Подшипники 90х190 мм

Подшипники 90х190 мм: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике и энергетике

Подшипники качения с размерами 90 мм (внутренний диаметр) и 190 мм (наружный диаметр) представляют собой крупногабаритные узлы, предназначенные для работы в тяжелонагруженных и ответственных механизмах. В контексте электротехнической и энергетической отраслей эти подшипники находят применение в основном в оборудовании с мощными вращающимися частями: крупных электродвигателях (синхронных и асинхронных), турбогенераторах, насосах высокого давления, вентиляторных установках градирен, шахтных вентиляторах, приводах шаровых и молотковых мельниц на ТЭЦ, а также в тяговом оборудовании. Точное соответствие типоразмера 90х190 мм указывает на принадлежность к стандартизированному ряду, регулируемому ГОСТ (для стран СНГ) и международными стандартами ISO.

Конструктивные типы и маркировка

Подшипники с габаритами 90х190 мм производятся в различных конструктивных исполнениях, каждое из которых оптимизировано под определенный вид нагрузки и условия эксплуатации.

• Радиальные шарикоподшипники (например, тип 618): Используются преимущественно для восприятия радиальных нагрузок, хотя способны выдерживать и небольшие осевые. В энергетике могут применяться в узлах с умеренной нагрузкой и высокими скоростями вращения, например, в некоторых типах вспомогательных электродвигателей или вентиляторах.
• Радиальные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами (тип NU, NJ, NUP): Обладают высокой радиальной грузоподъемностью. Подшипники серии NU (например, NU 218 E) позволяют свободное осевое перемещение вала относительно корпуса, что критически важно для компенсации тепловых расширений в крупных электромашинах. Это один из наиболее распространенных типов для установки со стороны, противоположной фиксирующей опоре.
• Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7): Способны одновременно воспринимать значительные радиальные и односторонние осевые нагрузки. В энергетике могут использоваться в насосных агрегатах, где присутствует осевое давление потока.
• Конические роликоподшипники (тип 3): Предназначены для комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок. Устанавливаются обычно парами с противоположной настройкой. Применяются в тяжелонагруженных редукторных приводах, валковых мельницах и другом оборудовании с ударными и вибрационными нагрузками.
• Сферические роликоподшипники (тип 2): Обладают самоустанавливающейся способностью, компенсирующей перекосы вала и монтажные неточности. Имеют максимальную грузоподъемность среди роликовых типов. Ключевое применение в энергетике – в механизмах с возможным прогибом вала или неидеальной соосностью, например, в мощных шахтных вентиляторах или дробилках.

Технические параметры и выбор материала

Основные эксплуатационные характеристики подшипников 90х190 мм определяются их типом, классом точности и материалом.

Сводная таблица примерных характеристик для различных типов подшипников 90х190 мм

Тип подшипника (пример)	Динамическая грузоподъемность, C, кН	Статическая грузоподъемность, C0, кН	Предельная частота вращения при смазке маслом, об/мин	Основное назначение в энергетике
Радиальный шариковый 618	~85	~65	~5000	Вспомогательные двигатели, вентиляторы
Цилиндрический роликовый NU 218 E	~240	~260	~4000	Опоры роторов крупных электродвигателей и генераторов (плавающая сторона)
Конический роликовый 32218	~220	~320	~3600	Редукторы, мельничное оборудование
Сферический роликовый 22218	~300	~340	~3200	Оборудование с ударными нагрузками и перекосами (вентиляторы, дробилки)

Материалы изготовления:

• Кольца и тела качения: Высокоуглеродистая хромистая сталь марки ШХ15 или ее зарубежные аналоги (100Cr6). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах (например, в системах паротурбин) применяются стали с добавлением молибдена и ванадия или нержавеющие стали.
• Сепараторы: Изготавливаются из штампованной стали, латуни (для высокоскоростных узлов) или полимерных материалов (текстолит, полиамид), которые обеспечивают бесшумную работу и не требуют смазки в течение всего срока службы.

Системы смазки и уплотнения

Для надежной работы подшипникового узла размером 90х190 мм критически важна правильная система смазки.

• Консистентная (пластичная) смазка: Наиболее распространенный метод. Используются литиевые (Литин, ЦИАТИМ), комплексные кальциевые или синтетические (на основе полимочевины) смазки. Требуют наличия канавок для закладки смазки и лабиринтных уплотнений. Интервалы повторного смазывания определяются условиями работы.
• Жидкая (масляная) смазка: Применяется в высокоскоростных или высокотемпературных узлах. Реализуется через системы циркуляционной смазки, масляный туман (спрей) или картерный метод. Обеспечивает лучший отвод тепла от зоны контакта.

Типы уплотнений:

• Лабиринтные уплотнения: Не контактируют с кольцами, обеспечивают защиту от крупных частиц. Используются совместно с жидкой или консистентной смазкой.
• Контактные уплотнения (сальники): Резиновые или фторкаучуковые манжеты (тип RSD, 2RS). Обеспечивают высокую степень защиты от влаги и пыли, но создают дополнительное трение и ограничивают предельную частоту вращения.

Монтаж, обслуживание и диагностика

Правильный монтаж подшипников 90х190 мм осуществляется с применением индукционных нагревателей или гидравлических прессов. Запрессовка должна производиться только на посадочную поверхность того кольца, которое воспринимает нагрузку (чаще всего внутреннее кольцо на вал). Необходим строгий контроль натяга и зазоров. При установке в электродвигателях обязательна проверка соосности посадочных мест статора и подшипниковых щитов.

Техническое обслуживание включает:

• Регулярный мониторинг температуры (термопарами или тепловизорами). Превышение температуры на 40-50°C над температурой окружающей среды требует анализа.
• Вибродиагностика. Анализ спектра вибрации позволяет выявить дефекты на ранней стадии: выкрашивание (появление гармоник частоты вращения), дисбаланс, несоосность.
• Контроль состояния смазки (загрязнение, окисление) и своевременная ее замена или пополнение.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как расшифровать маркировку подшипника, например, NU 218 E C3?

• NU: Тип – радиальный роликоподшипник с цилиндрическими роликами, с двумя бортами на наружном кольце и без бортов на внутреннем (позволяет осевое смещение).
• 2: Серия ширины (2 – широкая серия).
• 18: Код посадочного размера. Умножается на 5 для получения внутреннего диаметра: 18
• 5 = 90 мм.
• E: Усиленная конструкция сепаратора и/или роликов.
• C3: Группа радиального зазора больше нормальной. Важно для компенсации теплового расширения в мощных электродвигателях.

2. Какой тип подшипника 90х190 мм оптимален для установки в мощный асинхронный двигатель?

Типовая схема: со стороны привода (где возможны осевые нагрузки от ременной передачи или муфты) устанавливается радиально-упорный шариковый или сдвоенный конический роликовый подшипник, выполняющий роль фиксирующей опоры. Со стороны, противоположной приводу (плавающая опора), устанавливается цилиндрический роликовый подшипник типа NU 218, который воспринимает только радиальные нагрузки и позволяет валу свободно расширяться.

3. Каковы признаки выхода подшипника из строя и какова его примерная наработка?

Признаки: нарастающий низкочастотный гул или высокочастотный визг, повышенная вибрация, локальный нагрев корпуса узла, утечка или потемнение смазки. Наработка на отказ (L10) для качественного подшипника в оптимальных условиях может превышать 50 000 часов. Однако в условиях энергетики (ударные нагрузки, загрязнения, перегрев) реальный срок службы часто сокращается до 15-25 тысяч часов и требует планирования замены по результатам диагностики.

4. Можно ли заменить подшипник с контактным уплотнением (2RS) на подшипник с открытым исполнением?

Только при условии организации эффективной системы смазки и защиты узла от внешних загрязнений с помощью крышек с лабиринтными уплотнениями. Обратная замена (открытый на закрытый) возможна, но требует учета ограничения по скорости и возможного перегрева из-за трения уплотнительных губ.

5. Что означает класс точности подшипника и какой требуется для турбогенератора?

Класс точности (P0, P6, P5, P4, P2) определяет допуски на геометрические параметры. P0 – нормальный (стандартный). Для большинства электродвигателей общего назначения достаточно P6 или P5. Для высокоскоростных турбогенераторов, где критична вибрация и балансировка, требуются подшипники повышенных классов точности P5 или P4, обеспечивающие минимальное биение и стабильность работы ротора.

Заключение

Подшипники качения размером 90х190 мм являются критически важными компонентами в энергетическом и электротехническом оборудовании. Их корректный выбор, основанный на анализе типа нагрузки, скоростного режима и условий эксплуатации, а также профессиональный монтаж и систематическое техническое обслуживание с применением методов предиктивной диагностики, напрямую влияют на надежность, энергоэффективность и общий ресурс дорогостоящих агрегатов. Понимание особенностей маркировки, характеристик и принципов работы данных узлов позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения как при проектировании новых систем, так и при ремонте и модернизации существующих.