Подшипники с внешним диаметром 162 мм

Подшипники с внешним диаметром 162 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике и энергетике

Внешний диаметр 162 мм является стандартным и широко распространенным посадочным размером для подшипников качения, используемых в ответственных узлах средних и крупных электромашин, а также в энергетическом оборудовании. Данный типоразмер относится к категории среднегабаритных подшипников и находит применение в электродвигателях мощностью примерно от 75 до 500 кВт, в генераторах, турбомашинах, насосном и вентиляторном оборудовании. Точный подбор подшипника по этому внешнему диаметру требует учета целого ряда параметров: типа, внутреннего диаметра, ширины, конструктивных особенностей, класса точности и условий эксплуатации.

Классификация и основные типы подшипников с D=162 мм

Подшипники с внешним диаметром 162 мм представлены в различных сериях по ширине и типу. Внутренний диаметр (d) и ширина (B) стандартизированы в соответствии с метрической системой ISO 15. Наиболее распространенные комбинации для D=162 мм приведены в таблице.

Таблица 1. Стандартные серии подшипников с внешним диаметром 162 мм (метрические)

*Значения грузоподъемности приблизительные и могут варьироваться в зависимости от производителя и модификации. Для точных расчетов необходимо использовать каталоги производителей.

Примечание: В таблице выделены наиболее характерные для диаметра 162 мм серии. Фактически, подшипник с D=162 мм чаще всего соответствует серии 6218 (D=160 мм, что является стандартным рядом) или является частью ряда с D=190 мм (серии 6318, NU318). В технической документации и при заказе необходимо указывать полное обозначение.

Конструктивные особенности и сферы применения в энергетике

Выбор конкретного типа подшипника с данным посадочным размером определяется характером нагрузок, скоростными режимами и функцией узла.

1. Радиальные шариковые подшипники (серии 6218, 6318)

Предназначены для восприятия преимущественно радиальных и небольших осевых нагрузок в обоих направлениях. Обладают высокой скоростной способностью и низким моментом трения.

• Применение: Опорные узлы электродвигателей асинхронных и синхронных средних мощностей, где нет значительных осевых смещений вала. Серия 63 (тяжелая) применяется при повышенных радиальных нагрузках или для увеличения ресурса.
• Монтаж: Как правило, устанавливаются с фиксацией на валу и в корпусе. В электродвигателях часто используется плавающая схема установки, где один подшипник фиксирует вал, а второй позволяет компенсировать тепловое удлинение.

2. Радиальные роликовые подшипники с цилиндрическими роликами (серии NU318, NJ318, N318)

Способны воспринимать очень высокие радиальные нагрузки. Отличаются раздельным конструктивом (сепаратор с роликами и одно из колец могут монтироваться отдельно).

• NU-тип: Без бортов на наружном кольце, позволяет валу перемещаться в осевом направлении относительно корпуса. Применяется как «плавающая» опора для компенсации тепловых расширений.
• NJ-тип: Имеет один борт на наружном кольце, может воспринимать ограниченные осевые нагрузки в одном направлении. Часто используется в паре с упорным кольцом.
• Применение: Приводы мощных насосов (циркуляционных, питательных), вентиляторы дутья и дымососы, валы генераторов, где преобладают значительные радиальные нагрузки.

3. Радиально-упорные шариковые подшипники (серия 7318)

Воспринимают комбинированные (радиальные и однонаправленные осевые) нагрузки. Контактный угол (обычно 40°) определяет соотношение осевой и радиальной грузоподъемности.

• Применение: Узлы, где присутствует постоянная осевая сила: редукторы, шпиндели, высокоскоростные электродвигатели. В энергетике часто устанавливаются парой (дуплекс) в предварительном натяге для обеспечения высокой жесткости узла.

4. Сферические роликовые подшипники (серия 2318)

Обладают самоустанавливающейся способностью (компенсируют перекосы вала до 2-3°). Воспринимают очень высокие радиальные и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях.

• Применение: Оборудование, подверженное прогибам вала или неточному монтажу: приводы ленточных конвейеров, дробилки, мельницы, тяжелые вентиляторы на ТЭЦ и ГРЭС.

Критерии выбора и сопутствующие компоненты

Помимо типа и размеров, для надежной работы узла необходимо учитывать:

• Класс точности (допуски): Для большинства электромашин общего назначения достаточно класса P0 (нормальный). Для высокоскоростных двигателей, турбогенераторов требуются классы P6, P5 или выше, обеспечивающие минимальное биение и вибрацию.
• Класс радиального зазора (C3, C4): Стандартный зазор CN применяется в большинстве случаев. Увеличенный зазор (C3, C4) выбирается для узлов, работающих с повышенным нагревом (например, со стороны привода двигателя), чтобы компенсировать тепловое расширение внутреннего кольца и избежать заклинивания.
• Смазка: Подшипники данного размера поставляются как в смазанном консистентной смазкой состоянии (закрытые с двух сторон металлическими или полимерными защитными шайбами — 2Z, 2RS), так и без смазки (открытые) для работы в системах циркуляционной жидкой смазки (масло). В электродвигателях чаще применяются подшипники с пожизненной пластичной смазкой.
• Температурный диапазон: Стандартные подшипники рассчитаны на работу до +120°C. Для высокотемпературных применений (возле зон нагрева) используются подшипники из термостабильных сталей с соответствующей смазкой.

Монтаж, демонтаж и техническое обслуживание

Правильная установка подшипника 162 мм критически важна для его ресурса. Необходимо использовать специализированный инструмент: индукционные нагреватели для контролируемого нагрева подшипника перед посадкой на вал, прессы или монтажные трубки для передачи усилия на соответствующее кольцо (только на то, которое имеет натяг). Запрещается передавать ударную или монтажную нагрузку через тела качения. При демонтаже используются съемники гидравлические или механические. В процессе эксплуатации обязателен мониторинг вибрации, температуры и акустического шума. Регламентная замена смазки (для подшипников с возможностью пересмазки) выполняется в соответствии с инструкцией завода-изготовителя оборудования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Как точно определить маркировку подшипника с D=162 мм, если на нем стерлась маркировка?

Ответ: Необходимо выполнить точные замеры микрометром: внутренний диаметр (d), внешний диаметр (D) и ширину (B). Далее, используя стандартные таблицы размерных рядов ISO (например, ряд диаметров 160 или 190 мм), определить базовое обозначение серии (например, 6218, 6318). Дополнительно нужно установить тип подшипника (шариковый, роликовый), конструкцию (наличие бортиков, разборность), что требует визуального осмотра и, возможно, консультации со специалистом.

Вопрос: Можно ли заменить шариковый подшипник 6318 на роликовый NU318, если габариты совпадают?

Ответ: Прямая замена без анализа условий работы недопустима. Несмотря на схожие габариты, эти подшипники имеют разную кинематику и грузоподъемность. Роликовый подшипник имеет значительно более высокую радиальную грузоподъемность, но не воспринимает осевые нагрузки (кроме NU). Кроме того, он может иметь другие требования к точности монтажа и тепловым зазорам. Замена возможна только после инженерного расчета и подтверждения пригодности по всем параметрам (нагрузки, скорость, схема установки).

Вопрос: Какой радиальный зазор (C3 или стандартный CN) выбрать для подшипника электродвигателя мощностью 200 кВт?

Ответ: Как правило, для большинства электродвигателей такой мощности, работающих в нормальном тепловом режиме, достаточно стандартного зазора CN. Зазор C3 рекомендуется для узлов, где внутреннее кольцо нагревается значительно сильнее наружного, что приводит к его большему тепловому расширению. Это характерно для сторон привода, соединенных с редуктором, или для двигателей, работающих в условиях повышенной ambient-температуры. Окончательное решение должно основываться на рекомендациях производителя электродвигателя.

Вопрос: Что означает обозначение 6218-2Z/C3?

Ответ: Это полное обозначение подшипника:

• 6218 – радиальный шариковый однорядный подшипник легкой серии ширины с d=90 мм, D=160 мм, B=30 мм.
• 2Z – подшипник с двухсторонней металлической защитной шайбой (закрытый, заполнен смазкой на заводе).
• C3 – группа радиального зазора, большая, чем нормальная.

Вопрос: Как часто требуется проводить замену или пересмазку подшипников данного типоразмера в насосном оборудовании ТЭЦ?

Ответ: Межсервисный интервал определяется не типоразмером, а условиями эксплуатации: температурой, скоростью, нагрузкой, типом смазки и конструкцией подшипникового узла. Для насосов с подшипниками, допускающими пересмазку, интервал обычно устанавливается регламентом технического обслуживания завода-изготовителя насоса (например, каждые 4000-8000 рабочих часов). Для закрытых подшипников (2Z, 2RS) ресурс смазки считается пожизненным в рамках назначенного срока службы узла, и их, как правило, не пересмазывают, а заменяют при плановом ремонте. Ключевым критерием является мониторинг вибрации и температуры подшипниковых опор.

Заключение

Подшипники с внешним диаметром 162 мм представляют собой критически важные компоненты для широкого спектра энергетического и электротехнического оборудования. Их корректный подбор требует комплексного учета не только геометрических размеров, но и типа, класса точности, зазоров, системы смазки и конкретных условий эксплуатации. Использование оригинальных или качественных аналогов от проверенных производителей в сочетании с профессиональным монтажом и системой технического мониторинга является залогом долговечной и безотказной работы ответственных вращающихся узлов, что напрямую влияет на надежность и энергоэффективность всего объекта.