Подшипники двухрядные 85х150 мм

Подшипники двухрядные 85х150 мм: конструкция, применение и технические аспекты

Двухрядные подшипники с размерами 85 мм по внутреннему диаметру и 150 мм по наружному представляют собой узкоспециализированный класс роликоподшипников, предназначенный для работы в условиях высоких радиальных нагрузок и умеренных осевых усилий. Их ключевая особенность — наличие двух рядов тел качения (шариков или роликов), что позволяет удвоить грузоподъемность и повысить жесткость узла по сравнению с однорядными аналогами при сохранении габаритных размеров. Основная сфера применения таких подшипников — тяжелое промышленное оборудование в энергетике, металлургии, горнодобывающей и перерабатывающей отраслях.

Конструктивные особенности и типы

Подшипники 85х150 мм изготавливаются в нескольких конструктивных исполнениях, определяющих их функциональность.

• Двухрядные сферические роликоподшипники (тип CC, CA): Наиболее распространенный тип для данных размеров. Имеют два ряда бочкообразных роликов, беговая дорожка наружного кольца выполнена по сфере. Это позволяет компенсировать перекосы вала до 2-3°, что критически важно для длинных валов и при монтажных неточностях. Обозначаются сериями 213.., 222.., 223.. (например, 22217K — сферический двухрядный роликоподшипник с внутренним диаметром 85 мм, наружным 150 мм и шириной 36 мм).
• Двухрядные шарикоподшипники радиальные: Используются реже, предназначены для высоких радиальных нагрузок при высоких скоростях вращения. Не обладают способностью самоустановки.
• Двухрядные конические роликоподшипники: Применяются для комбинированных (радиально-осевых) нагрузок. Требуют точной регулировки зазора и встречной установки.

Материалы и технологии изготовления

Для подшипников данного типоразмера, работающих в ответственных узлах, используются высокоочищенные подшипниковые стали марок SHX (аналоги 100Cr6, 52100). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах (до +250°C) применяются стали, легированные молибденом и ванадием. Кольца и тела качения проходят объемную закалку до твердости 58-62 HRC. Современные производители используют вакуумное переплавление стали для повышения чистоты и усталостной прочности. Сепараторы изготавливаются из массивной стали (стальные штампованные или точеные), латуни (для высокоскоростных применений) или полиамида (снижение шума, работа без смазки).

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Подшипники 85х150 мм находят применение в узлах с высокими радиальными нагрузками и средними скоростями вращения.

• Электродвигатели большой мощности: Установка на вал ротора двигателей мощностью от 200 кВт и выше, где требуются высокая надежность и долгий ресурс.
• Приводные валы насосного оборудования: Циркуляционные, питательные, конденсатные насосы ТЭС и АЭС.
• Вентиляционное и дымососное оборудование: Подшипниковые узлы главного привода тягодутьевых машин.
• Редукторы и мультипликаторы: В качестве опор тихоходных валов в редукторах привода шаровых мельниц, дробилок, мешалок.
• Оборудование гидроэлектростанций: Вспомогательные механизмы затворов, систем смазки и охлаждения.

Технические характеристики и параметры выбора

Выбор конкретного подшипника 85х150 мм осуществляется на основе расчета эквивалентной динамической и статической нагрузки, частоты вращения, требуемого ресурса и условий эксплуатации.

Параметр	Значение / Описание	Пример для типового подшипника 22217
Внутренний диаметр (d)	85 мм	85 мм
Наружный диаметр (D)	150 мм	150 мм
Ширина (B)	Зависит от серии. Основные серии: 213.. (33 мм), 222.. (36 мм), 223.. (40 мм)	36 мм
Динамическая грузоподъемность (C)	Основная характеристика, определяющая ресурс под нагрузкой. Измеряется в кН.	~ 315 кН
Статическая грузоподъемность (C0)	Максимальная допустимая статическая нагрузка.	~ 335 кН
Предельная частота вращения	Зависит от типа, смазки и системы охлаждения. Для сферических роликоподшипников — до 3000 об/мин (масляная смазка).	~ 2800 об/мин
Допуск угла перекоса	Только для сферических ролико- и шарикоподшипников.	До 2.5°

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж — залог достижения расчетного ресурса. Для подшипников 85х150 мм чаще всего используется термонасадка (нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C) с запрессовкой на вал до упора в бурт. Демонтаж осуществляется с помощью съемников гидравлического или механического типа. Смазка — критический фактор. Применяются пластичные смазки на литиевой или комплексной основе (например, Литол-24, EFELE MG-212) для скоростей до 1500 об/мин и масляная картерная или циркуляционная смазка (индустриальные масла ISO VG 68-150) для высоких скоростей и температур. Система уплотнений (лабиринтные, контактные сальники) должна соответствовать запыленности среды. В процессе эксплуатации обязателен мониторинг вибрации, температуры (норма до +70°C) и акустического шума.

Диагностика неисправностей и причины выхода из строя

• Усталостное выкрашивание (питтинг): Естественный износ при длительной работе. Ускоряется при перегрузках.
• Задиры и прихваты: Следствие недостатка или отсутствия смазки, некачественной смазки.
• Абразивный износ: Попадание твердых частиц из-за неэффективного уплотнения.
• Коррозия: Работа во влажной среде, конденсация влаги при перепадах температур.
• Пластическая деформация (вмятины на дорожках качения): Возникает при ударных нагрузках или неправильном монтаже.
• Перегрев и изменение структуры металла (отпуск): Работа с превышением температурного предела, неисправность системы охлаждения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем двухрядный подшипник 85х150 мм принципиально лучше двух однорядных, установленных рядом?

Двухрядный подшипник конструктивно обеспечивает лучшую соосность рядов тел качения, равномерное распределение нагрузки и часто имеет общий сепаратор. Это повышает общую жесткость узла и снижает чувствительность к перекосам. Установка двух однорядных подшипников требует высокой точности взаимного позиционирования опор, что сложнее в монтаже и может привести к перераспределению нагрузок.

Как правильно определить необходимый класс точности для применения в турбомеханизмах?

Для большинства промышленных электродвигателей и насосов достаточно нормального класса точности (P0 по ISO, Class Normal по ABEC). Для высокоскоростных шпинделей, прецизионных редукторов ГПА требуются классы P6, P5 (ABEC 3, 5). Выбор должен быть основан на рекомендациях производителя основного оборудования и расчетах на виброустойчивость.

Каков расчетный ресурс такого подшипника и от чего он в реальности зависит?

Номинальный расчетный ресурс L₁₀ (при котором не менее 90% подшипников одной партии должны отработать) рассчитывается по формуле с учетом динамической грузоподъемности (C) и эквивалентной нагрузки (P). В реальных условиях ресурс на 50-70% определяется качеством монтажа, чистотой и эффективностью системы смазки, соответствием нагрузки проектной и отсутствием внешних вибраций. Реальный средний ресурс часто в 3-5 раз превышает расчетный L₁₀.

Возможна ли замена сферического двухрядного роликоподшипника на радиальный шариковый того же размера?

Категорически не рекомендуется. Несмотря на совпадение посадочных размеров, грузоподъемность и, что важнее, способность компенсировать перекосы у шарикового радиального подшипника будут на порядок ниже. Это приведет к преждевременному выходу из строя из-за перегрузки или заклинивания из-за перекоса.

Какие современные тенденции в производстве влияют на качество подшипников данного типоразмера?

Ключевые тенденции: внедрение стали, полученной методом вакуумно-дугового переплава, для повышения усталостной прочности; использование сепараторов из полимерных композитов, снижающих трение и позволяющих работать в режиме недостаточной смазки; нанесение износостойких покрытий (например, нитрида титана) на дорожки качения для работы в абразивных средах; развитие систем встроенного мониторинга состояния (сенсоры температуры и вибрации, встраиваемые в крышку подшипникового узла).