Подшипники качения с размерами 90x190x64 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехнике и энергетике
Размеры 90x190x64 мм обозначают основные габаритные параметры подшипника качения: внутренний диаметр (d) – 90 мм, наружный диаметр (D) – 190 мм и ширину (B) – 64 мм. Данный типоразмер относится к категории средне- и крупногабаритных подшипников, предназначенных для работы в ответственных узлах оборудования, испытывающих значительные радиальные и комбинированные нагрузки. В энергетическом секторе такие подшипники находят применение в электродвигателях высокой мощности, турбогенераторах, насосном оборудовании, вентиляторах градирен и других вращающихся механизмах.
Основные типы подшипников 90x190x64 мм и их конструктивные особенности
В данном посадочном размере производятся несколько основных типов подшипников, выбор которых определяется условиями эксплуатации.
Радиальные шарикоподшипники
Наиболее распространенный тип – однорядные радиальные шарикоподшипники (например, тип 61818 или 16018 с серией ширины). Они предназначены преимущественно для восприятия радиальных нагрузок, но могут выдерживать и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Их ключевые преимущества – высокая частота вращения, низкий момент трения и простота обслуживания. В размере 90x190x64 часто выполняются с защитными шайбами (ZZ, 2Z) или контактными уплотнениями (RS, 2RS) для сохранения смазки и защиты от загрязнений.
Радиально-упорные шарикоподшипники
Одно- или двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники (тип 3218 TNG, 3308 и аналоги) способны воспринимать комбинированные нагрузки – значительные радиальные и однонаправленные осевые. Угол контакта (обычно 15°, 25°, 30° или 40°) определяет соотношение несущей способности. Требуют точного монтажа и регулировки осевого зазора. Применяются в узлах с преобладающей осевой нагрузкой, например, в некоторых типах насосов.
Сферические роликоподшипники
Двухрядные сферические роликоподшипники (тип 2318, 2318K, CC/W33) являются ключевым решением для тяжелых условий эксплуатации в энергетике. Их основная особенность – сферическая форма наружного кольца и ролики бочкообразной формы, что позволяет компенсировать перекосы вала до 1.5-3 градусов. Обладают очень высокой радиальной грузоподъемностью и умеренной осевой. Часто оснащаются цилиндрическим отверстием и смазочным пазом с отверстиями на наружном кольце. Незаменимы в механизмах с прогибом вала или несоосностью монтажа.
Цилиндрические роликоподшипники
Подшипники типа NJ218, NU218, NUP218 с цилиндрическими роликами имеют раздельные кольца и характеризуются максимальной радиальной грузоподъемностью среди подшипников данного габарита. Способны выдерживать очень высокие радиальные нагрузки при высокой частоте вращения. Могут допускать осевое смещение вала относительно корпуса в пределах одного направления (серии NU, NJ) или фиксировать вал в обоих направлениях (серия NUP). Применяются в точных и тяжелонагруженных узлах электродвигателей и турбин.
Таблица соответствия типов подшипников 90x190x64 мм и их основных параметров
| Тип подшипника (пример обозначения) | Нагрузочная способность | Макс. частота вращения (об/мин)* | Компенсация перекосов | Типичное применение в энергетике |
|---|---|---|---|---|
| Радиальный шариковый 61818 | Умеренная радиальная, малая осевая | 6300 | Нет | Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы |
| Радиально-упорный шариковый 3218 | Комбинированная (радиальная + однонаправленная осевая) | 5300 | Нет | Насосы, высокоскоростные редукторы |
| Сферический роликовый 2318 CC/W33 | Очень высокая радиальная, умеренная осевая | 3600 | До 1.5° — 3° | Главные электродвигатели, шнеки, мощные вентиляторы, турбины |
| Цилиндрический роликовый NU218 | Максимальная радиальная | 6000 | Нет (но допускает осевое смещение) | Опора ротора мощных генераторов, турбомуфты |
*Значения ориентировочные, для масляной смазки. Фактические значения зависят от конкретной модели и условий смазки.
Критерии выбора подшипника для энергетического оборудования
Выбор конкретного типа и исполнения подшипника размером 90x190x64 мм осуществляется на основе комплексного анализа рабочих условий.
- Характер и величина нагрузок: Преобладание радиальной нагрузки диктует выбор цилиндрических или сферических роликоподшипников. Значительные ударные нагрузки требуют использования подшипников с повышенной вязкостью стали и специальной геометрией. При комбинированных нагрузках рассматриваются радиально-упорные шариковые или сферические роликоподшипники.
- Частота вращения: Шарикоподшипники и цилиндрические роликоподшипники имеют более высокие предельные скорости по сравнению со сферическими роликоподшипниками. Для высокоскоростных применений критично качество балансировки, тип и количество смазки.
- Требования к точности и жесткости: Класс точности (P0, P6, P5, P4) влияет на биение, вибрацию и шум. Для прецизионных шпинделей генераторов или турбин требуются подшипники классов P5 и выше. Жесткость узла повышается при использовании пар подшипников в предварительном натяге.
- Условия монтажа и эксплуатации: Возможные перекосы вала компенсируют сферические роликоподшипники или самоустанавливающиеся шарикоподшипники. Работа в условиях повышенной температуры (возле нагревающихся элементов агрегатов) требует термостабильных материалов (сталь с повышенной температурой отпуска, например, для рабочих температур свыше 150°C) и термостойкой смазки.
- Система смазки и уплотнения: Стандартное исполнение W33 (смазочные отверстия и канавка) предназначено для циркуляционной или периодической смазки пластичным материалом. Для агрессивных сред (пыль, влага, химические пары) обязательны эффективные контактные уплотнения (типа 2RS, 2FR) или применение узлов с лабиринтными уплотнениями.
- Пластичные смазки (консистентные): На основе литиевого или комплексного литиевого загустителя, часто с противозадирными (EP) и антиокислительными присадками. Требуют периодического пополнения через пресс-масленки.
- Жидкие масла: Циркуляционные системы смазки с принудительной подачей, фильтрацией и охлаждением масла. Используются в высокоскоростных и высоконагруженных агрегатах (турбогенераторы).
Особенности монтажа, смазки и диагностики
Правильный монтаж подшипников данного размера требует применения гидравлических или механических съемников и напрессовочных инструментов. Нагрев перед установкой (индукционный или в масляной ванне) до 80-110°C обязателен для подшипников с натягом, чтобы избежать повреждения колец. Контроль осевого зазора (для радиально-упорных и сферических подшипников) и радиального натяга – критически важный этап.
Смазка является определяющим фактором долговечности. Для узлов энергооборудования применяются:
Мониторинг состояния подшипников в энергетике осуществляется методами вибродиагностики (анализ спектра вибрации для выявления дефектов качения), термоконтроля (повышение температуры указывает на избыток смазки, износ или неправильный монтаж) и акустической диагностики.
Вопросы и ответы (FAQ) по подшипникам 90x190x64 мм
Чем отличается подшипник 2318 от 2318K?
Буква «K» в обозначении сферического роликоподшипника (например, 2318K) указывает на коническое отверстие во внутреннем кольце с конусностью 1:12. Такой подшипник устанавливается на коническую втулку (ступицу), что обеспечивает более простой, точный и надежный монтаж/демонтаж, а также позволяет регулировать радиальный зазор в узле. Подшипник 2318 имеет стандартное цилиндрическое отверстие.
Какая смазка рекомендуется для сферического роликоподшипника 90x190x64 в вентиляторе градирни?
Для таких условий (средние скорости, возможное воздействие влаги, длительный межсервисный интервал) рекомендуется литиевая консистентная смазка класса NLGI 2 с высокими водоотталкивающими (противокоррозионными) и противозадирными (EP) свойствами. Примеры: Shell Gadus S2 V220D, Mobil SHC Polyrex 102. Количество смазки – заполнение 1/3 – 1/2 свободного пространства в подшипнике при пополнении.
Как подобрать аналог импортного подшипника данного размера?
Подбор осуществляется по основным размерам (90x190x64), типу (радиальный, сферический и т.д.) и характеристикам (грузоподъемность, предельная частота вращения). Например, сферический роликоподшипник SKF 2318 CC/W33 имеет прямые аналоги: FAG 2318K.MB.C3, NSK 2318, NTN 2318, российское производство – 1318. Необходимо сверять также класс точности, внутренний зазор (C2, CN, C3, C4) и тип уплотнений.
Что означает маркировка C3 в обозначении подшипника?
Маркировка C3 указывает на группу радиального внутреннего зазора, превышающую нормальную (стандартную) группу CN. Подшипник с зазором C3 предназначен для работы в условиях, где ожидается значительный нагрев внутреннего кольца относительно наружного, что приводит к уменьшению рабочего зазора. Это типично для электродвигателей, редукторов и других узлов с высокими скоростями или перепадами температур.
Каков типичный ресурс такого подшипника в электродвигателе мощностью 1-2 МВт?
Расчетный номинальный ресурс (L10h) для правильно подобранного, смонтированного и смазываемого подшипника (сферического или цилиндрического роликового) в электродвигателе такой мощности при стандартных условиях может составлять от 40 000 до 100 000 часов работы. Фактический ресурс сильно зависит от реальных нагрузок (включая вибрации от сети), чистоты смазки, качества электропитания (влияющего на паразитные токи) и соблюдения регламентов технического обслуживания.
Заключение
Подшипники с размерами 90x190x64 мм представляют собой серию высоконадежных узлов, критически важных для бесперебойной работы энергетического оборудования. Корректный выбор типа (сферический, цилиндрический, радиальный), исполнения (точность, зазор, система смазки) и производителя, в сочетании с профессиональным монтажом и системой планово-предупредительного обслуживания, позволяет достичь максимального межремонтного интервала и минимизировать риски внеплановых остановок. Понимание особенностей каждого типа подшипника и условий их применения является обязательным для инженерно-технического персонала, ответственного за эксплуатацию и ремонт энергетических активов.