Подшипники 50х120 мм

Подшипники 50×120 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике и энергетике

Размер 50×120 мм является одним из стандартных и широко востребованных типоразмеров подшипников качения, используемых в тяжелом промышленном оборудовании. Данная запись обозначает основные внутренние габариты: внутренний диаметр (d) – 50 мм, внешний диаметр (D) – 120 мм. Ширина (B) подшипника является третьей критической размерностью и варьируется в зависимости от типа и серии. Подшипники этого размера предназначены для восприятия значительных радиальных и, в некоторых конструкциях, осевых нагрузок, обеспечивая долговечную и надежную работу ответственных узлов.

Классификация и типы подшипников 50×120 мм

Выбор конкретного типа подшипника размером 50×120 мм определяется условиями эксплуатации: характером и величиной нагрузок, скоростью вращения, требованиями к точности, условиями смазки и монтажа.

1. Радиальные шарикоподшипники

Наиболее распространенный тип для работы преимущественно с радиальными нагрузками и умеренными осевыми. Отличаются низким моментом трения и высокой скоростными возможностями.

• Однорядные (тип 6000, 6200, 6300): Серия 6310 (50x110x27 мм) и 6210 (50x90x20 мм) являются близкими, но не точно 120 мм по внешнему диаметру. Непосредственно размер 50×120 мм часто соответствует серии 6410 (50x120x29 мм) – это подшипник с увеличенной грузоподъемностью.
• Сферические двухрядные: Обозначаются серией 13xx (например, 1310). Способны самоустанавливаться, компенсируя несоосность вала и корпуса, что критично для длинных валов электродвигателей или вентиляторов.

2. Радиальные роликоподшипники

Используются при высоких радиальных нагрузках благодаря линии контакта ролика с дорожками качения.

• С короткими цилиндрическими роликами (тип NU, NJ, NUP): Например, NU 210 EC (50x90x20 мм) или более грузоподъемный NU 310 EC (50x110x27 мм). Позволяют валу перемещаться осево относительно корпуса, выполняя функцию плавающей опоры.
• Сферические роликоподшипники (тип 22200, 22300): Например, 22210 E (50x90x23 мм) или 22310 E (50x110x40 мм). Обладают высочайшей радиальной и умеренной двухсторонней осевой грузоподъемностью, самоустанавливаются. Ключевой выбор для низко- и среднооборотных тяжелонагруженных узлов: редукторов, шнеков, мощных насосов.

3. Упорные и упорно-радиальные подшипники

Специализированы для восприятия осевых нагрузок. В чисто упорном исполнении (тип 51100, 51200) внутренний диаметр 50 мм соответствует меньшему посадочному диаметру вала. Более распространены в данном размерном диапазоне упорно-радиальные шарикоподшипники (тип 52200, 52300).

Таблица соответствия типов и серий для размера ~50×120 мм

Тип подшипника	Пример обозначения	Габариты, d x D x B (мм)	Основные характеристики	Типовое применение в энергетике
Радиальный шариковый однорядный (усиленный)	6410	50 x 120 x 29	Высокая радиальная грузоподъемность, умеренная скорость.	Опоры валов мощных генераторов, вспомогательные узлы турбин.
Сферический роликовый	22310 E	50 x 110 x 40	Очень высокая радиальная и двусторонняя осевая нагрузка, самоустановка.	Редукторы приводов мельниц, насосов циркуляционной воды, тягодутьевые машины.
Цилиндрический роликовый (свободная опора)	NU 310 EC	50 x 110 x 27	Максимальная радиальная нагрузка, допуск осевого смещения вала.	Плавающие опоры роторов электродвигателей высокого напряжения.
Радиально-упорный шариковый	7210 BEP	50 x 90 x 20	Комбинированная нагрузка, высокая точность и скорость.	Высокооборотные насосы, вентиляторы котлов, турбогенераторы (вспомогательные узлы).
Сферический радиальный шариковый	1310	50 x 110 x 27	Самоустановка, умеренная радиальная нагрузка.	Валы конвейерных линий топливоподачи, длинные валы вентиляционных систем.

Критерии выбора для энергетического оборудования

В энергетике надежность подшипникового узла напрямую влияет на бесперебойность выработки энергии. Выбор подшипника 50×120 мм основывается на инженерном анализе.

• Нагрузка: Расчет эквивалентной динамической (P) и статической (P₀) нагрузки с учетом коэффициентов. Для ударных нагрузок (дробилки, мельницы) предпочтение отдается сферическим роликоподшипникам.
• Скорость вращения: Предельная частота вращения определяется типом, точностью, системой смазки. Шарикоподшипники и цилиндрические роликоподшипники серии «EC» (оптимизированный контакт) имеют более высокие скоростные характеристики.
• Требования к точности и шуму: Классы точности от P0 (нормальный) до P6, P5, P4 (прецизионные). Для диагностируемых узлов важны виброакустические характеристики.
• Условия эксплуатации: Наличие запыленности, влаги, агрессивных сред определяет необходимость применения защитных крышек (ZZ, 2Z) или контактных уплотнений (RSH, 2RSH), а также выбор материала сепаратора (сталь, латунь, полиамид).
• Схема установки и регулировка: Необходимость фиксации вала в осевом направлении (радиально-упорные пары, установленные дуплексом) или обеспечение свободного перемещения (NU-тип).

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж – запас долговечности подшипника. Для установки подшипников 50×120 мм, как правило, требуется нагрев. Используются индукционные или печные нагреватели до температуры 80-110°C, исключая открытый огонь. Посадка на вал чаще всего осуществляется с натягом (например, k5, m6), в корпус – с небольшим зазором (H7). Крайне важно обеспечить чистоту процесса, исключив попадание абразивных частиц.

Системы смазки:

• Пластичная смазка: Основной метод для большинства узлов, работающих в стандартных условиях. Используются литиевые (LGI-2), комплексные (Li-Complex) или специальные высокотемпературные смазки. Набивка составляет 30-50% свободного объема.
• Жидкая (масляная) смазка: Применяется в высокоскоростных или высокотемпературных узлах (турбокомпрессоры, некоторые подшипники турбогенераторов). Может быть циркуляционной, струйной, масляным туманом.

Мониторинг состояния подшипников в энергетике осуществляется через вибродиагностику, термографию и анализ смазочного материала. Регулярная дозаправка смазки и замена по истечении расчетного ресурса или при появлении признаков дефекта (повышенный шум, вибрация, нагрев) являются обязательными процедурами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Как точно расшифровать маркировку подшипника, например, 22310 E C3?

Ответ:

• 22310: Тип – сферический роликовый двухрядный. Серия ширины и конструкция – 2 (широкая серия), 3 (средняя серия внешнего диаметра), 10 – код внутреннего диаметра (10*5 = 50 мм).
• E: Усиленная конструкция сепаратора (латунный, машинной обработки) и роликов.
• C3: Группа радиального зазора больше нормальной. Важно для монтажа в узлах с повышенным рабочим нагревом для компенсации теплового расширения.

Вопрос: Чем отличается подшипник серии 6310 от 6410, если оба на вал 50 мм?

Ответ: Основное отличие – внешний диаметр и, как следствие, статическая и динамическая грузоподъемность. 6310 имеет габариты 50x110x27 мм, а 6410 – 50x120x29 мм. Подшипник 6410, при том же посадочном месте на валу, требует большего посадочного места в корпусе (120 мм вместо 110) и обладает на 20-30% более высокой грузоподъемностью за счет увеличенных тел качения и дорожек.

Вопрос: Можно ли заменить цилиндрический роликоподшипник NU типа на радиальный шариковый в электродвигателе?

Ответ: Такую замену можно рассматривать только после полного инженерного перерасчета. NU-подшипник выполняет функцию плавающей опоры, воспринимая только радиальную нагрузку и позволяя валу перемещаться от теплового расширения. Шарикоподшипник, особенно при осевой фиксации, создаст непредусмотренную конструкцией осевую нагрузку, что приведет к перегреву и быстрому выходу из строя. Замена допустима только на аналогичный по функции тип (например, NUP или NJ с соответствующими кольцами) и только при совпадении или превышении динамической грузоподъемности.

Вопрос: Как выбрать класс точности для подшипника насоса циркуляционной воды ТЭЦ?

Ответ: Для большинства тяжелых насосов общепромышленного назначения достаточно класса точности P0 (стандартный) или P6 (нормальный повышенной точности). Прецизионные классы (P5, P4) требуются для высокооборотных насосов (например, питательных), где критичен дисбаланс и вибрация. Выбор также должен соответствовать классам точности посадочных мест вала и корпуса, указанным в документации на насос.

Вопрос: Что означает индекс «EC» в обозначении подшипника и в чем его преимущество?

Ответ: Индекс EC (Optimized Internal Geometry) означает подшипник с оптимизированной внутренней геометрией. У таких подшипников изменен профиль дорожек качения и увеличен размер тел качения (роликов или шариков) при сохранении внешних габаритов. Преимущества: повышенная на 10-30% динамическая грузоподъемность, сниженный шум и нагрев, увеличенный расчетный ресурс. Рекомендуются для ответственных узлов, где требуется максимальная надежность.

Заключение

Подшипники размером 50×120 мм представляют собой важный класс компонентов для тяжелого энергетического и промышленного оборудования. Их корректный выбор, основанный на глубоком анализе рабочих условий, точный монтаж и профессиональное техническое обслуживание являются критическими факторами для обеспечения безотказной работы турбогенераторов, мощных электродвигателей, насосов, вентиляторов и редукторов. Понимание различий между типами подшипников, их маркировки и характеристик позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения при проектировании, ремонте и модернизации, минимизируя риски простоев и повышая общую надежность энергетических систем.