Подшипники 150х190 мм

Подшипники качения с посадочным размером 150×190 мм: технические характеристики, сферы применения и особенности монтажа

Подшипники с размерами 150 мм по внутреннему диаметру (d) и 190 мм по наружному диаметру (D) представляют собой крупногабаритные узлы качения, предназначенные для работы в тяжелонагруженных и ответственных механизмах. Данный типоразмер не является стандартным в общепринятых рядах основных подшипниковых серий (например, 160 или 180 мм внутреннего диаметра), что указывает на его специализированное применение, часто в рамках конкретного оборудования или отрасли. В данной статье рассматриваются технические аспекты, возможные типы, материалы, сферы использования и правила эксплуатации подшипниковых узлов с указанными габаритами.

Возможные типы подшипников и их маркировка

При внутреннем диаметре 150 мм и наружном 190 мм радиальная ширина (B) является ключевым параметром, определяющим тип подшипника и его грузоподъемность. Наиболее вероятными типами для данного габарита являются:

• Радиальные шарикоподшипники: Возможно исполнение с защитными шайбами (ZZ, 2Z) или уплотнениями (RS, 2RS). Для размера 150×190 мм ширина, вероятно, будет находиться в диапазоне 20-28 мм. Такие подшипники применяются при комбинированных нагрузках с преобладанием радиальной.
• Радиально-упорные шарикоподшипники (серия 7000): Предназначены для восприятия комбинированных нагрузок и осевых усилий в одном направлении. Требуют регулировки и парной установки.
• Конические роликоподшипники (серия 75000 или 75200 по ГОСТ, метрические): Наиболее вероятный кандидат для данного размера в тяжелой технике. Способны воспринимать значительные радиальные и односторонние осевые нагрузки. Конкретная серия (легкая, средняя, тяжелая) определяется шириной и углом контакта.
• Игольчатые роликоподшипники: При такой разнице диаметров (40 мм) маловероятны, так как требуют малой высоты сечения.
• Сферические роликоподшипники (серия 24000): Возможны, но для стандартного ряда наружный диаметр при d=150 мм обычно больше 190 мм. Могут быть специализированным исполнением для компенсации перекосов.

Пример условного обозначения по ГОСТ/ISO для возможного конического роликоподшипника: 30230 (d=150 мм, D=270 мм – не соответствует) или нестандартное обозначение. Более вероятно наличие артикула производителя оборудования (OEM-номер).

Расчет основных параметров и выбор серии

Для подшипников качения существует система условных обозначений. Приблизительный расчет серии для d=150 мм и D=190 мм:

• Разность диаметров: ΔD = D — d = 190 — 150 = 40 мм.
• Средний диаметр: Dm = (D + d) / 2 = (190+150)/2 = 170 мм.
• Отношение ΔD к B (ширине) будет определять серию по ширине. При B=20 мм, серия, вероятно, будет узкой.

Для точной идентификации необходимо знать ширину кольца (B) и тип подшипника.

Таблица 1. Возможные параметры подшипников 150×190 мм (предположительные)

Тип подшипника	Внутренний диаметр (d), мм	Наружный диаметр (D), мм	Ширина (B), мм (пример)	Динамическая грузоподъемность (C), кН (ориент.)	Статическая грузоподъемность (C0), кН (ориент.)
Радиальный шариковый однорядный	150	190	20	80-95	45-55
Радиально-упорный шариковый			24	90-105	60-70
Конический роликовый (легкая серия)			28	180-220	200-250
Сферический роликовый (специсполнение)			30	200-240	180-220

Материалы и технологии изготовления

Для подшипников данного размера, работающих в условиях высоких нагрузок, применяются специализированные материалы:

• Сталь шарикоподшипниковая: Высокоуглеродистая хромистая сталь марки ШХ15 (аналог 100Cr6 по ISO). Основной материал для колец и тел качения.
• Сталь цементуемая: Например, 20Х2Н4А, 18ХГТ. Применяется для крупногабаритных конических и сферических роликоподшипников, работающих с ударными нагрузками.
• Объемная сквозная закалка: Для шарикоподшипниковых сталей. Твердость 60-65 HRc.
• Поверхностная цементация: Для цементуемых сталей. Формирует твердую износостойкую поверхность (60+ HRc) и вязкую сердцевину.
• Специальные покрытия: Фосфатирование для улучшения приработки, нанесение сульфида молибдена.

Сферы применения в энергетике и тяжелой промышленности

Подшипники с размерами 150×190 мм находят применение в следующих видах оборудования:

• Электрические машины крупных мощностей: Опорные подшипники для роторов синхронных компенсаторов, генераторов средней мощности, крупных электродвигателей насосов и вентиляторов.
• Приводы механизмов собственных нужд электростанций: Редукторы и приводы шаровых мельниц, мельниц-вентиляторов, питательных насосов.
• Оборудование для транспортировки материалов: Роликоопоры тяжелых конвейерных лент, барабаны конвейеров.
• Насосное оборудование: Опоры валов многоступенчатых насосов высокого давления.
• Металлургическая промышленность: Ролики рольгангов, опорные узлы редукторов прокатных станов.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильная установка и обслуживание критически важны для ресурса крупногабаритных подшипников.

Методы монтажа

• Термический метод (нагрев): Наиболее распространен. Подшипник нагревается в масляной ванне, индукционном или печном нагревателе до температуры 80-110°C (не более 125°C). Контроль осуществляется пирометром. После нагрева подшипник свободно устанавливается на вал.
• Гидравлический пресс: Используется при невозможности нагрева. Усилие должно прикладываться только к нажимному кольцу, передающему давление на запрессовываемое кольцо (внутреннее при посадке на вал).
• Осевая затяжка: Для конических и радиально-упорных подшипников обязательна регулировка осевого зазора (натяга) после установки с помощью гаек, комплекта шайб или дистанционных колец.

Смазочные материалы и системы

Для подшипников данного типоразмера применяются:

• Пластичные смазки (консистентные): Литиевые (Литин-24, L-217), комплексные литиевые (LS 3 EP по DIN 51825), полимочевинные. Выбор зависит от температуры, скорости и нагрузки. Закладываются в полость подшипникового узла на 1/2 — 2/3 объема.
• Жидкие масла (картерные системы и циркуляционные): Индустриальные масла ISO VG 68, 100, 150. Применяются в редукторах и коробках передач, где подшипник работает в масляной ванне или под струйной/циркуляционной подачей.
• Системы централизованной смазки: Автоматическая подача дозированных порций пластичной смазки в несколько точек.

Таблица 2. Рекомендации по смазке для подшипников 150×190 мм

Тип подшипника	Режим работы	Рекомендуемая смазка	Метод смазывания	Интервал замены/долива
Конический роликовый (редуктор)	Средняя нагрузка, средние скорости	Масло ISO VG 150 (CLP)	Картерная система (масляная ванна)	По регламенту ТО редуктора (5000-10000 ч)
Радиальный шариковый (электродвигатель)	Постоянная скорость, нагрев от двигателя	Полимочевинная смазка (например, Polyurea GREASE 2)	Закладная смазка с дополнением через пресс-масленку	Долив каждые 2000-4000 ч работы
Сферический роликовый (конвейерный барабан)	Низкая скорость, высокая ударная нагрузка, запыленная среда	Литиевая смазка с EP-присадками (LS 3 EP)	Централизованная система или ручная шприцевая подача	Каждые 500-1000 моточасов

Диагностика неисправностей и причины выхода из строя

Основные признаки и причины отказов:

• Повышенный шум и вибрация: Причины — выкрашивание рабочих поверхностей из-за усталости, загрязнение смазки, износ сепаратора, неправильная регулировка зазора.
• Нагрев выше допустимого (более 80-90°C на корпусе): Причины — недостаток или избыток смазки, чрезмерный натяг при монтаже, повышенное осевое усилие, несоосность валов.
• Люфт и стук: Износ дорожек качения, выработка посадочных мест на валу или в корпусе.
• Заедание и заклинивание: Попадание крупных абразивных частиц, полное отсутствие смазки, коррозия.

Для диагностики применяются виброакустический анализ, термография, анализ смазочного масла на наличие продуктов износа (феррография, спектральный анализ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Как точно определить тип и модель подшипника, если известны только размеры 150×190 мм?

Необходимо измерить третье критическое измерение — ширину кольца (B). Далее, осмотреть конструкцию: наличие/отсутствие сепаратора, форму тел качения (шарики, ролики, конические ролики), наличие уплотнений или стопорных канавок. По комбинации d x D x B и визуальным признакам можно обратиться к каталогам производителей (SKF, FAG, Timken, NSK) или использовать поиск по размерам на специализированных порталах. Наиболее вероятно, что это конический роликоподшипник или специфический подшипник для OEM-техники.

Вопрос 2: Каков ожидаемый ресурс такого подшипника в условиях электрогенератора?

Расчетный ресурс (номинальная долговечность по усталостному выкрашиванию L10) для качественного подшипника в генераторе при правильном монтаже, смазке и отсутствии перекосов может превышать 50 000 — 100 000 часов. Однако фактический ресурс определяется условиями эксплуатации: чистота смазки, вибрации, токи Фуко (паразитные токи), температурный режим. Регулярный мониторинг состояния позволяет продлить срок службы.

Вопрос 3: Чем можно заменить подшипник 150×190 мм, если оригинал недоступен?

Замена возможна только на подшипник с идентичными посадочными размерами (d, D, B) и типом (радиальный, конический и т.д.). Допускается установка подшипника другого производителя с теми же геометрическими параметрами и классом точности (не ниже). Категорически запрещена установка подшипника с отличающимися размерами, даже на доли миллиметра, без переделки посадочных мест. При замене необходимо учитывать также грузоподъемность (C, C0) – она должна быть не ниже оригинала.

Вопрос 4: Как бороться с паразитными токами в подшипниках электродвигателей?

Для изоляции подшипников от циркулирующих токов применяют:

• Установку изолированных подшипников (со слоем оксида алюминия или другого диэлектрика на наружной или внутренней поверхности).
• Монтаж изолирующих втулок или прокладок под привязные фланцы.
• Использование токосъемных щеток для заземления вала и отвода токов.
• Применение смазок с добавками, снижающими электропроводность (хотя это паллиативная мера).

Вопрос 5: Каков порядок регулировки осевого зазора в коническом роликоподшипнике такого размера?

Регулировка осуществляется после запрессовки подшипников на вал и в корпус. Валовая сборка устанавливается в корпус. Последовательность:

1. Затянуть регулировочную гайку (или болты фланца) до момента проворачивания вала от руки с ощутимым сопротивлением.
2. Провернуть вал несколько раз для самоустановки роликов.
3. Ослабить затяжку, затем снова затянуть до легкого контакта (момент проворачивания увеличивается).
4. Далее, в зависимости от требуемого натяга/зазора, гайку доворачивают на определенный угол (например, 10-15°) или добавляют калиброванные прокладки. Точные данные по углу поворота или толщине прокладок указываются в технической документации на конкретный узел (редуктор, двигатель).
5. После затяжки фиксируют контргайкой или стопорной шайбой.

Окончательную проверку зазора/натяга проводят индикатором часового типа, измеряя осевой люфт вала.