Подшипники 105х145х20 мм

Подшипники 105х145х20 мм: технические характеристики, применение и специфика подбора

Размер 105х145х20 мм является стандартным обозначением для подшипников скольжения, втулок или сегментных вкладышей, где 105 мм — внутренний диаметр (d), 145 мм — наружный диаметр (D), а 20 мм — рабочая ширина (B). Данный типоразмер относится к категории крупногабаритных подшипниковых узлов, предназначенных для работы в ответственных узлах тяжелого промышленного оборудования. В контексте электротехники и энергетики такие подшипники находят применение в опорных и направляющих узлах турбогенераторов, гидрогенераторов, крупных электродвигателей, вентиляторных установок и другого силового оборудования.

Конструктивные особенности и типы подшипников данного размера

Подшипники с габаритами 105х145х20 мм редко выполняются в виде классических шариковых или роликовых подшипников качения. Чаще это подшипники скольжения следующих основных типов:

Радиальные втулки скольжения (вкладыши): Изготавливаются из антифрикционных материалов и работают в паре со смазываемым валом. Могут быть цельными или разъемными (состоящими из двух половин).
Сегментные подшипники скольжения (баббитовые вкладыши): Используются в мощных турбомашинах. Рабочая поверхность состоит из залитых баббитом сегментов, которые самоустанавливаются, обеспечивая равномерное распределение нагрузки.
Подшипники с твердосмазочным покрытием: Для работы в условиях ограниченной смазки или в агрессивных средах. Внутренняя поверхность имеет специальные покрытия (например, на основе графита, дисульфида молибдена).
Композитные втулки (сталь-бронза-PTFE/спеченный материал): Многослойные конструкции, сочетающие прочную основу, антифрикционный слой и низкий коэффициент трения.

Материалы изготовления и их влияние на эксплуатационные параметры

Выбор материала определяет долговечность, нагрузочную способность и условия работы узла.

Баббиты (B83, Б16, Sn-Sb-Cu): Классический материал для вкладышей мощных генераторов и турбин. Обладают excellent прирабатываемостью и противозадирными свойствами, но ограничены по температуре и ударным нагрузкам.
Бронза (БрО10Ф1, БрА9Ж3Л, БрС30): Применяется для литых или спеченных втулок. Характеризуется высокой износостойкостью, теплопроводностью и несущей способностью. Требует качественной смазки.
Композиты на основе PTFE (политетрафторэтилена): Обеспечивают работу с минимальной смазкой или без нее, обладают химической стойкостью. Имеют более низкий предел PV (давление x скорость).
Спеченные металлы (пористая бронза, железографит): Пропитываются маслом и работают как самоподшипники. Применяются там, где затруднена организация системы принудительной смазки.
Сталь с баббитовой заливкой: Основа — сталь 20 или 09Г2С, рабочая поверхность — баббит. Стандарт для тяжелого энергомашиностроения.

Система смазки и требования к ней

Для подшипниковых узлов такого размера критически важна надежная система смазки. Применяются два основных типа:

Циркуляционная принудительная смазка: Масло под давлением подается в зону трения, отводит тепло и выносит продукты износа. Обязательна для высокооборотных узлов генераторов и турбин. Требует наличия маслонасоса, фильтров, теплообменников и системы контроля.
Кольцевая или фитильная смазка: Применяется для узлов с умеренными скоростями вращения. Смазка осуществляется за счет захвата масла кольцом, свободно сидящим на валу, или через капиллярные фитили.

Основные параметры смазочного материала (вязкость, температура вспышки, антиокислительные свойства) должны строго соответствовать регламенту завода-изготовителя оборудования.

Таблица 1: Типовые области применения подшипников 105х145х20 мм в энергетике

Тип оборудования	Узел установки	Тип подшипника	Особые требования
Турбогенераторы (паровые, газовые)	Опорные подшипники ротора (не упорные)	Сегментный баббитовый вкладыш	Высокоточная циркуляционная смазка, вибромониторинг, система аварийного затопления
Крупные асинхронные электродвигатели (от 1000 кВт)	Опорные подшипники вала (со стороны привода и противоприводной)	Баббитовый или бронзовый вкладыш	Зависит от скорости: принудительная или кольцевая смазка
Вентиляторы главного проветривания, дымососы, дутьевые машины	Опоры ротора	Бронзовая втулка или подшипник с твердой смазкой	Стойкость к запыленной среде, перепадам температур
Насосное оборудование (питательные, циркуляционные насосы)	Опорный узел	Баббитовый или композитный вкладыш	Стойкость к вибрациям, работа на чистом смазочном масле

Монтаж, эксплуатация и диагностика

Правильный монтаж определяет ресурс подшипника. Ключевые этапы:

Подготовка посадочных мест: Корпус (бугель) и крышка должны быть очищены, проверены на отсутствие забоин. Посадочный натяг должен соответствовать чертежу (обычно от 0.02 до 0.05 мм).
Установка вкладыша/втулки: Деталь устанавливается без перекоса, запрессовывается с использованием специальных монтажных оправок. Запрещены прямые удары по антифрикционному слою.
Проверка зазоров:
- Радиальный зазор: Контролируется с помощью индикаторных часов или свинцовой проволоки. Для данного размера типичный зазор составляет 0.10-0.18 мм, но всегда следует руководствоваться паспортом машины.
- Осевой зазор (разбег): Контролируется перемещением вала вдоль оси. Обычно составляет 0.3-0.6 мм.
Приработка: Новый или отремонтированный узел требует этапной приработки на пониженных оборотах под контролем температуры и вибрации.

Методы диагностики в процессе эксплуатации включают виброакустический контроль, термографию (контроль температуры вкладышей и масла), анализ частиц износа в масле (феррография, спектрометрия).

Таблица 2: Сравнительные характеристики материалов для вкладышей 105х145х20 мм

Параметр	Баббит Б83	Оловянная бронза (БрО10Ф1)	Композит PTFE/Сталь	Спеченная бронза (самосмазывающаяся)
Макс. рабочая температура, °C	120-130	200-250	150-200	150-180
Допустимое давление, МПа	15-25	25-35	10-25	15-30
Коэффициент трения (со смазкой)	0.004-0.008	0.005-0.01	0.02-0.1 (может работать без смазки)	0.05-0.1 (всухую)
Стойкость к задирам	Отличная	Хорошая	Хорошая	Удовлетворительная
Основное применение в энергетике	Высокоскоростные опоры генераторов и турбин	Опоры двигателей, насосов, вентиляторов	Узлы с затрудненной смазкой, агрессивные среды	Вспомогательное оборудование с нерегулярной смазкой

Вопросы ремонта и восстановления

При износе или повреждении баббитовых вкладышей основным методом ремонта является перезаливка баббитом. Процесс включает:

Удаление старого баббита и лужение стальной основы.
Установка формы и заливка расплавленным баббитом.
Механическая обработка (расточка, шабрение) до номинальных размеров с учетом требуемых зазоров.

Для бронзовых втулок возможна наплавка с последующей механической обработкой. Часто экономически целесообразна полная замена на новую деталь, особенно при наличии серийного производства узла.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли заменить подшипник скольжения 105х145х20 на подшипник качения аналогичных габаритов?

Как правило, нет. Конструкция корпуса (бугеля) рассчитана на установку вкладыша и систему смазки, специфичную для подшипника скольжения. Кроме того, подшипники качения такого размера имеют иные посадочные размеры, несущую способность и динамические характеристики. Замена возможна только при наличии соответствующего инженерного проекта модернизации агрегата, что является исключительным случаем.

Вопрос 2: Как определить оптимальный радиальный зазор для данного подшипника в конкретном агрегате?

Оптимальный зазор указан в технической документации (руководстве по эксплуатации, паспорте) на основное оборудование (генератор, двигатель). При ее отсутствии можно ориентироваться на эмпирические формулы, например, зазор обычно составляет (0.0008…0.0012)

d (диаметр вала). Для вала 105 мм это примерно 0.084-0.126 мм, но для высокоскоростных машин зазор может быть увеличен. Точный расчет учитывает скорость, нагрузку, тип смазки и материалы.

Вопрос 3: Каковы признаки критического износа вкладыша и когда требуется его замена?

Основные признаки:

Устойчивое повышение температуры подшипника на 10-15°C выше рабочей нормы при неизменных условиях.
Рост уровня вибрации на частоте, кратной частоте вращения ротора.
Падение давления в системе циркуляционной смазки (при износе увеличиваются зазоры).
Обнаружение в масле значительного количества цветных металлов (баббита, бронзы) при анализе.
Визуальный контроль (при ревизии) показывает наличие глубоких рисок, отслоений баббита, или задиров. Измеренный зазор превышает предельно допустимый на 50% и более.

Вопрос 4: Чем отличается обработка поверхности вала для работы с баббитовым и бронзовым вкладышем?

Для баббитовых вкладышей твердость вала не столь критична, но требуется высокая чистота поверхности (Ra 0.4-0.8 мкм) для минимизации износа мягкого баббита. Часто вал в месте контакта хромируется для повышения износостойкости. Для бронзовых вкладышей вал должен иметь высокую твердость (HRC 45-55), обычно достигаемую закалкой или цементацией, чтобы противостоять абразивному воздействию более твердого материала вкладыша. Чистота поверхности также должна быть высокой (Ra 0.4-0.8 мкм).

Вопрос 5: Существуют ли готовые подшипниковые узлы (с корпусом) под размер 105х145х20 мм?

Да, но они, как правило, изготавливаются под конкретную модель оборудования. В энергетике подшипниковые узлы (бугели) являются интегральной частью конструкции машины. При необходимости замены ищется узел по каталожному номеру оригинального производителя или обращаются к специализированным заводам-изготовителям, которые производят детали по чертежам заказчика. Универсальных корпусных подшипников такого размера на свободном рынке практически нет.

Заключение

Подшипники размером 105х145х20 мм представляют собой критически важные компоненты тяжелого энергетического оборудования. Их корректный подбор по материалу, точный монтаж с соблюдением зазоров и организация надежной системы смазки являются обязательными условиями для обеспечения долговечности и безотказной работы турбогенераторов, крупных электродвигателей и насосных агрегатов. Эксплуатация таких узлов требует системного подхода, включающего регулярный мониторинг технического состояния и строгое соблюдение регламентов технического обслуживания, предписанных изготовителем основного агрегата.