Подшипниковые узлы TU

Подшипниковые узлы TU: конструкция, стандарты и применение в электротехнической продукции

Подшипниковые узлы серии TU представляют собой законченные, готовые к установке механические сборки, предназначенные для фиксации и вращения валов электрических машин, преимущественно асинхронных электродвигателей. Их основная функция – обеспечение точного позиционирования ротора в статоре с минимальными потерями на трение и максимальной долговечностью. Узел TU является неотъемлемой частью конструкции двигателя, воспринимающим радиальные и ограниченные осевые нагрузки. В отличие от простой установки подшипника в корпус, узел TU поставляется как единый агрегат, включающий корпус (обычно из чугуна или стали), установленный подшипник качения (чаще всего шариковый радиальный или радиально-упорный), систему уплотнений и, как правило, предварительно заполненный смазкой. Это обеспечивает высокую степень стандартизации, упрощает монтаж и обслуживание.

Конструктивные особенности и составные элементы

Конструкция подшипникового узла TU является тщательно продуманной и включает несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Корпус (Housing): Изготавливается из серого чугуна марки не ниже СЧ20 (по ГОСТ) или из стали. Имеет фланец для крепления к торцу двигателя (лапа или фланцевое исполнение). Внутренняя полость корпуса точно обработана для посадки наружного кольца подшипника. Посадочное отверстие под вал имеет стандартный диаметральный ряд.
• Подшипник качения (Bearing): Основной силовой элемент. В узлах TU наиболее распространены:
  • Шарикоподшипники радиальные однорядные (тип 60000, 62000, 63000 по ISO). Применяются при умеренных радиальных нагрузках.
  • Шарикоподшипники радиально-упорные (тип 70000). Используются в сдвоенных установках «back-to-back» для восприятия значительных осевых нагрузок в обоих направлениях.
  • В узлах для тяжелых условий иногда применяются роликовые подшипники.

  Класс точности подшипника обычно соответствует Р0 (нормальный) или Р6 (повышенный) по ГОСТ 520.

• Система уплотнений (Seals): Критически важный элемент для удержания смазки внутри узла и защиты от попадания абразивных частиц, влаги и других загрязнений. Часто используется комбинация уплотнений:
  • Контактные манжетные уплотнения (сальники) из маслостойкой резины (NBR, FKM).
  • Лабиринтные уплотнения, создающие сложный путь для проникновения загрязнений без контакта и износа.
  • Комбинированные уплотнения (например, лабиринт + контактная манжета).
• Смазка (Lubricant): Узлы TU поставляются заправленными пластичной смазкой на основе литиевого или комплексного литиевого загустителя. Количество и тип смазки подбираются под расчетный срок службы подшипника и условия эксплуатации (температура, скорость вращения).
• Крышка (End Cover или Bearing Cap): Защищает внутреннюю полость узла со стороны, противоположной фланцу крепления. Может быть штампованной из стали или литой из чугуна, часто интегрирует в себя уплотнительные элементы.

Стандартизация и типоразмеры

Подшипниковые узлы TU производятся в соответствии с международными и национальными стандартами, что обеспечивает их взаимозаменяемость. Базовым стандартом является ISO 3228 (подшипники качения – Фланцевые корпуса). В российской практике исторически широко применяется ряд типоразмеров, унаследованный от ГОСТ, который коррелирует с международной номенклатурой. Маркировка узла обычно включает буквенное обозначение серии (TU) и цифровой код, указывающий на посадочный диаметр вала в миллиметрах.

Обозначение узла (пример)	Посадочный диаметр вала, d (мм)	Тип подшипника (аналог)	Габаритные размеры (примерные), мм (D x H)	Масса (примерная), кг
TU 208	40	6208 (1608 по ГОСТ)	80 x 165	3.5
TU 212	60	6212 (1612 по ГОСТ)	110 x 195	7.2
TU 218	90	6218 (1618 по ГОСТ)	160 x 260	18.5

Ключевые преимущества и области применения

Использование готовых подшипниковых узлов TU в электродвигателях дает ряд существенных преимуществ для производителей и конечных пользователей.

• Упрощение конструкции и сборки двигателя: Отпадает необходимость в индивидуальной обработке посадочных мест под подшипник в корпусе двигателя. Узел крепится стандартными болтами.
• Высокая надежность и герметичность: Заводская сборка и заправка смазкой обеспечивают оптимальные условия работы подшипника. Качественные уплотнения продлевают межсмазочный интервал.
• Упрощение обслуживания и ремонта: При износе подшипника узел TU может быть заменен целиком без необходимости демонтажа и прессовки самого подшипника с вала на месте эксплуатации (при наличии съемника). Это сокращает время простоя.
• Стандартизация и доступность: Широкий ряд типоразмеров от множества производителей облегчает поиск замены и проектирование.

Основные области применения: Асинхронные электродвигатели общего назначения (от 0.12 до нескольких сотен кВт), используемые в насосах, вентиляторах, компрессорах, конвейерах, редукторах, станках и другом промышленном оборудовании. Узлы устанавливаются как со стороны привода (D-end), так и со стороны противоприводной (N-end) части вала.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание – залог долговечности подшипникового узла. Монтаж осуществляется путем насадки узла на вал двигателя до упора в бурт или упорное кольцо, с последующим креплением фланца к корпусу двигателя болтами. Критически важно соблюдать соосность и не допускать перекоса. Осевой зазор вала регулируется прокладками между корпусом узла и двигателем. В процессе эксплуатации необходимо контролировать температуру и вибрацию узла. Перегрев может указывать на перетяжку, недостаток или деградацию смазки, износ подшипника. Техническое обслуживание заключается в периодической проверке состояния уплотнений и пополнении или замене смазки через пресс-масленки (если они предусмотрены конструкцией) в соответствии с регламентом завода-изготовителя двигателя. При замене смазки старая должна быть полностью удалена.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем узел TU отличается от узла TUL или U?

Буква в суффиксе указывает на конструктивные особенности. «U» часто обозначает узел с двумя уплотнениями (с обеих сторон). «L» может указывать на наличие лабиринтного уплотнения. «TU» – наиболее распространенная базовая серия. Конкретные отличия необходимо уточнять в каталогах производителя.

Как подобрать аналог узла TU при замене?

Основными параметрами для подбора являются: посадочный диаметр вала (d), диаметр расположения крепежных отверстий (D) и их количество, габаритные размеры (высота узла). Необходимо также учитывать тип подшипника (радиальный/радиально-упорный), класс точности и тип уплотнения. Предпочтительнее использовать каталоги известных производителей (SKF, FAG, NSK, NTN) или специализированные таблицы соответствия.

Каков средний ресурс подшипникового узла TU?

Расчетный ресурс (L10) определяется в первую очередь ресурсом установленного подшипника и зависит от нагрузки, скорости вращения, температуры и чистоты смазки. В стандартных электродвигателях общего назначения при нормальных условиях эксплуатации ресурс может составлять 20 000 – 40 000 часов. На практике ресурс часто лимитируется состоянием уплотнений и периодичностью обслуживания.

Можно ли перезаправлять узел TU смазкой и как часто это делать?

Да, большинство узлов TU имеют возможность пополнения смазки через пресс-масленку. Интервал перезаправки зависит от условий работы (скорость, температура, запыленность). Общие рекомендации: для двигателей, работающих в нормальных условиях – каждые 4000-8000 часов; в тяжелых условиях (высокая температура, влажность, запыленность) – каждые 1000-2000 часов. Необходимо использовать только рекомендованную тип смазки.

Что является основными признаками выхода узла TU из строя?

• Повышенный шум (гул, скрежет) при работе двигателя.
• Повышенная вибрация вала.
• Нагрев корпуса узла сверх нормативного (обычно более +80-90°C на ощупь).
• Течь смазки через уплотнения или, наоборот, попадание влаги/грязи внутрь.
• Люфт вала в радиальном или осевом направлении.

Заключение

Подшипниковые узлы серии TU являются высокостандартизированным, надежным и удобным в применении решением для электродвигателей и другого вращающегося оборудования. Их конструкция, объединяющая корпус, подшипник, уплотнения и смазку в единый узел, обеспечивает стабильную работу, снижает затраты на производство и обслуживание. Понимание конструкции, типоразмерного ряда, правил монтажа и обслуживания позволяет специалистам в области энергетики и промышленной эксплуатации корректно выбирать, применять и обслуживать данные узлы, максимизируя межремонтный интервал и общую надежность электропривода. Выбор качественных узлов от проверенных производителей, наряду с соблюдением регламентов эксплуатации, является ключевым фактором для обеспечения длительного и безотказного срока службы оборудования.