Подшипники роликовые 105х190

Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами 105х190: полный технический обзор для применения в энергетике

Роликовый радиальный подшипник с внутренним диаметром 105 мм и внешним диаметром 190 мм является ключевым узлом в тяжелом промышленном оборудовании. Данный типоразмер, часто обозначаемый в каталогах как 105x190x36 (где 36 мм – ширина), относится к классу подшипников с короткими цилиндрическими роликами (тип 2000, 32000 по ГОСТ, или NJ, NUP, NF по ISO). Его основное назначение – восприятие значительных радиальных нагрузок при высоких скоростях вращения, что критически важно для энергетического сектора.

Конструктивные особенности и типы исполнения

Подшипник состоит из нескольких базовых компонентов: наружного и внутреннего колец, сепаратора и комплекта цилиндрических роликов. Отсутствие бортов на одном из колец (в зависимости от типа) позволяет осуществлять осевое смещение вала относительно корпуса, компенсируя тепловые расширения, характерные для энергетических агрегатов. Существует несколько основных конструктивных разновидностей данного типоразмера, отличающихся наличием и расположением бортов (бортиков).

• Тип NJ (ГОСТ 32210-2013): Имеет два борта на наружном кольце и один борт на внутреннем. Способен воспринимать ограниченные односторонние осевые нагрузки только в одном направлении. Часто используется в паре с упорным кольцом.
• Тип NUP (ГОСТ 32210-2013): Имеет два борта на наружном кольце, а на внутреннем – один борт и одно стопорное съемное кольцо. Может воспринимать ограниченные двусторонние осевые нагрузки. Обеспечивает фиксацию вала в обоих направлениях.
• Тип NF (ГОСТ 32210-2013): Имеет два борта на внутреннем кольце и один на наружном. Является «обратной» версией типа NJ, используется для фиксации вала в корпусе.
• С сепаратором: Сепараторы могут быть штампованными (из стального листа) для высоких скоростей или массивными (механически обработанными из латуни, стали или полимеров) для тяжелых ударных нагрузок и сложных условий смазки.

Основные технические параметры и характеристики

Для типоразмера 105x190x36 ключевые параметры определены международными стандартами ISO и ГОСТ. Точные значения динамической и статической грузоподъемности, предельной частоты вращения зависят от конкретного производителя и типа сепаратора.

Таблица 1. Базовые геометрические и нагрузочные характеристики (усредненные данные для типа NJ/NUP)

Параметр	Значение	Примечание
Внутренний диаметр (d)	105 мм	Посадка на вал
Наружный диаметр (D)	190 мм	Посадка в корпус
Ширина (B)	36 мм	Базовая ширина
Радиус закругления (r)	2.5 мм	Монтажный размер
Динамическая грузоподъемность (C)	~ 220 кН	Расчетный ресурс при заданной нагрузке
Статическая грузоподъемность (C0)	~ 255 кН	Предельная нагрузка в неподвижном состоянии
Предельная частота вращения с масляной смазкой	~ 4000 об/мин	Зависит от условий смазки и охлаждения
Предельная частота вращения с пластичной смазкой	~ 2800 об/мин	Для стандартного сепаратора

Сферы применения в энергетике и смежных отраслях

Данный подшипник находит применение в узлах, где преобладают высокие радиальные нагрузки при средних и высоких скоростях вращения.

• Электродвигатели и генераторы большой мощности: Установка на валах роторов в качестве опорных или «плавающих» подшипников для компенсации теплового удлинения вала.
• Приводы насосного оборудования: Циркуляционные, питательные, конденсатные насосы ТЭС и АЭС.
• Вентиляторное оборудование: Приводы дутьевых вентиляторов, дымососов.
• Турбомеханизмы: Вспомогательные механизмы турбинных установок.
• Редукторы и мультипликаторы: В качестве опор быстроходных, промежуточных и тихоходных валов в тяжелонагруженных редукторах.
• Оборудование для транспортировки топлива: Приводы конвейеров угля, скребковых питателей.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание напрямую определяют ресурс подшипника. Для данного типоразмера, ввиду его размеров, монтаж обычно осуществляется термическим способом (нагрев внутреннего кольца в масляной ванне до 80-120°C) или гидравлическим прессованием с применением специальных оправок. Категорически запрещено передавать монтажное усилие через сепаратор или ролики.

Системы смазки: Возможно применение как пластичных смазок (литиевые, комплексные), так и циркуляционных систем жидкой масляной смазки. Выбор зависит от скорости вращения и температурного режима.

Таблица 2. Рекомендации по смазке для подшипника 105x190x36

Тип смазки	Конкретные марки (пример)	Температурный диапазон	Применяемость
Пластичная смазка	Shell Gadus S2 V220D, Mobilith SHC 220	-30°C … +150°C	Для умеренных скоростей, необслуживаемые узлы с длительным интервалом замены
Минеральное масло	ISO VG 68, ISO VG 100	Зависит от базового масла	Циркуляционные системы смазки турбоагрегатов, редукторов
Синтетическое масло (PAO, PAG)	ISO VG 68	-40°C … +180°C	Высокоскоростные узлы, экстремальные температурные условия

Контроль и диагностика: В процессе эксплуатации обязателен мониторинг вибрации, температуры узла (норма обычно до +85°C на корпусе) и акустического шума. Рост этих параметров свидетельствует о износе, нарушении смазки или misalignment (перекосе) вала.

Взаимозаменяемость и аналоги

Подшипник 105x190x36 производится множеством компаний по всему миру. При выборе аналога необходимо сверять не только основные размеры, но и тип конструкции (NJ, NUP), класс точности, материал и тип сепаратора, а также динамическую грузоподъемность.

• Отечественные аналоги: Обозначение по ГОСТ 32210-2013, например, НJ 221 (тип NJ), НUP 221 (тип NUP). Устаревшее обозначение по ГОСТ 8328-75 – 2221 (тип 2-й серии).
• Международные аналоги: SKF – NJ 221 ECJ (с стальным сепаратором), FAG – NJ 221 E.TVP2, NSK – NJ 221, Timken – JLM 722149/JLM 722110.

Классы точности: нормальный (стандартный), Р6 (повышенный), Р5 (высокий) – для прецизионных высокоскоростных применений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается тип NJ от типа NUP в данном типоразмере?

Тип NJ имеет один борт на внутреннем кольце и два на наружном, позволяя фиксировать вал только в одном осевом направлении. Тип NUP, за счет наличия стопорного кольца на внутреннем кольце, обеспечивает двустороннюю осевую фиксацию вала. В энергетике NJ часто используется как плавающая опора в паре с фиксирующим подшипником, а NUP может работать как самостоятельная фиксирующая опора.

Можно ли использовать этот подшипник в узле с осевой нагрузкой?

Цилиндрические роликовые подшипники 105x190x36 предназначены в первую очередь для радиальных нагрузок. Они могут воспринимать лишь очень небольшие осевые нагрузки (не более 10% от неиспользованной допустимой радиальной нагрузки) и только в случае, если имеют соответствующие борта (типы NJ, NUP, NF). Для значительных осевых усилий необходима комбинация с упорным шариковым или роликовым подшипником.

Как правильно определить необходимый класс точности для электродвигателя?

Для большинства электродвигателей и генераторов мощностью до нескольких мегаватт достаточно подшипников нормального (стандартного) класса точности. Классы Р6 или Р5 требуются для высокоскоростных двигателей (частота вращения свыше 3000 об/мин), специальных генераторов с жесткими требованиями к биению вала или в редукторах с высоким уровнем кинематической точности. Выбор должен быть основан на технических требованиях производителя агрегата.

Каков расчетный ресурс подшипника и от чего он зависит?

Номинальный расчетный ресурс L₁₀ (в часах) рассчитывается по формуле, основанной на динамической грузоподъемности (C) и эквивалентной динамической нагрузке (P). L₁₀ = (C/P)^10/3 (1/(60n)) 10⁶, где n – частота вращения. На практике ресурс сильно зависит от качества монтажа, чистоты смазочного материала, отсутствия перекосов, вибраций и перегрева. В идеальных условиях ресурс может превышать 50 000 часов, но в реальных эксплуатационных условиях на электростанции он часто составляет 20 000 – 40 000 часов.

Какие основные признаки выхода подшипника из строя?

• Повышение температуры: Устойчивый рост температуры узла на 15-20°C выше рабочей нормы.
• Повышенная вибрация: Рост уровня вибрации, особенно в высокочастотном диапазоне.
• Акустический шум: Появление постоянного гудения, свиста или нерегулярного стука.
• Изменение цвета смазки: При регламентном осмотре – наличие в пластичной смазке металлической стружки или потемнение.

Допустимо ли повторное использование подшипника после демонтажа?

Решение принимается после тщательной дефектовки. Если подшипник демонтирован аккуратно, без повреждений, не имеет видимых дефектов (задиры, выкрашивание, коррозия, износ беговых дорожек), а его геометрия и радиальный зазор соответствуют паспортным значениям, его можно повторно использовать после полной промывки и нанесения свежей смазки. Однако для критически важного оборудования энергетики рекомендуется установка нового подшипника.