Подшипники 22219 (ГОСТ 113519)

Подшипник 22219 (ГОСТ 1135-19): Полное техническое описание и применение в электротехнической и энергетической отраслях

Подшипник качения 22219 представляет собой сферический двухрядный роликоподшипник с симметричными бочкообразными роликами, установленными в общем сферическом дорожке качения наружного кольца. Данный тип подшипника, согласно ГОСТ 1135-19 (аналог международного стандарта ISO 15:2011), относится к радиальным сферическим роликоподшипникам серии 222000. Его основное назначение – восприятие значительных радиальных нагрузок и умеренных двухсторонних осевых нагрузок с компенсацией перекосов вала или корпуса, что критически важно для надежной работы тяжелого энергетического оборудования.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция подшипника 22219 является самоустанавливающейся. Наружное кольцо имеет сферическую беговую дорожку, центр кривизны которой совпадает с осью подшипника. Внутреннее кольцо, стянутое с двумя рядами бочкообразных роликов и сепаратором, может свободно поворачиваться внутри наружного кольца. Это позволяет компенсировать несоосность (перекос) между валом и посадочным местом в корпусе до 1.5° — 2.5°, что предотвращает возникновение паразитных напряжений и преждевременный износ. Сепаратор, обычно изготавливаемый из стали или латуни, центрируется по роликам и обеспечивает равномерное распределение смазки и стабильное положение тел качения.

Основные размеры, вес и обозначения

Согласно ГОСТ 1135-19, подшипник 22219 имеет следующие основные размеры:

• d (внутренний диаметр): 95 мм
• D (наружный диаметр): 170 мм
• B (ширина): 43 мм
• r (монтажная фаска): 3.0 мм
• Динамическая грузоподъемность (C_r): ~ 380 000 Н (ориентировочно, точное значение уточняется у производителя)
• Статическая грузоподъемность (C_0r): ~ 455 000 Н (ориентировочно)
• Предельная частота вращения при пластичной смазке: ~ 3000 об/мин (зависит от условий)
• Масса: приблизительно 4.15 кг

Материалы и технологии изготовления

Для производства подшипников 22219, работающих в ответственных узлах, используются высококачественные подшипниковые стали, такие как ШХ15 (аналог SAE 52100). Кольца и ролики подвергаются объемной закалке с последующим низкотемпературным отпуском для достижения высокой и однородной твердости (60-66 HRC). Финишная обработка беговых дорожек выполняется с высочайшей точностью (класс точности 0, 6 или 5 по ГОСТ 520) методом шлифования и суперфиниширования для минимизации шума, вибрации и трения. Сепараторы могут быть штампованными стальными (чаще всего), механически обработанными латунными или полимерными (для специальных условий).

Сферы применения в энергетике и электротехнике

Благодаря высокой грузоподъемности и способности к самоустановке, подшипник 22219 нашел широкое применение в следующих видах оборудования:

• Электродвигатели и генераторы большой мощности: Устанавливаются на валах роторов двигателей и генераторов (мощностью от сотен кВт до нескольких МВт), где необходимо компенсировать прогиб вала под действием магнитных сил и собственного веса, а также возможные монтажные перекосы.
• Приводы насосного и вентиляторного оборудования: Центробежные и осевые насосы, дымососы, главные циркуляционные насосы (ГЦН) на тепловых и атомных электростанциях.
• Турбомеханизмы: Вспомогательные турбины, турбодетандеры.
• Редукторы и мультипликаторы: В тяжелых редукторах привода шаровых мельниц, дробильного оборудования на угольных складах ТЭС.
• Оборудование для транспортировки сырья: Роликоопоры тяжелых конвейерных лент, ролики барабанов.

Монтаж, демонтаж и регулировка

Правильный монтаж – ключевой фактор долговечности подшипника 22219. Монтаж осуществляется преимущественно термовым способом (нагрев подшипника в масляной ванне или индукционном нагревателе до 80-100°C) с запрессовкой на вал. Категорически запрещается прямой удар по кольцам. Демонтаж производится с использованием специальных съемников (съемник за внутреннее кольцо) или гидравлических прессов. Данный тип подшипника не требует осевой регулировки после установки, так как является нерегулируемым и фиксируется на валу и в корпусе осевым закреплением наружного и внутреннего колец. Необходимо обеспечить тепловой зазор в подшипниковом узле для свободного термического расширения вала.

Смазка и обслуживание

Выбор смазки и интервалов обслуживания определяется условиями эксплуатации: скоростью, нагрузкой, температурным режимом и средой.

• Пластичные смазки (консистентные): Наиболее распространенный вариант. Используются литиевые (Литин-24, ЦИАТИМ-201), комплексные кальциевые или синтетические (на основе ПАО) смазки с противозадирными и антиокислительными присадками. Заполняют 1/3 — 1/2 свободного объема полости подшипникового узла.
• Жидкие смазки (масла): Применяются в высокоскоростных узлах или в системах централизованной циркуляционной смазки. Используются индустриальные масла типа И-Г-А (ISO VG 68, 100, 150) с необходимыми эксплуатационными свойствами.
• Интервалы замены смазки регламентируются ремонтной документацией на конкретный агрегат и контролируются по состоянию смазочного материала (загрязнение, окисление).

Таблица аналогов и межторговых обозначений

Подшипник 22219 производится различными компаниями мира под своими каталожными номерами.

Стандарт / Производитель	Обозначение	Примечание
ГОСТ 1135-19 (Россия)	22219	Основное обозначение
ISO 15:2011	22219	Международный стандарт
SKF (Швеция)	22219 E/C3	E – оптимизированная конструкция, C3 – увеличенный радиальный зазор
FAG/INA (Германия)	22219-E1-K	С латунным сепаратором
NSK (Япония)	22219CE4
TIMKEN (США)	22219YMW33	С бронзовым сепаратором

Диагностика неисправностей и причины выхода из строя

Типичные признаки неисправности подшипника 22219: повышенный шум (гудение, стук), вибрация, нагрев узла выше допустимого (обычно +80°C на корпусе). Основные причины отказа:

• Усталостное выкрашивание (питтинг): Естественный износ при длительной циклической нагрузке.
• Задиры и заедание: Недостаток или несоответствие смазки, перегрузки.
• Абразивный износ: Попадание твердых частиц (пыли, грязи, продуктов износа) из-за негерметичности уплотнений.
• Коррозия: Работа во влажной среде или конденсация влаги внутри узла.
• Пластическая деформация: Возникает при статических перегрузках или ударах.
• Нарушение посадок: Проворот кольца на посадочной поверхности из-за недостаточного натяга.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем подшипник 22219 отличается от 22319?

Подшипник 22319 относится к серии 223000, которая имеет увеличенную ширину (B = 60 мм для 22319 против 43 мм у 22219) и, как следствие, существенно более высокие динамическую и статическую грузоподъемности. Он применяется при еще более тяжелых нагрузках, но имеет большие габариты и массу.

Что означает обозначение «C3» в каталожном номере подшипника 22219?

Суффикс «C3» указывает на группу радиального зазора в подшипнике. Зазор C3 больше нормального (стандартного CN). Такой увеличенный зазор выбирается для работы в условиях повышенных температур, когда из-за теплового расширения деталей стандартный зазор может уменьшиться до нуля, вызывая заклинивание. Для электродвигателей часто применяют подшипники именно с зазором C3.

Как правильно подобрать замену подшипнику 22219, если нет оригинала?

Необходимо ориентироваться на основные размеры (95x170x43 мм) и тип – сферический двухрядный роликоподшипник. Далее следует выбрать аналог от проверенного производителя (SKF, FAG, NSK и т.д.), обращая внимание на класс точности, группу зазора (C3 часто предпочтительнее) и тип сепаратора. Для ответственных узлов энергооборудования рекомендуется консультация с инженером по надежности.

Какие уплотнения используются для подшипниковых узлов с 22219?

Для защиты подшипника 22219 применяются контактные манжетные уплотнения (сальники) из маслобензостойкой резины (тип TC, V-образные манжеты), лабиринтные уплотнения или комбинированные системы. Выбор зависит от скорости вращения, температуры и агрессивности окружающей среды. В некоторых исполнениях сами подшипники могут поставляться с защитными шайбами (Z, 2Z) или контактными уплотнениями (RS, 2RS), но для тяжелого оборудования чаще используют выносные узлы уплотнения.

Как рассчитать ресурс подшипника 22219 в конкретном применении?

Номинальный расчетный ресурс (в часах) определяется по формуле на основе динамической грузоподъемности (C_r), эквивалентной динамической радиальной нагрузке (P) и коэффициентам условий работы (a₁, a₂₃). Базовый расчет по ISO 281: L_10h = (10⁶/(60n))

• (C_r/P)^10/3, где n – частота вращения. Для точного инженерного расчета необходимо учитывать множество факторов: реальный спектр нагрузок, температурный режим, чистоту смазки, что выполняется с помощью специализированного ПО или силами конструкторского отдела.

Допускается ли повторное использование подшипника 22219 после демонтажа?

Решение о повторном использовании принимается только после тщательной дефектации. Подшипник должен быть промыт, осмотрен на отсутствие видимых дефектов (выкрашивание, трещины, задиры, коррозия), проверен на люфт и плавность вращения. Если подшипник работал в ответственном узле длительное время или демонтирован с применением ударных нагрузок, его повторная установка не рекомендуется из-за риска скрытых повреждений.