Подшипники с наружным диаметром 73 мм

Подшипники с наружным диаметром 73 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехнике и энергетике

Наружный диаметр 73 мм является стандартным и широко распространенным размером в линейке подшипников качения. Данный типоразмер находит применение в различных узлах вращения электротехнического и энергетического оборудования, где требуется баланс между компактностью, несущей способностью и скоростными характеристиками. Основное соответствие данному наружному диаметру (D) в наиболее популярных сериях приходится на внутренний диаметр (d) 35 мм, что определяется стандартными рядами ISO. Однако, в зависимости от типа и серии, внутренний диаметр может варьироваться.

Классификация и основные типы подшипников D=73 мм

Подшипники с данным посадочным размером представлены всеми основными категориями: радиальными шариковыми, роликовыми, упорными и комбинированными. Выбор конкретного типа определяется характером нагрузок (радиальная, осевая, комбинированная), частотой вращения, требованиями к точности и уровню шума.

1. Радиальные шарикоподшипники

Наиболее универсальный и часто применяемый тип. В размерном ряду 73 мм наиболее типичны следующие серии:

• Серия 6407 (D=73 мм, d=35 мм, B=17 мм): Стандартный однорядный шарикоподшипник. Основное назначение – восприятие радиальных и умеренных осевых нагрузок в обоих направлениях. Применяется в электродвигателях малой и средней мощности, вентиляторах, насосах, редукторах.
• Серия 6307 (D=73 мм, d=35 мм, B=21 мм): Средняя серия. Отличается от 6407 увеличенной шириной и, как следствие, более высокой радиальной грузоподъемностью и сроком службы. Ключевой выбор для нагруженных узлов.
• Серия 6207 (D=72 мм, d=35 мм, B=17 мм): Легкая серия. Имеет наружный диаметр 72 мм, но часто рассматривается в одном размерном ряду. Применяется при меньших нагрузках для облегчения конструкции.
• Серия 6307-2RSH/C3 (D=73 мм, d=35 мм, B=21 мм): Та же средняя серия, но с двухсторонним контактным уплотнением (2RSH) и увеличенным радиальным зазором (C3). Уплотнение эффективно защищает от загрязнений и удерживает смазку, что делает подшипник необслуживаемым. Зазор C3 важен для применений с повышенным нагревом, например, в электродвигателях.

2. Роликовые подшипники

Используются при значительных радиальных нагрузках и ударных воздействиях.

• Цилиндрические роликоподшипники (например, серия NU307, NJ307): Обладают высокой радиальной грузоподъемностью и допускают осевое смещение вала относительно корпуса в одном (NU) или двух направлениях (N), что важно для компенсации тепловых расширений в мощных электромашинах. Размеры: D=73 мм, d=35 мм, B=21 мм.
• Игольчатые подшипники: При аналогичном внутреннем диаметре имеют значительно меньшее сечение (ширину), что критично для компактных конструкций. Наружный диаметр корпуса игольчатого подшипника также может соответствовать 73 мм.

3. Упорные и комбинированные подшипники

В энергетике, в частности, в вертикальных гидроагрегатах или в определенных типах опор валов, могут применяться упорные шарикоподшипники (серия 51307) для восприятия преимущественно осевых нагрузок. Сферические роликоподшипники (например, 22307) с D=73 мм (d=35 мм, B=31 мм) компенсируют перекосы валов и несут комбинированные нагрузки, что актуально для тяжелого промышленного оборудования.

Таблица типовых подшипников с D=73 мм и их параметров

Тип и серия	Внутренний диаметр (d), мм	Наружный диаметр (D), мм	Ширина (B), мм	Динамическая грузоподъемность (C), кН (примерно)	Статическая грузоподъемность (C0), кН (примерно)	Предельная частота вращения (масло), об/мин	Основное назначение в энергетике
Шариковый радиальный 6407	35	73	17	33.2	19.0	13000	Вспомогательные электродвигатели, малогабаритные насосы, вентиляторы
Шариковый радиальный 6307	35	73	21	41.5	24.0	11000	Главные электродвигатели средней мощности, приводы задвижек, генераторы
Шариковый радиальный 6307-2RSH/C3	35	73	21	38.0*	22.0*	9000	Необслуживаемые узлы в агрессивной среде, двигатели с частым пуском
Цилиндрический роликовый NU307	35	73	21	61.5	53.0	10000	Опоры валов турбогенераторов, тяжелые редукторы, механизмы с тепловым расширением
Сферический роликовый 22307	35	73	31	78.5	63.0	7500	Оборудование с перекосом валов, мощные вентиляторы дымоудаления, дробилки на ТЭЦ
Упорный шариковый 51307	35	73	22	28.5	60.0	5000	Вертикальные узлы вращения, опоры червяков

• Грузоподъемность снижается из-за наличия уплотнений.

Для упорных подшипников указывается осевая грузоподъемность.

Критерии выбора для применения в электротехнической и энергетической отрасли

Выбор подшипника с D=73 мм должен основываться на инженерном расчете и учете условий эксплуатации:

• Характер и величина нагрузки: Для чистых радиальных нагрузок оптимальны радиальные шариковые или цилиндрические роликовые подшипники. При наличии осевой составляющей – шариковые радиально-упорные или сферические роликовые. Чисто осевые нагрузки требуют упорных подшипников.
• Частота вращения: Шариковые подшипники имеют более высокие предельные частоты вращения по сравнению с роликовыми. Для высокоскоростных электродвигателей (например, асинхронных двигателей на 3000 об/мин) выбираются подшипники классов точности P6 или P5.
• Требования к точности и вибрации: Для высокооборотных генераторов или точных серводвигателей необходимы подшипники с пониженным уровнем вибрации (маркировка Z1, Z2, Z3 или V1, V2, V3).
• Условия окружающей среды: В запыленных или влажных условиях (угольные мельницы, градирни) обязательны подшипники с эффективными контактными уплотнениями (2RS). В агрессивных средах применяются подшипники из нержавеющей стали или с специальными покрытиями.
• Температурный режим: Работа в условиях нагрева (например, от обмоток электродвигателя) требует применения термостойких смазок (например, на основе полимочевины) и подшипников с увеличенным радиальным зазором (C3, C4).
• Схема установки и монтаж: Для длинных валов, подверженных тепловому удлинению, применяются плавающие опоры на цилиндрических роликоподшипниках (NU, N), фиксирующие опоры – на шариковых или сферических.

Особенности монтажа и обслуживания

Правильный монтаж подшипника 73 мм критичен для его ресурса. Посадка на вал диаметром 35 мм, как правило, осуществляется с натягом (посадка k6, m6), в корпус – с небольшим зазором (H7). Монтаж должен производиться с применением соответствующего инструмента (индукционный нагреватель, пресс) без передачи ударных нагрузок через тела качения. Обслуживание сводится к контролю температуры, уровня шума и вибрации, а также периодической пополнению или замене смазки. Для подшипников с уплотнениями (2RS) повторная смазка, как правило, не предусмотрена – они являются необслуживаемыми на весь срок службы.

Типичные применения в энергетике

• Электродвигатели (АИР, АИС): Подшипники 6307 и 6307-2RSH/C3 являются стандартными для валов электродвигателей мощностью от 7.5 до 30 кВт.
• Насосное оборудование: Циркуляционные, питательные, конденсатные насосы используют данные подшипники в опорах валов.
• Вентиляторы и дымососы: Средние и малые вентиляторы систем вентиляции и котлов ТЭЦ.
• Приводы арматуры: Электроприводы задвижек, шиберов, регулирующих клапанов.
• Редукторы и мультипликаторы: В составе зубчатых передач вспомогательных механизмов.
• Генераторы малой мощности и возбудители: В качестве вспомогательных опор валов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 6307 от 6407 при одинаковом наружном диаметре 73 мм?

Основное отличие – в ширине и, как следствие, в грузоподъемности. Подшипник 6307 (средняя серия, ширина 21 мм) имеет на 25-30% более высокую динамическую и статическую грузоподъемность по сравнению с 6407 (узкая серия, ширина 17 мм). Это делает 6307 более надежным и долговечным при прочих равных условиях, но увеличивает габариты узла по ширине.

Какой радиальный зазор (C3 или нормальный) выбрать для электродвигателя?

Для большинства стандартных асинхронных электродвигателей общепромышленного применения рекомендуется зазор C3. Он компенсирует тепловое расширение внутреннего кольца, которое нагревается от вала, и предотвращает заклинивание подшипника в рабочем режиме. Нормальный зазор (CN) может использоваться в узлах с минимальным нагревом или при точном термостатировании.

Можно ли заменить подшипник с уплотнением (2RS) на подшипник с защитными шайбами (ZZ) и наоборот?

Замена возможна, но с учетом последствий. Защитные шайбы (ZZ) обеспечивают только защиту от крупных частиц и не удерживают пластичную смазку. Подшипник 2RS имеет лабиринтные контактные уплотнения, эффективно защищающие от пыли и влаги и сохраняющие смазку. Замена 2RS на ZZ в загрязненной среде резко сократит ресурс. Замена ZZ на 2RS увеличит момент трения и может привести к перегреву в высокоскоростных применениях.

Как правильно подобрать смазку для подшипника D=73 мм в насосе на ТЭЦ?

Выбор зависит от температуры, скорости и среды. Для большинства применений при температурах до 90°C подходит консистентная смазка на основе литиевого комплекса (например, NLGI 2). Для более высоких температур (до 150°C) – на основе полимочевины. В зонах с возможным контактом с водой необходимы смазки с противокоррозионными присадками и повышенной адгезией. Количество смазки должно заполнять 1/3 — 1/2 свободного объема подшипника, чтобы избежать перегрева от внутреннего трения.

Что означает маркировка на подшипнике, например, 6307 ETN9/C3?

• 6307: Основное обозначение типа и размерной серии (средняя серия, d=35 мм, D=73 мм, B=21 мм).
• E: Усиленная конструкция сепаратора (часто означает сепаратор из стали, штампованный или точеный).
• TN9: Материал сепаратора – полиамид (пластик) стеклонаполненный, обеспечивающий низкий шум и хорошую работу при смазывании пластичной смазкой.
• C3: Группа радиального зазора, большая, чем нормальная.

Как диагностировать неисправность подшипника 73 мм в работающем оборудовании?

Основные признаки: рост вибрации (особенно на высоких частотах), увеличение температуры корпуса подшипника выше 80-85°C (при внешней температуре +40°C), появление акустического шума (гула, скрежета, свиста). Регулярный мониторинг вибрации и температуры является наиболее эффективным методом предиктивного обслуживания.

Заключение

Подшипники с наружным диаметром 73 мм представляют собой широкий класс стандартизированных узлов, критически важных для надежности вращающегося электротехнического и энергетического оборудования. Корректный выбор типа (шариковый, роликовый), серии (легкая, средняя), модификации (уплотнения, зазоры) и смазки, основанный на точных расчетах нагрузок и условий эксплуатации, напрямую влияет на межремонтные интервалы, энергоэффективность и бесперебойность работы энергообъектов. Понимание нюансов их применения позволяет инженерам и техническим специалистам оптимизировать затраты на техническое обслуживание и избежать внеплановых простоев.