Подшипники 22248 (ГОСТ 3640)

Подшипники 22248: технические характеристики, применение и особенности эксплуатации в энергетике

Подшипник качения с обозначением 22248 представляет собой двухрядный сферический радиальный роликоподшипник, соответствующий ГОСТ 3640-97 (Подшипники роликовые радиальные сферические двухрядные. Технические условия). Данный тип подшипников является ключевым элементом для оборудования, работающего в условиях значительных радиальных нагрузок, возможных перекосов валов и ударных воздействий, что характерно для многих агрегатов в энергетической отрасли.

Расшифровка обозначения и конструктивные особенности

Обозначение подшипника 22248 расшифровывается согласно отечественной системе нумерации (ГОСТ 3189):

• 2 – Тип подшипника: радиальный сферический двухрядный роликовый.
• 2 – Серия ширины: широкая серия 2.
• 24 – Серия диаметров: серия 2, легкая.
• 8 – Внутренний диаметр: d = 8
• 5 = 40 мм.

Конструктивно подшипник 22248 состоит из двух рядов бочкообразных (сферических) роликов, размещенных в общем сферическом желобе наружного кольца. Внутреннее кольцо имеет две дорожки качения, разделенные центральным буртиком. Такая геометрия обеспечивает главное преимущество – самоустанавливаемость, то есть способность компенсировать перекосы между валом и корпусом до 2-3 градусов. Это критически важно для длинных валов, подверженных прогибам, или при неточном монтаже. Подшипник обычно поставляется в разборном исполнении: внутреннее кольцо с роликами и сепаратором (комплект «ротор») и наружное кольцо («статор») – отдельно.

Основные размеры, вес и допуски

Габаритные размеры подшипника 22248 строго регламентированы ГОСТ 3640. Основные параметры представлены в таблице.

Параметр	Обозначение	Значение, мм	Примечание по ГОСТ 3640
Внутренний диаметр	d	240	Номинальный
Наружный диаметр	D	440	Номинальный
Ширина	B	120	Номинальная
Радиус монтажной фаски	r	5.0	Мин.
Масса (приблизительная)	m	~ 70 кг	Зависит от производителя и материала сепаратора

Допуски на изготовление подшипников 22248 определяются классом точности. По ГОСТ 3640 наиболее распространенными для данного типоразмера в энергетике являются классы:

• 0 (нормальный) – для большинства общепромышленных применений.
• 6 (повышенный) – для ответственных узлов электродвигателей, вентиляторов, насосов.
• 5 (высокий) – для высокоскоростных или особо точных агрегатов (например, турбогенераторы).

Класс точности указывается перед обозначением (например, 6-22248). Более высокий класс обеспечивает меньшие колебания радиального биения, снижение вибрации и шума, что напрямую влияет на ресурс и КПД оборудования.

Динамическая и статическая грузоподъемность. Ресурс

Грузоподъемность – ключевой параметр для расчета ресурса и выбора подшипника на замену. Для 22248 эти значения рассчитываются по методике ISO 281 и указываются в каталогах производителей. Приблизительные ориентировочные значения для подшипников из хромистой стали:

Параметр	Обозначение	Ориентировочное значение	Условия
Динамическая грузоподъемность	C	1 350 000 Н	Базовая расчетная нагрузка, при которой достигается ресурс 1 млн. оборотов.
Статическая грузоподъемность	C0	2 450 000 Н	Допустимая нагрузка в неподвижном состоянии или при очень медленном вращении.

Расчетный ресурс (номинальная долговечность) L₁₀ в часах определяется по формуле: L₁₀ = (10⁶ / (60 n)) (C / P)^10/3, где n – частота вращения (об/мин), P – эквивалентная динамическая нагрузка (Н). Важно понимать, что ресурс L₁₀ – это вероятностный показатель: 90% подшипников должны достичь или превысить его. На практике реальный срок службы сильно зависит от условий эксплуатации: чистоты смазки, температуры, точности монтажа.

Материалы и исполнения

Стандартный материал для колец и тел качения подшипника 22248 – подшипниковая сталь ШХ15 (аналог 100Cr6 по DIN). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали с добавками молибдена, хрома, никеля, а также нержавеющие стали. Сепараторы изготавливаются из:

• Стали (штампованные или механически обработанные): наиболее прочные, для тяжелых условий и высоких скоростей.
• Латуни (механически обработанные): хорошая износостойкость и прирабатываемость, стойкость к заклиниванию.
• Полиамида (стеклонаполненный): обеспечивают низкий шум, хорошие смазывающие свойства, но имеют ограничения по температуре (обычно до +120°C) и скорости.

Для энергетики важны специальные исполнения:

• С канавками и отверстиями для подвода смазки во внешнем кольце (обозначение «К»): для централизованных систем смазки.
• С уплотнениями (2RS, 2Z): для защиты от попадания влаги и абразива в условиях запыленных цехов или на открытых площадках. Однако в высокоскоростных узлах с принудительной смазкой уплотнения обычно не используются.
• С радиальным зазором, отличным от нормального (С2, С3, С4): выбор зазора зависит от условий посадки (натяг/зазор) и рабочей температуры. Для узлов с нагревом вала, таких как электродвигатели, часто требуются подшипники с увеличенным зазором (группа С3).

Область применения в энергетике и смежных отраслях

Подшипник 22248 находит широкое применение в тяжелом энергетическом оборудовании благодаря высокой радиальной грузоподъемности и способности к самоустановке.

• Электродвигатели и генераторы средней и большой мощности: опорные подшипники для валов роторов, особенно в двигателях с фланцевым креплением или длинными валами.
• Насосное оборудование: циркуляционные, питательные, сетевые насосы ТЭС и АЭС, где присутствуют высокие радиальные нагрузки от перекачиваемой среды.
• Вентиляторы и дымососы: главные опоры вентиляторов градирен, дутьевых вентиляторов и дымососов котельных агрегатов.
• Редукторы и мультипликаторы: тихоходные валы в редукторах привода шаровых мельниц, дробилок, мешалок.
• Турбогенераторы (вспомогательные агрегаты): в системах маслоснабжения, системах регулирования.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечности подшипника 22248. Кольца монтируются с натягом: внутреннее – на вал (обычно посадка k6 или m6), наружное – в корпус (обычно посадка H7 или K7). Монтаж осуществляется с помощью прессового инструмента или методом нагрева внутреннего кольца в масляной ванне до +80…+100°C. Категорически запрещен прямой удар по кольцам или роликам.

Смазка для подшипников 22248 выбирается исходя из скорости вращения, температуры и условий работы:

• Пластичные смазки (Литиевые, комплексные литиевые, полимочевинные): применяются при скоростях до 2000-2500 об/мин. Типичные смазки: Литол-24, ЦИАТИМ-201, Mobilith SHC 220. Заполнение полости корпуса – на 1/2 — 2/3 при вращении.
• Жидкие масла (индустриальные И-Г-А, турбинные): используются в высокоскоростных узлах или в системах с принудительной циркуляцией и охлаждением. Обеспечивают лучший отвод тепла.

При техническом обслуживании контролируются: температура подшиптового узла (не должна превышать +80°C при смазке пластичной и +90°C при жидкой), уровень вибрации, состояние смазки. Регулярная перезаправка смазки необходима для удаления продуктов износа и старой смазки.

Аналоги и взаимозаменяемость

Подшипник 22248 по ГОСТ имеет прямые аналоги у ведущих мировых производителей, что важно для импортозамещения и ремонта оборудования. Основные аналоги:

При замене необходимо сверять не только основные размеры, но и класс точности, группу радиального зазора, тип сепаратора и наличие смазочных канавок. Подшипник 22248 также взаимозаменяем с устаревшим обозначением по ГОСТ 5721 (подшипник 35248), но последний имел иные допуски на размеры.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 22248 от 22348?

Подшипник 22348 относится к серии диаметров 3 (средняя) и имеет те же внутренний (d=240 мм) и наружный (D=500 мм) диаметры, но большую ширину (B=155 мм). Это делает его более грузоподъемным (динамическая нагрузка C примерно на 30-40% выше), но и более массивным. Выбор между ними зависит от доступного монтажного пространства и требуемого ресурса.

Как определить группу радиального зазора, если она не указана на подшипнике?

Если группа зазора не маркирована (обычно наносится на торце внутреннего кольца или упаковку), то подшипник считается имеющим нормальную группу (CN или «0» по старому ГОСТ). Для точного определения необходимо провести замеры с помощью индикатора часового типа или специальных стендов. В ответственных узлах энергетического оборудования зазор всегда должен быть известен и соответствовать проектной документации.

Почему при работе подшипникового узла с 22248 наблюдается повышенный нагрев?

Причины перегрева могут быть различными: чрезмерный натяг при посадке (неправильная посадка или монтаж без нагрева), недостаток или избыток смазки, использование смазки несоответствующей марки или загрязненной, повышенная внешняя нагрузка, нарушение соосности вала даже в пределах компенсирующей способности подшипника, износ или повреждение рабочих поверхностей. Диагностика начинается с контроля осевого и радиального зазоров, проверки состояния смазки и центровки агрегата.

Можно ли использовать подшипник 22248 в качестве упорного?

Нет, это радиальный подшипник. Несмотря на некоторую способность воспринимать осевые нагрузки за счет конструкции (до 20-25% от неиспользованной радиальной грузоподъемности), он не предназначен для работы в качестве основного упорного узла. Для комбинированных нагрузок следует применять комбинацию радиальных и упорных подшипников или специальные сферические упорно-радиальные роликоподшипники.

Какой ресурс можно ожидать от подшипника 22248 в насосе сетевой воды на ТЭЦ?

При правильном монтаже, использовании качественной смазки (например, водостойкой полимочевинной), эффективной работе лабиринтных уплотнений и нормальных режимах нагрузки (P ~ 0.1*C) расчетный ресурс L₁₀ может составлять 50 000 – 80 000 часов. Однако в реальных условиях из-за вибрации, возможного попадания влаги и колебаний нагрузки средний срок службы до замены часто находится в диапазоне 30 000 – 50 000 часов. Регламент ТО предписывает регулярный мониторинг вибрации и температуры для прогнозирования остаточного ресурса.

Что означает маркировка «W33» на аналогах подшипника 22248?

Маркировка W33 указывает на наличие смазочной канавки и трех равнорасположенных отверстий во внешнем кольце подшипника. Это позволяет осуществлять централизованную подачу пластичной смазки непосредственно в зону контакта роликов и дорожки качения наружного кольца, что значительно улучшает смазывание в тяжелонагруженных узлах и продлевает срок службы. Данное исполнение является предпочтительным для нового монтажа в энергетическом оборудовании.