Подшипники 90х180 мм

Подшипники 90х180 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехническом оборудовании

Подшипники качения с размерами 90 мм по внутреннему диаметру и 180 мм по наружному диаметру представляют собой крупногабаритные узлы, предназначенные для работы в тяжелонагруженных и ответственных механизмах. В контексте электротехники и энергетики такие подшипники находят применение в силовом оборудовании, где требуется обеспечить длительную и надежную работу роторов, валов и других вращающихся частей под значительными радиальными и комбинированными нагрузками. Данный типоразмер не является стандартным в общепромышленных рядах (например, серия 219 в радиальных шарикоподшипниках имеет размеры 95х170 мм), однако встречается в специализированных сериях роликовых подшипников, а также может быть актуален для сферы ремонта и восстановления устаревшего или уникального оборудования. Основное применение подшипников 90х180 мм связано с подшипниками скольжения (втулками) и подшипниками качения специальных конструкций.

Конструктивные типы подшипников с размерами ~90х180 мм и их маркировка

В данном размерном диапазоне наиболее распространены не шариковые, а роликовые подшипники, обладающие большей грузоподъемностью. Типичные конструктивные исполнения включают:

• Двухрядные сферические роликоподшипники (самоустанавливающиеся): Наиболее вероятное соответствие. Обозначаются серией 239.. (например, 239/900 S/1800 MB/W33). Здесь внутренний диаметр 900 мм, наружный 1180 мм, что указывает на необходимость уточнения: размер 90х180 мм может соответствовать нестандартной или урезанной серии, либо подшипнику скольжения. Ближайший стандартный аналог в серии 239 имеет размер 90х190 мм (23918).
• Цилиндрические роликоподшипники с двумя рядами роликов: Серии NN, NNU (например, NN 9018 K, где 90 – внутренний диаметр, 18 – код наружного диаметра 180 мм?). Требуется сверка с таблицами размеров, так как код «18» часто соответствует наружному диаметру 110 мм. Для точного определения необходимо обращаться к каталогам производителей.
• Конические роликоподшипники: Могут быть сдвоенными или одинарными, но в таком размере чаще используются в паре. Обозначение, например, 4T-90180/180, где оба числа указывают на посадочные размеры.
• Подшипники скольжения (втулки, вкладыши): Это наиболее вероятная категория для точного сочетания 90х180 мм. Изготавливаются из бронзы, баббита, композитных материалов. Их размер указывается как внутренний диаметр х внешний диаметр х длина (90х180хХХ). Широко применяются в турбогенераторах, мощных электродвигателях, вспомогательном оборудовании электростанций.

Материалы и технологии изготовления

Для подшипников качения такого размера используются высококачественные подшипниковые стали (например, 100Cr6, 52100), подвергающиеся объемной закалке или сквозной прокаливаемости. Кольца и тела качения проходят многоступенчатую термическую обработку для достижения необходимой твердости, вязкости и стабильности размеров. Рабочие поверхности шлифуются с высочайшей точностью. Сепараторы могут быть штампованными (из латуни или стали) для средних скоростей, или массивными (механически обрабатываемыми) из латуни, текстолита или специальных полиамидов для высокоскоростных и тяжелонагруженных применений.

Для подшипников скольжения ключевое значение имеет материал вкладыша:

• Баббиты (B83, Б16): Классический материал для вкладышей мощных турбогенераторов и электродвигателей. Обладают excellent прирабатываемостью и антифрикционными свойствами.
• Бронза (БрО10Ф1, БрС30): Применяется для менее нагруженных узлов или в качестве основного материала с баббитовой заливкой.
• Композиты на основе PTFE (политетрафторэтилена): Для работы в условиях сухого трения или смазки водой.

Ключевые технические параметры и расчетные нагрузки

Для инженерного выбора и замены подшипника необходимо оперировать следующими параметрами:

Ориентировочные характеристики для роликового подшипника ~90х180 мм (на примере аналога)

Параметр	Обозначение	Ориентировочное значение / Ед. изм.	Примечание
Внутренний диаметр	d	90 мм	Посадка на вал, как правило, с натягом
Наружный диаметр	D	180 мм	Посадка в корпус, обычно скользящая
Ширина (высота)	B (H)	~46-55 мм	Зависит от серии (например, для 2318K: B=60 мм)
Динамическая грузоподъемность	C	300 000 – 450 000 Н	Значительно варьируется от типа и серии
Статическая грузоподъемность	C0	320 000 – 500 000 Н
Предельная частота вращения при жидкой смазке	nlim	3000 – 4500 об/мин	Зависит от типа, точности, смазки
Масса	m	~5.5 – 8.5 кг

Области применения в энергетике и электротехнике

Подшипники данного габарита используются в оборудовании, где валы имеют диаметр 90 мм и подвергаются высоким нагрузкам:

• Крупные асинхронные и синхронные электродвигатели мощностью от нескольких сотен киловатт до нескольких мегаватт. Устанавливаются на валу ротора как со стороны привода (D-конец), так и со стороны противопривода (N-конец).
• Турбогенераторы и гидрогенераторы (вспомогательные приводы, системы возбуждения).
• Насосное оборудование циркуляционных, питательных и сетевых насосов на ТЭЦ и АЭС.
• Вентиляторы и дымососы большой производительности.
• Приводы шаровых и молотковых мельниц на угольных электростанциях.
• Оборудование для транспортировки топлива (конвейеры, питатели).

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж критически важен для ресурса подшипника. Для установки на вал диаметром 90 мм обычно требуется нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C с использованием индукционного или печного нагрева. Запрессовка ударными методами недопустима. Посадка в корпус чаще всего осуществляется по переходной или скользящей посадке. Центровка валов должна быть выполнена с высокой точностью, особенно для жестких подшипников (цилиндрических, конических).

Системы смазки:

• Консистентная смазка: Применяется для электродвигателей общего назначения, работающих в нормальных условиях. Используются литиевые (L1, L3) или комплексные кальциевые (L-CEPB) пластичные смазки. Необходимо соблюдать дозировку (заполнение 1/2 — 2/3 свободного пространства).
• Циркуляционная жидкая смазка (масло): Применяется в высокоскоростных или особо нагруженных узлах (турбоагрегаты, насосы). Масло выполняет также функцию отвода тепла. Требует наличия системы фильтрации и охлаждения. Марки масел: ISO VG 32, 46, 68.
• Масляный туман: Для высокоскоростных применений.

Мониторинг состояния включает регулярный контроль вибрации, температуры (норма до +80°C на корпусе в зоне наружного кольца), акустического шума. Для ответственных агрегатов применяются системы онлайн-диагностики.

Типовые неисправности и диагностика

• Выкрашивание рабочих поверхностей (усталостное разрушение): Проявляется повышенной вибрацией, шумом. Причины: превышение расчетного ресурса, перегрузки, дефекты материала.
• Абразивный износ: Загрязнение смазки твердыми частицами. Приводит к увеличению зазоров, потере точности.
• Задиры (схватывание): Недостаток смазки, перекос при монтаже, запуск без предварительной прокачки системы циркуляционной смазки.
• Коррозия: Попадание влаги, конденсат, агрессивная среда.
• Электрическая эрозия (проворот токов Фуко): Прохождение паразитных токов через подшипник. Характерные кратеры и рифленый рисунок (шарикоподшипниковый рисунок) на дорожках качения. Требуется изоляция одного из подшипниковых узлов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Как расшифровать маркировку подшипника с размерами около 90х180 мм?

Ответ: Маркировка зависит от типа. У роликовых радиальных подшипников (например, 2318K) первые цифры (23) обозначают серию (тип и размерность), последние две (18) – код внутреннего диаметра (18*5=90 мм). Буква «K» указывает на коническое отверстие 1:12. У цилиндрических роликоподшипников (NN 9018 K) цифры 90 – внутренний диаметр в мм, 18 – код серии по наружному диаметру и ширине. Точную расшифровку дает только каталог производителя (SKF, FAG, NSK, Timken).

Вопрос: Можно ли заменить подшипник скольжения 90х180х120 на подшипник качения?

Ответ: Такая замена является комплексной инженерной задачей, а не прямой подменой. Необходимо перепроектировать узел (корпус, посадочные места), рассчитать эквивалентные нагрузки, обеспечить систему смазки. В большинстве случаев для ремонта существующего агрегата используется восстановление или замена вкладыша подшипника скольжения на аналогичный.

Вопрос: Какой зазор должен быть в подшипнике скольжения 90х180 мм?

Ответ: Радиальный зазор (натяг) зависит от скорости вращения, нагрузки, типа смазки и материала. Ориентировочно, для вала 90 мм из алюминиевых баббитов зазор составляет 0.09 — 0.18 мм (0.1 — 0.2% от диаметра вала). Для высокоскоростных агрегатов зазоры могут быть увеличены. Точные значения определяются расчетом на гидродинамическую смазку и указываются в паспорте оборудования.

Вопрос: Чем смазывать крупный роликоподшипник 90х180 в электродвигателе на 1500 об/мин?

Ответ: Для большинства электродвигателей с таким типоразмером подшипников применяется консистентная смазка. Рекомендуются высококачественные пластичные смазки на литиевом или комплексном кальциевом загустителе (например, SKF LGMT 3, Mobil Polyrex EM, Shell Gadus S3 V460C). Количество смазки при первичном заполнении – примерно 1/2 — 2/3 свободного объема подшипникового узла, исключая перегрев от избыточного заполнения.

Вопрос: Как бороться с электрической эрозией в подшипниках генератора?

Ответ: Основной метод – разрыв цепи прохождения паразитных токов. Устанавливается изолированный подшипник (со специальным изоляционным покрытием на наружной или внутренней поверхности) в одном из опорных узлов. Альтернативно, используются заземляющие щетки, отводящие токи с вала. Также эффективно применение диэлектрической смазки, хотя это пассивная мера.

Вопрос: Где можно найти точные чертежи и размеры подшипника 90х180 мм?

Ответ: Точные размеры, допуски и чертежи публикуются в официальных каталогах ведущих производителей подшипников (SKF, FAG/INA, NSK, Timken, NTN). Для подшипников скольжения документация является частью конструкторской документации на конкретный агрегат (турбину, генератор, двигатель) и может быть получена от производителя оборудования или из ремонтной документации.