеров встречается ширина 25 мм или более. Требуется уточнение по каталогам. Например, подшипник 22226 CC/W33 (сферический роликовый, d=130мм, D=230мм, B=64мм) имеет значительно большую ширину. Поэтому для точного соответствия всем трем размерам чаще используются шарикоподшипники или специальные конструкции.

3. Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7000)

Применяются в узлах, где действуют комбинированные (радиальные и осевые) нагрузки. Угол контакта определяет соотношение воспринимаемых усилий. Для данного типоразмера могут быть предложены подшипники с двумя рядами шариков или парной установкой.

4. Подшипники скольжения (втулки)

Могут изготавливаться по данным размерам (внутренний/наружный диаметр и длина) из металлокомпозиционных материалов, баббита или с антифрикционным покрытием. Применяются в тихоходных или особо тяжелонагруженных агрегатах, часто с системой принудительной смазки.

Таблица соответствия типов подшипников и их предполагаемых характеристик для габаритов ~130x180x24 мм

Критерии выбора и особенности монтажа

Выбор конкретного типа подшипника для посадочного места 130x180x24 мм определяется инженерным расчетом и условиями эксплуатации.

• Характер и величина нагрузки: Преобладание радиальной нагрузки диктует выбор радиального шарикового или роликового подшипника. Наличие значительной осевой составляющей требует применения радиально-упорных шариковых или упорно-радиальных роликовых подшипников. Для узлов с перекосом вала или деформацией корпуса незаменимы сферические роликоподшипники.
• Частота вращения: Шарикоподшипники, как правило, имеют более высокие предельные частоты вращения по сравнению с роликовыми. Для высокооборотных электродвигателей (3000 об/мин и выше) предпочтительны радиальные или радиально-упорные шарикоподшипники класса точности не ниже P6.
• Требуемый ресурс и надежность: В ответственных узлах энергетического оборудования, где остановка для замены сопряжена с большими потерями, применяются подшипники с улучшенными характеристиками: из сталей с вакуумным переплавом, с улучшенной геометрией тел качения и сепараторов, оснащенные системами подачи смазки и виброконтроля.
• Условия окружающей среды: Для работы в условиях повышенной влажности, запыленности или агрессивных сред подшипники могут иметь специальные защитные покрытия (цинк, никель), лабиринтные или контактные уплотнения (2RS, 2Z), либо выполняться в коррозионностойком исполнении (из нержавеющей стали, маркировка SS).
• Способ смазки: Для данного типоразмера возможны как пластичная смазка, закладываемая на весь срок службы (для электродвигателей закрытого типа), так и циркуляционная жидкая смазка (масло) в составе централизованной системы, характерная для турбоагрегатов.

Маркировка и обозначения

Подшипник с основными размерами 130x180x24 мм будет иметь условное обозначение, включающее серию по ширине и диаметру, тип, конструктивные особенности и класс точности. Пример расшифровки для гипотетического, но близкого к параметрам подшипника:

• 6318 2RS1 C3 – это пример для d=90мм. Для d=130мм номер будет иным, но суффиксы аналогичны:
  • 2RS1 – двухстороннее уплотнение контактного типа.
  • C3 – группа радиального зазора, больше нормальной, для работы в условиях нагрева вала.
  • P5 – класс точности повышенный.
  • W33 – конструктивная канавка и отверстия в наружном кольце для подвода смазки (характерно для сферических роликоподшипников).

Точное обозначение необходимо искать в каталогах производителей (SKF, FAG, Timken, NSK, NTN) или по ГОСТ 520-2011, так как стандартный ряд может незначительно отличаться по ширине (22 мм, 25 мм вместо 24 мм).

Типовые неисправности и диагностика

В энергетическом оборудовании отказ подшипникового узла является одной из наиболее частых причин простоев. Для типоразмера 130x180x24 мм характерны те же неисправности, что и для других подшипников качения:

• Усталостное выкрашивание (питтинг) рабочих поверхностей дорожек качения и тел качения. Причина: превышение расчетного ресурса, циклические перегрузки.
• Абразивный износ. Причина: попадание твердых частиц (пыль, песок, продукты износа) в смазку из-за неэффективного уплотнения.
• Пластические деформации (вмятины). Причина: ударные нагрузки при монтаже/демонтаже или в процессе эксплуатации.
• Коррозия. Причина: попадание влаги или агрессивных жидкостей, конденсация в нерабочие периоды.
• Электрическая эрозия (проплавление). Причина: прохождение токов утечки через подшипник (проблема частотноприводных электродвигателей). Требуется использование подшипников с изолирующим покрытием (например, ISOFLEX) или установка токоотводящих щеток.
• Перегрев и заклинивание. Причина: недостаток или деградация смазки, чрезмерный натяг при посадке, перекос.

Диагностика состояния осуществляется методами виброакустического контроля (анализ спектра вибрации на характерных частотах: частота вращения сепаратора, частота перекатывания тел качения по наружному и внутреннему кольцу), термометрии (контроль температуры подшипникового щита) и анализом смазочного материала на наличие продуктов износа (феррография, спектральный анализ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли заменить шарикоподшипник на роликовый в существующем посадочном месте 130x180x24 мм для увеличения ресурса?

Ответ: Нет, не всегда. Несмотря на то, что габаритные размеры могут совпадать, роликовые подшипники, особенно сферические, часто имеют большую ширину (B) при одинаковых d и D. Установка более широкого подшипника невозможна без переделки корпуса. Даже если найдется роликовый подшипник с шириной 24 мм, необходимо выполнить перерасчет узла на грузоподъемность, скоростные характеристики и условия смазки, так как кинематика и трение в роликовых и шариковых подшипниках различаются. Прямая замена без консультации с конструктором недопустима.

Вопрос 2: Как правильно подобрать группу радиального зазора (C2, CN, C3, C4) для электродвигателя мощностью 500 кВт?

Ответ: Выбор зазора зависит от рабочей температуры узла и условий посадки. Для большинства электродвигателей такой мощности, где внутреннее кольцо насаживается на вал с натягом (обычно посадка k6), а наружное в корпус с небольшим зазором (H7), и ожидается нагрев до 70-80°C, стандартно применяется группа C3 (зазор больше нормального). Это компенсирует тепловое расширение внутреннего кольца и предотвращает заклинивание. Для специальных исполнений (высокоскоростные, с водяным охлаждением) требуется индивидуальный расчет.

Вопрос 3: Какие системы смазки предпочтительны для подшипников этого размера в работе на циркуляционном насосе АЭС или ТЭС?

Ответ: В ответственных насосах энергоблоков, как правило, применяется принудительная циркуляционная система смазки жидким маслом. Она обеспечивает:

• Отвод тепла от трущихся пар.
• Непрерывную подачу очищенного и охлажденного смазочного материала.
• Возможность онлайн-мониторинга состояния масла (датчики температуры, давления, содержания воды и частиц износа).

Использование пластичной смазки в таких узлах ограничено из-за меньшей теплоотводящей способности и сложности контроля ее состояния.

Вопрос 4: Что означает маркировка «W33» на подшипнике и актуальна ли она для размера 130x180x24?

Ответ: Маркировка W33 указывает на наличие смазочной канавки и трех равнорасположенных отверстий в наружном кольце подшипника для подвода жидкой смазки под давлением. Это характерно для крупногабаритных сферических роликоподшипников, устанавливаемых в тяжелонагруженных редукторах или опорах с циркуляционной смазкой. Для шарикоподшипников с шириной 24 мм такая конструкция встречается редко, так как в ней физически сложно разместить канавку и отверстия. Для данного типоразмера более вероятно использование подшипников с канавкой для стопорного кольца (обозначение N) или без дополнительных элементов.

Вопрос 5: Как бороться с проблемой протекания токов через подшипник в двигателе с частотным преобразователем?

Ответ: Для подшипников размера 130x180x24 мм в электродвигателях, питаемых от частотных преобразователей, необходимо применять один из следующих методов:

• Использование подшипников с изолирующим покрытием. Наиболее распространенный метод – установка подшипника с керамическим изоляционным покрытием (обычно на основе оксида алюминия), нанесенным на наружную или (чаще) на внутреннюю поверхность наружного кольца. Это разрывает путь прохождения токов.
• Установка токосъемных щеток (заземляющих колец). Щетка, установленная на валу, обеспечивает путь с малым сопротивлением для паразитных токов, отводя их от подшипников.
• Применение магнитопроводящей смазки. Менее распространенный и не всегда достаточно эффективный метод.

Выбор метода зависит от величины напряжения на валу, которую необходимо измерить.