Подшипники роликовые INA

Подшипники роликовые INA: технические характеристики, классификация и применение в электротехнической и энергетической отраслях

Подшипники роликовые производства INA, входящей в состав группы Schaeffler, представляют собой высокоточные компоненты, разработанные для восприятия значительных радиальных нагрузок. Их конструкция, основанная на использовании цилиндрических, конических, игольчатых или бочкообразных роликов в качестве тел качения, обеспечивает высокую грузоподъемность, жесткость и долговечность узлов. В энергетическом секторе, где оборудование работает в условиях непрерывных высоких нагрузок, вибраций и нередко агрессивных сред, надежность подшипниковых узлов является критически важным фактором. Продукция INA охватывает полный спектр роликовых подшипников, каждый из которых оптимизирован для конкретных условий эксплуатации.

Классификация и конструктивные особенности роликовых подшипников INA

Ассортимент роликовых подшипников INA делится на несколько основных классов, отличающихся геометрией тел качения, конструкцией сепаратора и возможностью восприятия тех или иных видов нагрузок.

Цилиндрические роликоподшипники

Обладают высокой радиальной грузоподъемностью и жесткостью. Благодаря линейному контакту роликов с дорожками качения они эффективно работают при высоких скоростях вращения. По конструкции делятся на неразъемные (типы NU, NJ, NUP, N) и разъемные (типы F, RNU). Неразъемные часто используются в качестве опор валов электродвигателей и генераторов, воспринимая радиальные нагрузки и допуская осевое смещение вала в пределах одного кольца. Разъемные подшипники упрощают монтаж в сложных узлах, например, на коленчатых валах или в тяжелонагруженных редукторах.

Конические роликоподшипники

Способны воспринимать комбинированные (радиальные и однонаправленные осевые) нагрузки. Угол контакта определяет соотношение между осевой и радиальной грузоподъемностью. В энергетике применяются в узлах с преобладающими радиальными и ударными нагрузками: опоры валов турбин, тяговые электродвигатели, механизмы поворота тяжелого оборудования. Подшипники обычно устанавливаются попарно в регулируемом или нерегулируемом исполнении.

Игольчатые подшипники

Характеризуются малым поперечным сечением при значительной радиальной грузоподъемности. Используются в условиях ограниченного монтажного пространства. Различают игольчатые подшипники с сепаратором (с внутренним кольцом, без внутреннего кольца или со штампованным наружным кольцом) и игольчатые ролики без сепаратора (игольчатые комплекты). Применяются в кривошипно-шатунных механизмах, редукторах, насосном оборудовании.

Сферические роликоподшипники

Имеют два ряда бочкообразных роликов, бегущих по сферической дорожке качения наружного кольца. Это позволяет компенсировать перекосы вала до 2-3°, что критически важно для длинных валов, работающих под прогибом, или в условиях неидеальной соосности. Обладают высокой радиальной и умеренной двухсторонней осевой грузоподъемностью. Ключевое применение в энергетике – опорные и упорные узлы турбогенераторов, тяжёлых вентиляторов, дымососов, шаровых мельниц на угольных ТЭС.

Роликовые упорные подшипники

Специализированы для восприятия исключительно осевых нагрузок. Включают цилиндрические, конические и сферические роликовые упорные подшипники. Используются в вертикальных турбинах, поворотных механизмах кранового оборудования, червячных редукторах, где необходимо фиксировать вал в осевом направлении под высокой нагрузкой.

Материалы, смазка и системы уплотнений

Для обеспечения долговечности в различных условиях INA использует подшипниковые стали высшего качества (например, 100Cr6), а также специальные стали для работы при повышенных температурах или в агрессивных средах. Для особо тяжелых условий предлагаются подшипники с поверхностным упрочнением дорожек качения или из коррозионно-стойких марок. Предварительная смазка подшипников осуществляется высокотемпературными или низкотемпературными консистентными смазками на литиевой или комплексной мыльной основе. Системы уплотнений варьируются от простых штампованных стальных защитных шайб до лабиринтных уплотнений и комбинированных уплотнений из армированного акрилонитрильного каучука (PERMAFOUR), обеспечивающих максимальную защиту от попадания загрязнений и утечки смазки.

Таблица: Основные типы роликовых подшипников INA и их применение в энергетике

Методы монтажа, регулировки и контроль состояния

Правильный монтаж определяет ресурс подшипника. Для цилиндрических подшипников критически важно обеспечить точную посадку с натягом на вал или в корпус (в зависимости от типа кольца, воспринимающего нагрузку). Конические и сферические роликоподшипники требуют точной осевой регулировки для создания оптимального рабочего зазора. Для этого используются наборы прокладок, регулировочные гайки или дистанционные кольца. Контроль состояния в процессе эксплуатации осуществляется посредством вибродиагностики, термографии и анализа акустических шумов. Рост уровня вибрации на определенных частотах часто указывает на дефекты дорожек качения или тел качения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как правильно подобрать роликовый подшипник INA для электродвигателя мощностью 1 МВт?

Выбор зависит от типа электродвигателя (горизонтальный/вертикальный), вида нагрузки, скорости вращения и посадочных размеров. Для опор вала горизонтального двигателя чаще применяются пары конических роликоподшипников (серия 313) или цилиндрический подшипник на несущей стороне и шариковый сферический на плавающей. Необходим расчет эквивалентной динамической нагрузки и сопоставление с динамической грузоподъемностью выбранного подшипника по каталогу. Обязательно учитывается способ смазки (консистентная, жидкая, циркуляционная) и тип уплотнения.

Чем обусловлена необходимость периодической регулировки конических роликоподшипников?

В процессе работы происходит естественный износ роликов и дорожек качения, а также приработка и уплотнение смазочного материала. Это приводит к увеличению внутреннего зазора, что вызывает повышенные вибрации, шум и ударные нагрузки. Регулировка позволяет восстановить оптимальный рабочий зазор, обеспечивающий правильное распределение нагрузки и длительный ресурс узла.

Какие подшипники INA рекомендованы для применения в условиях повышенной запыленности (например, на угольных ТЭС)?

Для таких условий следует выбирать подшипники с эффективными уплотнениями. Оптимальным решением являются сферические роликоподшипники с лабиринтными уплотнениями или подшипники в исполнении с интегрированными уплотнениями из стойких к абразиву материалов (например, типа CS). Дополнительно могут использоваться внешние лабиринтные кольца и подача чистого смазочного материала под давлением для создания барьера.

Как отличить подшипник, предназначенный для плавающей опоры, от подшипника для фиксированной?

В плавающей опоре, компенсирующей температурные расширения вала, устанавливаются подшипники, допускающие осевое смещение. Это цилиндрические роликоподшипники типов NU и NJ (без бортов на одном из колец) или сферические шарикоподшипники. В фиксированной опоре, воспринимающей осевые нагрузки, используются подшипники, жестко фиксирующие вал в обоих направлениях: например, конические роликоподшипники, установленные парой, или радиально-упорные шарикоподшипники.

Каковы признаки выхода из строя роликового подшипника и какие действия следует предпринять?

• Повышенная вибрация и шум: Характерный низкочастотный гул указывает на повреждение наружного кольца, высокочастотный свист – на повреждение внутреннего. Требуется виброанализ.
• Перегрев узла: Превышение рабочей температуры на 15-20°C выше нормальной может свидетельствовать о чрезмерном натяге, недостатке смазки или ее деградации.
• Появление люфта: Осевой или радиальный люфт вала – признак критического износа.
• Действия: Немедленно остановить оборудование для диагностики. Заменить подшипник на новый, соблюдая все правила монтажа, предварительно выявив и устранив причину выхода из строя (перекос, загрязнение, неправильная смазка).

Заключение

Роликовые подшипники INA являются высокотехнологичными компонентами, от которых напрямую зависит надежность и эффективность энергетического оборудования. Широкий типоразмерный ряд, разнообразие конструктивных исполнений и материалов позволяют инженерам подобрать оптимальное решение для любого узла – от вспомогательного насоса до главного турбогенератора. Ключом к максимальному использованию ресурса подшипников является их правильный выбор на этапе проектирования, квалифицированный монтаж с соблюдением допусков и регулировок, а также организация системы планового мониторинга состояния и обслуживания. Следование рекомендациям производителя по смазке и условиям эксплуатации обеспечивает безотказную работу подшипниковых узлов на протяжении всего расчетного срока службы, минимизируя риски простоев дорогостоящего энергетического оборудования.