Электродвигатели B5 (IMB5)

Электродвигатели с монтажным исполнением B5 (IMB5): конструкция, стандарты и применение

Монтажное исполнение B5, согласно международной классификации IEC 60034-7 и российскому стандарту ГОСТ 2479, обозначает двигатель с двумя лапами (фланцами) на станине и со стороны вала – фланцевым креплением. Полное обозначение по IEC – IMB5 (IM – International Mounting, B – фланцевое крепление, 5 – конкретная геометрическая комбинация). Это один из наиболее распространенных типов установки для асинхронных электродвигателей малой и средней мощности, сочетающий в себе преимущества как лапового (B3), так и чисто фланцевого (B14) исполнений.

Конструктивные особенности исполнения B5

Двигатель IMB5 характеризуется наличием двух основных элементов крепления:

• Опорные лапы (лапки): Расположены в нижней части станины двигателя. Предназначены для фиксации корпуса на фундаменте, раме или плит-салазках с помощью болтов, проходящих через вертикальные отверстия в лапах. Лапы воспринимают основной вес двигателя и динамические нагрузки.
• Фланец: Расположен на концевой (передней) крышке двигателя со стороны выходного вала. Представляет собой круглый или квадратный диск с центрирующим выступом (посадочным буртиком) и несколькими резьбовыми отверстиями для крепежных болтов. Фланец обеспечивает точное центрирование двигателя относительно приводимого механизма и воспринимает радиальные и осевые нагрузки, передаваемые через вал.

Таким образом, двигатель B5 крепится одновременно и через лапы, и через фланец. Вал двигателя располагается горизонтально. Фланцевое соединение стандартизировано по диаметрам и расположению крепежных отверстий, что обеспечивает взаимозаменяемость двигателей разных производителей при совпадении типоразмера фланца.

Стандартизация и типоразмеры фланцев

Ключевым параметром исполнения B5 является тип и размер фланца. Основные стандарты:

• IEC 60034-7 / ГОСТ 2479: Определяют общую систему обозначений монтажных исполнений.
• IEC 72-1 / DIN 42948: Стандартизируют габаритные, установочные и присоединительные размеры вращающихся электрических машин, включая размеры фланцев.
• DIN 175-100 (ранее DIN 42955): Конкретизирует размеры фланцев для двигателей серии 63-355. Это наиболее распространенный стандарт в европейской и российской практике.

Фланцы обозначаются буквой «F» и числом, которое указывает на номинальную высоту оси вращения вала (в мм) для двигателя соответствующей рамки (габарита). Например, фланец F215 соответствует двигателю с высотой оси вращения 215 мм (габарит 225M).

Основные типоразмеры фланцев по DIN 175-100 для исполнения B5

Обозначение фланца	Высота оси вращения, мм (примерный габарит)	Диаметр фланца D1, мм	Диаметр центрирующего буртика D2, мм	Диаметр расположения крепежных отверстий D3, мм	Количество и размер крепежных отверстий
F 165	165 (180M)	300	250	275	4 x Ø14H7
F 215	215 (225M)	400	350	375	4 x Ø18H7
F 265	265 (280S/M)	500	450	475	4 x Ø18H7
F 300	300 (315S/M/L)	600	550	575	4 x Ø22H7
F 350	350 (355S/M/L)	700	650	675	4 x Ø22H7

Важно отметить, что фланец может иметь различное исполнение: с круглыми отверстиями (для жесткого крепления) или с овальными (пазами), что позволяет осуществлять регулировку натяжения ремней при использовании ременной передачи. Также существуют фланцы с обратным расположением (фланец между лапами, исполнение B14), но для B5 фланец всегда находится со стороны вала.

Преимущества и недостатки исполнения B5

Преимущества:

• Компактность и жесткость крепления: Комбинированное крепление обеспечивает высокую жесткость и виброустойчивость конструкции, что критично для механизмов с высокой динамической нагрузкой или требующих точного соосности.
• Удобство монтажа и центровки: Фланец значительно упрощает процесс центровки двигателя с насосом, редуктором или другим агрегатом. Центрирующий буртик предварительно выставляет ось, а последующая точная подстройка может быть сведена к минимуму.
• Универсальность: Наличие лап позволяет устанавливать двигатель как в комбинации с фланцевым узлом, так и, при необходимости, использовать только лаповое крепление (например, на временной установке), если конструкция фланца этому не мешает.
• Стандартизация: Широкое распространение и стандартизация размеров обеспечивают легкую замену и подбор оборудования.

Недостатки:

• Более высокая стоимость: По сравнению с простым лаповым исполнением B3, конструкция B5 сложнее из-за наличия фланца, что отражается на цене.
• Требование соответствия ответного фланца: Приводной механизм должен иметь ответный фланец, строго соответствующий стандарту и размеру фланца двигателя.
• Ограниченный доступ: В некоторых случаях фланец может ограничивать доступ к подшипниковому узлу для проведения технического обслуживания без полного демонтажа двигателя.

Области применения электродвигателей IMB5

Исполнение B5 является предпочтительным или обязательным для широкого спектра агрегатов, где требуется надежное и точное соединение валов:

• Насосное оборудование: Циркуляционные, консольные, погружные и многие другие типы насосов. Фланцевое соединение часто является частью унифицированного интерфейса (например, стандарт ISO 2858 для центробежных насосов).
• Редукторы и мультипликаторы: Для соединения электродвигателя с входным валом редуктора в мотор-редукторных агрегатах.
• Вентиляторы и дымососы: Особенно в конструкциях, где рабочее колесо насажено непосредственно на вал двигателя.
• Гидравлические агрегаты: Шестеренные и поршневые насосы гидравлических систем.
• Компрессорное оборудование: Винтовые и поршневые компрессоры малой мощности.
• Станки и пищевое оборудование: В случаях, когда требуется компактный и жестко закрепленный привод.

Монтаж, центровка и обслуживание

Правильный монтаж двигателя B5 критичен для его долговечной работы. Основные этапы:

1. Подготовка поверхности: Опорная поверхность (фундамент, рама) должна быть ровной и очищенной. Лапы двигателя должны плотно прилегать по всей плоскости.
2. Предварительная установка: Двигатель устанавливается на место. Болты в лапах и фланце затягиваются вручную.
3. Центровка: С помощью щупов или лазерного центровочного оборудования проверяется соосность валов двигателя и рабочего механизма. Допустимое радиальное и угловое смещение строго регламентируется производителем (обычно в пределах 0.05-0.1 мм). Регулировка осуществляется с помощью подкладок под лапы двигателя. Фланец с центрирующим буртиком существенно упрощает этот процесс, но не исключает необходимости точной подстройки.
4. Окончательная затяжка: После достижения требуемой соосности производится окончательная затяжка крепежных болтов в лапах и фланце с рекомендуемым моментом. Затяжку болтов фланца следует проводить крест-накрест для равномерного прижима.
5. Проверка: Проверяется свободное вращение вала собранного агрегата. После пробного пуска под нагрузкой рекомендуется провести повторную проверку затяжки болтов и центровки.

Обслуживание двигателя B5 включает стандартные процедуры: контроль вибрации, температуры подшипников, состояния изоляции. Особенностью является необходимость контроля состояния резьбовых соединений фланца на предмет самоотвинчивания из-за вибраций.

Отличия от других монтажных исполнений

Для понимания специфики B5 полезно сравнить его с другими распространенными исполнениями:

• B3 (лаповое): Двигатель крепится только лапами на горизонтальной поверхности. Нет фланца. Более простая и дешевая конструкция, но сложнее центровать с механизмом. Применяется для ременных передач, вентиляторов на отдельной стойке.
• B14 (фланцевое, лапы отсутствуют): Двигатель крепится только через фланец, расположенный со стороны вала. Более компактный в осевом направлении, но требует специальной ответной плиты или рамы. Лап нет.
• B35 (комбинированное с большим фланцем): Аналогично B5, но фланец имеет больший диаметр (тип «FF» – flange with feet) и расположен между лапами. Обеспечивает еще большую жесткость. Часто используется для крупных насосов и в тяжелых условиях.
• V5 (фланец для вертикального монтажа): Конструктивно похож на B5, но предназначен для установки вала вертикально вверх. Имеет специальный подшипниковый узел, рассчитанный на осевую нагрузку.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается обозначение B5 от IMB5?

Обозначение B5 является общеупотребительным сокращением. IMB5 – это полное обозначение по международному стандарту IEC 60034-7, где «IM» указывает на принадлежность к международной системе монтажных исполнений. По сути, это одно и то же.

Можно ли использовать двигатель B5 без крепления через фланец, только на лапах?

Технически это возможно, если конструкция фланца (его выступ) не мешает плотной установке двигателя на плоскость. Однако это нерационально, так как вы платите за фланец, но не используете его. Кроме того, центровка с механизмом усложнится. Для такого применения логичнее выбрать исполнение B3.

Что делать, если размеры фланца двигателя и ответного фланца механизма не совпадают?

Стандартные размеры должны совпадать при соответствии габаритов. В случае несовпадения (редкая ситуация при работе со стандартным оборудованием) необходимо использовать переходную плиту (переходник). Это металлическая пластина, которая с одной стороны крепится к фланцу двигателя, а с другой – к фланцу механизма. Изготовление переходной плиты требует высокой точности для сохранения соосности.

Как определить тип фланца по маркировке двигателя?

Тип фланца (например, F215) обычно указывается в каталоге производителя, на чертеже присоединительных размеров, который является частью документации двигателя. На шильде двигателя, как правило, указывается только монтажное исполнение (IMB5). Конкретный размер фланца определяется по габариту двигателя (высоте оси вращения).

Каковы требования к моменту затяжки болтов фланца?

Момент затяжки зависит от диаметра и класса прочности болтов, а также от материала фланца. Точные значения должны быть указаны в инструкции по монтажу двигателя. Использование динамометрического ключа обязательно, так как недостаточная затяжка приведет к разбалтыванию, а чрезмерная – к повреждению резьбы или короблению фланца.

Какие подшипники используются в двигателях B5 и требуют ли они особого обслуживания?

Тип подшипников (шариковые, роликовые) определяется не монтажным исполнением, а мощностью, скоростью и нагрузкой на валу. Однако в двигателях B5, часто работающих в паре с насосами, могут устанавливаться подшипники, рассчитанные на повышенную радиальную нагрузку от ременной передачи или непосредственного соединения. Обслуживание (смазка, замена) проводится по регламенту производителя двигателя и не имеет специфики, связанной именно с B5.

Является ли исполнение B5 взрывозащищенным?

Нет. Монтажное исполнение B5 и уровень взрывозащиты (например, Ex d, Ex e) – это независимые характеристики. Двигатель IMB5 может быть как общепромышленного исполнения (IP55), так и взрывозащищенным. Конструкция фланца во взрывозащищенных двигателях может иметь дополнительные требования по искробезопасности и уплотнению.