Подшипники UCFL 202

Подшипники UCFL 202: технические характеристики, конструкция и применение в электротехнической и энергетической отраслях

Подшипниковый узел UCFL 202 представляет собой фланцевый подшипниковый блок с самоустанавливающимся шарикоподшипником и длинным чугунным корпусом. Данный узел относится к категории подшипников качения с корпусом и является одним из наиболее распространенных и универсальных решений для монтажа валов в условиях радиальных нагрузок. Его основное назначение – обеспечение надежной, долговечной и простой в обслуживании опоры для вращающихся валов электродвигателей, вентиляторов, насосов, редукторов, конвейерных систем и другого промышленного оборудования, широко используемого в энергетике и на производстве.

Детальная расшифровка обозначения и конструктивные особенности

Маркировка UCFL 202 следует стандартной системе обозначений, принятой основными производителями (SKF, FAG, NSK и др.):

UCF – базовое обозначение серии фланцевых подшипниковых узлов с самоустанавливающимся шарикоподшипником и чугунным корпусом. «U» указывает на подшипниковый узел (Unit), «C» – на тип подшипника (Y-образный, с самоустановкой), «F» – на наличие фланца для крепления.
L – модификация корпуса. Буква «L» указывает на длинный корпус (Long). В отличие от стандартных корпусов серии UCF, «длинный» корпус обеспечивает большую площадь контакта с монтажной поверхностью и повышенную устойчивость к опрокидывающим моментам, что критически важно для оборудования с повышенными вибрационными нагрузками.
202 – размерная серия, непосредственно связанная с посадочным диаметром внутреннего кольца подшипника. Цифра «202» означает, что внутренний диаметр подшипника (d) равен 15 мм (расшифровка: 15
5 = 75, но для серий 200 и 300 используется прямая привязка: последние две цифры, умноженные на 5, не всегда строго соблюдаются для малых диаметров; точное значение берется из таблиц). Для UCFL 202 внутренний диаметр составляет 15 мм.

Полный перечень технических характеристик и материалов

Узел UCFL 202 является сборной конструкцией, состоящей из двух основных компонентов: корпуса и собственно подшипника.

1. Корпус (Housing)

Материал: Серый чугун (обычно марки EN-GJL-250 или аналог). Обладает высокой прочностью, демпфирующей способностью (поглощает вибрации) и коррозионной стойкостью в стандартных промышленных условиях.
Тип крепления: Квадратный фланец с четырьмя отверстиями под крепеж. Фланец позволяет монтировать узел на вертикальные или горизонтальные поверхности, что значительно расширяет возможности компоновки оборудования.
Конструкция корпуса: «Длинный» (L) корпус имеет увеличенную базовую длину по сравнению со стандартным UCF. Это обеспечивает лучшее центрирование и распределение нагрузки.
Система уплотнения корпуса: Как правило, в конструкции предусмотрены канавки для лабиринтных уплотнений или защитные крышки, предохраняющие узел от попадания крупных частиц извне.

2. Подшипник (Bearing)

Тип: Самоустанавливающийся шарикоподшипник с цилиндрическим отверстием (обозначение подшипника внутри узла – обычно 1202 или 1202K, где «12» указывает на серию самоустанавливающихся подшипников, «02» на диаметр 15 мм, а «K» – на коническое отверстие, но в узле UCFL используется подшипник с цилиндрическим отверстием и фиксирующей стопорной втулкой).
Внутренний диаметр (d): 15 мм.
Наружный диаметр подшипника: 35 мм.
Ширина подшипника: 11 мм.
Самоустановка: Внутреннее кольцо с дорожками качения и сепаратором с шариками расположено внутри сферической наружной поверхности наружного кольца. Это позволяет подшипнику автоматически компенсировать несоосность вала и корпуса до ±3°, что является ключевым преимуществом при монтаже или при прогибе вала под нагрузкой.
Система уплотнения подшипника: Чаще всего используется контактное уплотнение из синтетического каучука (NBR) с стальным усилителем (обозначение 2RS1 или DD – двойное уплотнение). Это обеспечивает защиту от загрязнений и удержание смазки.
Смазка: Подшипник поставляется заполненным консистентной смазкой на основе литиевого мыла (например, LiSoap Complex Grease). Объем смазки рассчитан на длительный срок работы. В корпусе предусмотрено пресс-масленка для пополнения смазки в процессе эксплуатации.

Габаритные и присоединительные размеры (Таблица 1)

Все линейные размеры приведены в миллиметрах (мм).

Обозначение параметра	Описание	Значение для UCFL 202
d	Диаметр вала (внутренний диаметр подшипника)	15
J	Диаметр центровой окружности отверстий во фланце	60
N	Диаметр отверстий под крепеж во фланце	7
A	Высота корпуса (от оси вала до основания)	40
H	Высота всего узла (от оси вала до верхней точки фланца)	~80 (зависит от производителя)
L	Длина корпуса (базовая длина «Long»)	~105
B	Ширина фланца (квадрат)	60
A1	Монтажный зазор (расстояние от оси вала до монтажной поверхности)	20

Нагрузочные характеристики и условия эксплуатации (Таблица 2)

Параметр	Обозначение	Типовое значение для UCFL 202	Примечания
Динамическая грузоподъемность	C	~8.3 кН	Постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение 1 млн. оборотов.
Статическая грузоподъемность	C₀	~2.85 кН	Максимальная статическая нагрузка, не вызывающая остаточной деформации.
Предельная частота вращения со смазкой	n_g	~12000 об/мин	Максимально допустимая скорость вращения для данного типа узла. Фактическая рабочая скорость должна быть ниже.
Допустимая несоосность	α	до ±3°	Благодаря самоустанавливающейся конструкции.
Рабочая температура	T	от -30°C до +120°C	Зависит от типа смазки и материала уплотнений. Стандартная смазка и NBR-уплотнения.

Преимущества и недостатки узла UCFL 202

Преимущества:

Простота монтажа и замены: Узел поставляется в сборе, отцентрован и заполнен смазкой. Установка сводится к посадке на вал и креплению фланца болтами.
Компенсация несоосности: Самоустанавливающаяся конструкция защищает подшипник от перегрузок из-за монтажных погрешностей или прогиба вала.
Надежное крепление: Квадратный фланец с четырьмя точками крепления обеспечивает устойчивость к опрокидывающим моментам.
Защита и смазка: Наличие эффективных уплотнений и возможность регламентной подачи смазки через пресс-масленку продлевают срок службы.
Универсальность: Широкий спектр применения на различном оборудовании.
Виброустойчивость: Чугунный корпус и длинная база (L) эффективно гасят вибрации.

Недостатки и ограничения:

Ограниченная осевая нагрузка: Предназначен в первую очередь для радиальных нагрузок. Осевые нагрузки должны быть незначительными.
Габариты и вес: По сравнению с бескорпусными подшипниками, узел имеет большие массо-габаритные показатели.
Стоимость: Как готовый узел, стоит дороже, чем отдельные компоненты, но экономия достигается за счет снижения трудозатрат на монтаж и обслуживание.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Узлы UCFL 202 находят применение везде, где требуется надежная опора для вала диаметром 15 мм в условиях радиальных нагрузок и возможной несоосности:

Вентиляционное оборудование: Вентиляторы систем охлаждения трансформаторов, силовых шкафов, турбин, градирен.
Насосное оборудование: Вспомогательные циркуляционные насосы, насосы систем охлаждения и водоподготовки.
Приводы задвижек и клапанов: В редукторах и приводах трубопроводной арматуры.
Конвейерные системы: Ролики и барабаны малых и средних конвейеров на угольных складах, в системах топливоподачи.
Электродвигатели малой мощности: В качестве опорных узлов для валов двигателей, работающих в составе агрегатов.
Генераторные установки: Во вспомогательных системах дизель-генераторных установок (вентиляторы, насосы).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж: Вал должен иметь посадку k6 (плотная). Узел насаживается на вал с помощью пресса или монтажной гайки (если предусмотрена резьба на валу). Запрещается передавать ударные нагрузки на наружное кольцо или корпус. Корпус крепится к поверхности с помощью четырех болтов класса прочности не ниже 8.8. Монтажная поверхность должна быть ровной и чистой. Обязательна проверка свободного вращения вала после установки.

Обслуживание: Основная процедура – пополнение смазки. Интервал пересмазки зависит от условий работы (температура, скорость, запыленность). В стандартных условиях – каждые 2000-4000 часов работы. Используется смазка, совместимая с исходной (литиевая комплексная). Необходимо удалять старую смазку, выдавливаемую через уплотнения. Важно не перегружать узел смазкой, чтобы не вызвать перегрев из-за избыточного внутреннего трения.

Контроль состояния: Регулярный мониторинг вибрации, шума и температуры узла. Повышение этих параметров свидетельствует об износе, недостатке смазки или повреждении.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается UCFL 202 от UCF 202?

Единственное отличие – тип корпуса. UCF 202 имеет стандартный по длине корпус, а UCFL 202 – длинный (Long). Корпус «L» обеспечивает лучшую устойчивость и применяется при повышенных требованиях к жесткости и виброустойчивости конструкции.

Можно ли заменить узел UCFL 202 на UCP 202?

Нет, без переделки монтажной поверхности – нельзя. UCP 202 – это подшипниковый узел с опорной лапой (P – Pillow Block), который крепится через отверстия в основании лапы. UCFL 202 крепится через фланец. Тип крепления и расположение отверстий совершенно разные.

Какой вал по твердости и шероховатости требуется для UCFL 202?

Посадочная поверхность вала должна быть закалена до твердости не менее 55 HRC и иметь шероховатость Ra ≤ 1.6 мкм. Это необходимо для предотвращения фреттинг-коррозии (проскальзывания и износа) и обеспечения надежной посадки.

Как часто нужно проводить пересмазку узла?

Интервал пересмазки – величина переменная. Для ориентира можно использовать формулу: T = (k 10^6) / (n √(d)), где T – период в часах, k – коэффициент (14-16 для хороших условий), n – частота вращения (об/мин), d – диаметр вала (мм). На практике для UCFL 202 при средних условиях (50°C, 1500 об/мин) интервал составляет 2500-3500 часов. В условиях высокой запыленности или температуры его необходимо сокращать.

Каков средний расчетный срок службы узла?

Номинальный срок службы (L10) рассчитывается по динамической грузоподъемности и составляет 1 млн. оборотов. В пересчете на время при скорости 1500 об/мин это примерно 11000 часов. Однако при правильном монтаже, смазке и нагрузках, не превышающих расчетные, реальный ресурс может в 3-5 раз превышать номинальный.

Допускается ли использование UCFL 202 на вертикальном валу?

Да, полностью допускается. Фланцевое крепление идеально подходит для монтажа на вертикальные поверхности. При этом необходимо убедиться, что смазка, заложенная в подшипник, подходит для такого положения (стандартные смазки, как правило, подходят).

Что означает маркировка на корпусе, кроме UCFL 202?

На корпусе также наносится: товарный знак производителя (SKF, NTN и т.д.), страна производства, стрелка, указывающая направление вращения для пополнения смазки (важно при пересмазке), и иногда дата изготовления. На самом подшипнике внутри может быть маркировка его серии (1202) и класс точности.

Заключение

Подшипниковый узел UCFL 202 представляет собой отработанное, стандартизированное и высоконадежное решение для широкого круга задач в энергетическом и промышленном оборудовании. Его ключевые преимущества – самоустановка, простота монтажа, наличие встроенной системы защиты и смазки, а также повышенная устойчивость за счет длинного чугунного корпуса – делают его предпочтительным выбором для ответственных, но не высокоскоростных применений с преобладающей радиальной нагрузкой на вал диаметром 15 мм. Правильный подбор, монтаж в соответствии с техническими требованиями и регламентное обслуживание являются залогом многолетней безотказной работы данного узла в составе критически важных систем.