Подшипники 90х170 мм
Подшипники качения с размерами 90×170 мм: классификация, применение и специфика подбора
Подшипники с размерами 90×170 мм относятся к категории средне- и крупногабаритных узлов качения, где внутренний диаметр составляет 90 мм, а наружный – 170 мм. Данный типоразмер является критически важным в промышленном оборудовании, включая энергетический сектор. Основное назначение – восприятие значительных радиальных и комбинированных нагрузок, обеспечение точного вращения и долговечной работы валов электродвигателей, турбогенераторов, насосных агрегатов, вентиляторов градирен и редукторов различного назначения.
Классификация и конструктивные особенности
В размерном ряду 90×170 мм представлены несколько основных типов подшипников, выбор которых определяется условиями эксплуатации.
1. Радиальные шарикоподшипники
Наиболее распространенный тип – однорядные шарикоподшипники (например, серия 61818, 61918, 6018). Они предназначены преимущественно для восприятия радиальных нагрузок, но способны выдерживать и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Отличаются высокой скоростью вращения и низким моментом трения. В энергетике часто применяются в качестве опор вспомогательных механизмов, вентиляторов и электродвигателей малой и средней мощности.
2. Радиально-упорные шарикоподшипники
Подшипники с углом контакта (серии 7218, 7318). Способны одновременно воспринимать значительные радиальные и односторонние осевые нагрузки. Требуют точной регулировки и установки парой (в распор или в затяжку), что позволяет фиксировать вал в обоих осевых направлениях. Применяются в высокоскоростных узлах, например, в шпинделях насосов питательной воды.
3. Конические роликоподшипники
Тип 30318 (по ISO), 4T-30318 (по AFBMA). Предназначены для комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок высокой величины. Благодаря конструкции с коническими роликами и разделяемости комплекта (внутреннее и наружное кольцо монтируются отдельно) идеально подходят для узлов, где требуется регулировка зазора (натяга). Ключевое применение – опоры тяжелонагруженных редукторов, турбин, тяговых электродвигателей.
4. Сферические роликоподшипники
Например, 22318 (самоустанавливающийся). Имеют два ряда бочкообразных роликов, что позволяет компенсировать перекосы вала до 1.5-3 градусов и воспринимать очень высокие радиальные и умеренные осевые нагрузки. Незаменимы в агрегатах с возможным прогибом вала или неточностью монтажа: мощных центробежных насосах, воздуходувках, ленточных конвейерах.
5. Цилиндрические роликоподшипники
Серии NU218, NJ218, N218. Обладают высокой грузоподъемностью исключительно в радиальном направлении. Позволяют осевое смещение вала относительно корпуса (разные исполнения), что используется для компенсации теплового расширения в длинных валах турбогенераторов. Не воспринимают осевые нагрузки.
Таблица соответствия типов подшипников 90×170 мм и их характеристик
| Тип подшипника | Обозначение (пример) | Нагрузка | Скорость вращения | Ключевые особенности | Типовое применение в энергетике |
|---|---|---|---|---|---|
| Радиальный шариковый | 6018 (C0, C3) | Радиальная, умеренная осевая | Высокая | Низкое трение, простота монтажа | Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы охлаждения |
| Радиально-упорный шариковый | 7218 BEP (угол 40°) | Комбинированная | Очень высокая | Требует точной регулировки, парная установка | Насосы высокого давления, шпиндели |
| Конический роликовый | 30318 J2 | Высокая комбинированная | Средняя | Разделяемая конструкция, регулировка натяга | Редукторы циркуляционных насосов, турбогенераторы (опоры) |
| Сферический роликовый | 22318 CC/W33 | Очень высокая радиальная, умеренная осевая | Средняя | Самоустанавливающийся, стойкость к перекосам | Насосы сырой воды, дымососы, вентиляторы градирен |
| Цилиндрический роликовый | NU218 ECM/C3 | Очень высокая радиальная | Высокая | Допускает осевое смещение вала, не воспринимает осевую нагрузку | Опоры роторов турбин и генераторов (плавающая опора) |
Классы точности, зазоры и смазка
Для размеров 90×170 мм критически важны параметры, определяющие работоспособность в ответственных узлах.
- Класс точности (ISO, ABEC): Стандартный класс P0 (нормальный) подходит для большинства применений. Для высокоскоростных или высокоточных агрегатов (турбины, главные циркуляционные насосы) требуются классы P6, P5 или выше, что обеспечивает минимальное биение и вибрацию.
- Радиальный зазор (C0, C3, C4): Номинальный зазор C0 – стандарт. Увеличенный зазор C3 является наиболее востребованным для промышленного оборудования, так как компенсирует тепловое расширение при работе. Зазор C4 применяется в особых условиях, например, при значительном дифференциальном нагреве кольца и вала.
- Система смазки: Для данного типоразмера применяется как пластичная смазка, так и циркуляционная жидкая (масло). Многие промышленные подшипники имеют конструктивные особенности для улучшения смазки: смазочные канавки и отверстия (обозначение W33), лабиринтные уплотнения. Выбор смазки определяется скоростью (DN-фактором), температурой и условиями эксплуатации.
- Сталь 100Cr6 (SUJ2): Стандартный материал для колец и тел качения.
- Нержавеющая сталь (AISI 440C): Для коррозионных сред, например, в оборудовании водоподготовки.
- Высокотемпературные стали: Со специальной термообработкой, сохраняющей стабильность размеров при температурах до +250°C и выше.
- Специальные покрытия: Например, черное оксидирование (Black Oxide) для повышения коррозионной стойкости и улучшения приработки.
- 22318: Серия и типоразмер. «2» – сферический роликовый, «23» – средняя серия, «18» – внутренний диаметр 90 мм (18×5=90).
- CC: Конструкция сепаратора (стальной штампованный) и внутреннего дизайна.
- W33: Наличие смазочного паза и трех отверстий в наружном кольце.
- C3: Группа радиального зазора, большая, чем нормальная.
- Монотонный рост уровня вибрации в широком частотном диапазоне.
- Появление специфических частот (оборотов сепаратора, перекатывания тел качения) в спектре вибрации.
- Повышение температуры узла на 10-15°C выше рабочей нормы.
- Появление постороннего шума (гула, скрежета, щелчков) при работе.
- Утечка или изменение цвета смазки (потемнение, наличие металлической стружки).
Материалы и специальные исполнения
В условиях энергетики часто встречаются агрессивные среды, повышенные температуры или необходимость повышенной надежности.
Монтаж, демонтаж и диагностика
Правильная установка подшипника 90×170 мм – залог его долговечности. Для монтажа на вал предпочтительно использование индукционного нагревателя, обеспечивающего равномерный нагрев подшипника до 110-120°C и его свободную посадку на вал без ударных нагрузок. Демонтаж осуществляется с помощью гидравлических съемников. Обязательным этапом является контроль вибрации (вибродиагностика) в процессе эксплуатации. Рост виброускорения и виброскорости на частотах, связанных с подшипником (частота вращения сепаратора, частота перекатывания тел качения), является ранним признаком дефектов (выкрашивание, приработка, загрязнение).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как расшифровать маркировку подшипника, например, 22318 CC/W33 C3?
2. Какой подшипник выбрать для опоры насоса с высокими радиальными нагрузками и возможным перекосом вала?
Оптимальным выбором будет сферический роликоподшипник, например, 22318 CC/W33 C3. Он компенсирует перекосы и обладает максимальной радиальной грузоподъемностью среди аналогов данного размера.
3. Чем отличается посадка подшипника на вал и в корпус для данного типоразмера?
В большинстве промышленных применений внутреннее кольцо, вращающееся вместе с валом, устанавливается с натягом (посадки k5, m5, m6). Наружное кольцо, как правило, имеет плавающую посадку в корпусе (H7, G7) для возможности теплового расширения и предотвращения заклинивания. Для плавающей опоры с цилиндрическим роликоподшипником (NU) наружное кольцо может фиксироваться осево.
4. Как часто необходимо проводить замену смазки в подшипниковом узле с размерами 90×170 мм?
Периодичность обслуживания зависит от типа смазки, скорости вращения и условий. Для смазки пластичными материалами в стандартных условиях интервал может составлять от 2000 до 8000 часов работы. Необходимо руководствоваться регламентом производителя оборудования и контролировать состояние смазки визуально и лабораторно.
5. Каковы признаки скорого выхода из строя подшипника данного типоразмера?
6. Можно ли заменить шарикоподшипник 6018 на роликовый, например, NU218, для увеличения срока службы?
Нет, не всегда. Несмотря на более высокую радиальную грузоподъемность NU218, он не воспринимает осевые нагрузки. Если в узле присутствует даже небольшая осевая нагрузка, установка цилиндрического роликоподшипника приведет к его быстрому разрушению. Замена возможна только при полной уверенности в отсутствии осевых сил и совместимости посадочных мест.
Заключение
Подшипники с размерами 90×170 мм представляют собой высоконагруженные узлы, отказоустойчивость которых напрямую влияет на надежность и бесперебойность работы энергетического оборудования. Корректный подбор типа подшипника (шариковый, роликовый, конический, сферический) с учетом характера нагрузок, скоростного режима и условий эксплуатации является первостепенной задачей. Не менее важны правильный монтаж с соблюдением посадочных допусков, выбор системы и режима смазки, а также внедрение системы мониторинга состояния (вибродиагностика, термоконтроль). Использование подшипников данного типоразмера в соответствии с техническими требованиями и рекомендациями производителей обеспечивает максимальный ресурс и минимизирует риски внеплановых остановок критически важных агрегатов.