Подшипники ГОСТ 217 (6217) SKF

Подшипники качения ГОСТ 217 (типоразмер 6217) и их аналог SKF: полный технический анализ для применения в электротехнике и энергетике

Подшипники качения являются критически важными компонентами в электромеханическом оборудовании энергетического сектора. Среди них радиальный однорядный шарикоподшипник типоразмера 6217, регламентированный отечественным стандартом ГОСТ 217, и его мировой аналог производства SKF, представляют собой стандартизированное и широко распространенное решение для средних и высоких нагрузок. Данная статья представляет собой детальный технический обзор конструкции, параметров, областей применения и особенностей эксплуатации данного узла.

1. Нормативная база и обозначения

Отечественное обозначение подшипник 217 происходит из системы условных обозначений по ГОСТ 3189-89 и более ранним стандартам. Цифра 2 в начале обозначает серию по ширине (средняя серия), а 17 – код внутреннего диаметра, который рассчитывается как 17

• 5 = 85 мм. Полное обозначение по действующему межгосударственному стандарту ГОСТ 8338-2021 «Подшипники шариковые радиальные однорядные. Технические условия» для этого подшипника – 6217. Здесь цифра 6 указывает на тип – радиальный однорядный шарикоподшипник.

Международный аналог, производимый компанией SKF (Швеция), имеет идентичное основное обозначение – 6217. Это указывает на полную геометрическую и функциональную взаимозаменяемость в рамках стандарта ISO 15:2017 (Размерные и допускные характеристики подшипников качения). Таким образом, подшипники ГОСТ 217 (6217) и SKF 6217 являются прямыми аналогами.

2. Конструкция, материалы и технология изготовления

Подшипник 6217 является классическим радиальным однорядным шарикоподшипником. Его конструкция включает:

• Наружное и внутреннее кольца с глубокими канавками (дорожками качения). Изготавливаются из подшипниковой стали марки ШХ15 или ее аналогов (например, 100Cr6 по DIN, AISI 52100). Обязательна объемная сквозная закалка до твердости 58-65 HRC.
• Шарики – сферические тела качения, количество и размер которых строго нормированы. Материал – аналогичная высокоуглеродистая хромистая сталь. Класс точности шариков не ниже G10.
• Сепаратор (держатель шариков) – обеспечивает равномерное распределение шариков и предотвращает их контакт. В базовом исполнении по ГОСТ 8338 чаще применяется штампованный стальной сепаратор. SKF для стандартного ряда 6217 часто использует сепаратор из полиамида 6,6, армированного стекловолокном (обозначение JJA), что снижает трение, вес и позволяет работать при повышенных скоростях. Также доступны варианты с массивными латунными (M) или стальными механически обработанными сепараторами для тяжелых условий.

Ключевой технологический процесс – шлифовка и хонингование дорожек качения, определяющие уровень шума, вибрации и долговечность. Подшипники SKF 6217 производятся с применением технологии SKF Explorer, которая включает особо чистые стали, оптимизированную геометрию контакта и суперфинишную обработку, что существенно повышает ресурс и допустимые нагрузки.

3. Основные размеры, допуски и весовые характеристики

Габаритные и присоединительные размеры подшипника 6217 строго стандартизированы.

Параметр	Обозначение	Значение, мм	Примечание
Внутренний диаметр	d	85	Номинальный
Наружный диаметр	D	150	Номинальный
Ширина	B	28	Номинальная
Радиус монтажной фаски	r	2.0	Мин.

Допуски на основные размеры регулируются классами точности. Стандартный класс для большинства применений – 0 (нормальный) по ГОСТ 520-2011 или PN (нормальный) по ISO. Для электродвигателей повышенной точности используются классы 6 (повышенный) и 5 (высокий), что соответствует классам P6 и P5 у SKF. Вес подшипника 6217 составляет приблизительно 1.95 кг (может незначительно варьироваться в зависимости от материала сепаратора и производителя).

4. Грузоподъемность и предельные частоты вращения

Динамическая и статическая грузоподъемность – ключевые параметры для расчета ресурса.

Параметр	Обозначение	Типичное значение для 6217	Стандарт/Примечание
Динамическая грузоподъемность	C	83.2 кН	По каталогу SKF (базовое значение)
Статическая грузоподъемность	C0	54.0 кН	По каталогу SKF (базовое значение)
Предельная частота вращения (смазка пластичная)	ns	6300 об/мин	Справочное значение для сепаратора из полиамида
Предельная частота вращения (смазка жидкая)	ng	7500 об/мин	Справочное значение

Фактический ресурс (расчетный срок службы в часах) определяется по формуле L₁₀ = (C/P)^p, где P – эквивалентная динамическая нагрузка, а p=3 для шарикоподшипников. L₁₀ – это ресурс, который достигают или превышают 90% подшипников в одинаковых условиях.

5. Смазка и монтаж

В энергетике для подшипников 6217 применяются два основных типа смазки:

• Пластичные смазки (консистентные): Наиболее распространены литиевые (например, Литол-24 по ГОСТ 21150, SKF LGMT 2) и комплексные кальциевые/литиевые смазки. Обладают хорошими адгезионными свойствами, защищают от коррозии. Количество заправки: для высокоскоростных узлов – 30-50% свободного пространства, для низкоскоростных – до 70%.
• Жидкие смазки (масла): Применяются в высокоскоростных или высокотемпературных применениях, а также в системах централизованной смазки. Требуют сложных уплотнений.

Монтаж подшипника 6217 на вал диаметром 85 мм осуществляется по натягу (посадка с натягом, например, k6, m6), а в корпус диаметром 150 мм – по скользящей посадке (например, H7). Нагрев перед установкой (индукционный или в масляной ванне) до 80-110°C – стандартная практика для безударной посадки на вал. Крайне важно исключить осевые удары по кольцам и обеспечить соосность вала и корпуса.

6. Области применения в электротехнике и энергетике

Подшипник 6217 находит широкое применение благодаря своим сбалансированным характеристикам по грузоподъемности и скоростным возможностям:

• Асинхронные электродвигатели средней мощности (от 75 до 200 кВт) с частотой вращения 1500-3000 об/мин. Устанавливаются на концевых щитах как опора вала ротора.
• Насосное оборудование (циркуляционные, питательные, сетевые насосы ТЭС и АЭС).
• Вентиляторы и дымососы котельных и энергоблоков.
• Муфты и промежуточные валы приводных систем.
• Турбогенераторы вспомогательного оборудования.

В особо ответственных применениях используются подшипники с улучшенными характеристиками (например, SKF Explorer 6217-2Z/VA309) с повышенной стойкостью к вибрациям и повышенным температурам (до 180°C).

7. Особенности выбора: ГОСТ vs SKF

При выборе между подшипником отечественного производства по ГОСТ и продукцией SKF следует учитывать:

• Ресурс и надежность: Подшипники SKF Explorer, как правило, демонстрируют более стабильный и предсказуемый ресурс благодаря продвинутым технологиям обработки и контроля.
• Уровень шума и вибрации: SKF предъявляет более строгие внутренние нормы к виброакустическим параметрам (стандарты V1, V2, V3), что критично для электродвигателей.
• Ассортимент модификаций: SKF предлагает более широкий спектр исполнений 6217: с различными сепараторами (сталь, латунь, полиамид), уплотнениями (2RS1 – двухстороннее контактное резиновое, 2Z/ZZ – двухстороннее металлическое защитное кольцо), специальными смазками.
• Стандарт качества: Оба производителя работают в рамках ISO, однако система менеджмента качества и прослеживаемость SKF часто являются определяющими для ответственных объектов энергетики.

8. Диагностика и отказы

Основные причины выхода из строя подшипника 6217 в энергооборудовании:

• Усталостное выкрашивание (питтинг) – естественный вид износа при длительной работе.
• Задиры из-за недостатка смазки или применения неправильной смазки.
• Загрязнение абразивами, приводящее к повышенному износу.
• Прохождение токов через подшипник (электроэрозия) – характерная проблема для электродвигателей. Решение – использование подшипников с изолирующим покрытием (SKF 6217-2Z/VA309) или установка изолирующих втулок.
• Коррозия из-за попадания влаги или конденсата.

Мониторинг состояния осуществляется путем измерения вибрации (анализ спектров), температуры подшипникового узла и акустического шума.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Полностью ли взаимозаменяемы подшипники 217 по ГОСТ и SKF 6217?

Да, они полностью взаимозаменяемы по основным присоединительным размерам (85x150x28 мм). Однако могут существовать различия в материале сепаратора, классе точности внутри стандартного допуска, типе и количестве заводской смазки, а также в радиальном зазоре. Перед заменой необходимо сверить эти параметры с требованиями паспорта на оборудование.

Вопрос 2: Какой класс точности необходим для ремонта электродвигателя мощностью 110 кВт?

Для большинства электродвигателей общего назначения мощностью до 160-200 кВт и частотой вращения 3000 об/мин достаточно класса точности P6 (или 6 по ГОСТ). Для двигателей с повышенными требованиями к КПД и вибрации (например, по ГОСТ Р 55089) может потребоваться класс P5. Класс P0 (нормальный) допустим, но может привести к повышенному уровню вибрации и несколько сниженному ресурсу.

Вопрос 3: Чем отличается исполнение 6217-2RS1 от 6217-2Z?

Маркировка указывает на тип защиты:

• 2RS1 – двухстороннее контактное уплотнение из синтетического каучука (NBR) на стальном усилителе. Обеспечивает лучшую защиту от загрязнений и удержание смазки, но создает небольшой дополнительный момент трения и имеет ограничение по температуре (обычно до 120°C).
• 2Z или ZZ – двухстороннее металлическое защитное кольцо (крышка) с зазором. Обеспечивает защиту от крупных частиц, практически не влияет на момент трения и температурный режим, но менее эффективно против мелкой пыли и влаги.

Выбор зависит от условий эксплуатации: 2RS1 – для загрязненных сред, 2Z – для чистых, высокоскоростных или высокотемпературных узлов.

Вопрос 4: Как правильно рассчитать межремонтный интервал для подшипника 6217 в насосе?

Интервал определяется расчетным ресурсом L_10h (часы) с учетом коэффициентов условий работы (нагрузка, температура, чистота среды). На практике для агрегатов непрерывного действия (насосы, вентиляторы) плановый осмотр/замена часто назначается на 0.5-0.7 от расчетного L_10h. Для подшипника 6217 в типовом насосном агрегате при нормальных условиях этот интервал может составлять от 25 до 40 тысяч часов. Обязательно должен проводиться регулярный виброконтроль, результаты которого являются основным фактором для корректировки межремонтных интервалов.

Вопрос 5: Что означает индекс VA309 в обозначении SKF 6217-2Z/VA309?

Это специальный суффикс SKF, обозначающий, что подшипник предназначен для работы при повышенных температурах (до 180°C) и в условиях высоких вибраций при неподвижном или медленно вращающемся вале. Подшипник имеет стабилизированную термическую обработку, сепаратор из специальной стали, и в нем используется смазка на основе кальциевого мыла с дисульфидом молибдена. Такое исполнение особенно востребовано в электродвигателях, работающих в режиме частых пусков/остановов, или в узлах, подверженных вибрациям от соседнего оборудования.