Шариковые однорядные подшипники DINROLL

Шариковые однорядные подшипники DINROLL: техническая спецификация и применение в электротехнике

Шариковые однорядные подшипники DINROLL представляют собой радиальные подшипники качения, соответствующие международным стандартам DIN 625-1 и ISO 15. Их конструкция является классической и наиболее распространенной: одно кольцо с глубокими канавками, набор шариков, удерживаемых сепаратором, и второе кольцо. Основное назначение – восприятие радиальных нагрузок, а также комбинированных (радиально-осевых) нагрузок в ограниченном объеме. В электротехнической и энергетической отраслях они являются критически важными компонентами для обеспечения бесперебойного вращения валов электродвигателей, генераторов, вентиляторов охлаждения, насосов и прочего силового оборудования.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция подшипника оптимизирована для минимизации трения и максимального распределения нагрузки.

• Кольца (наружное и внутреннее): Изготавливаются из подшипниковой стали марки 100Cr6 (аналог ШХ15) или ее эквивалентов, проходящей полный цикл термообработки (закалка + низкий отпуск) для достижения высокой твердости (60-66 HRC) и износостойкости.
• Шарики: Материал аналогичен материалу колец. Высокий класс точности (G10-G16) и сферичность обеспечивают плавное качение и низкий уровень вибрации, что критично для высокооборотных электродвигателей.
• Сепаратор: В подшипниках DINROLL чаще применяются штампованные стальные сепараторы (тип J), реже – полиамидные (тип TN). Стальные сепараторы отличаются высокой механической прочностью и термостойкостью. Полиамидные сепараторы (материал PA66, армированный стекловолокном) обеспечивают меньший момент трения, бесшумную работу и лучшее смазывание при недостатке смазки.
• Защитные шайбы или уплотнения: Для защиты от попадания абразивных частиц и удержания пластичной смазки применяются:
  • Z-образная шайба: Стальная шайба с зазором. Обеспечивает базовую защиту.
  • 2RS-уплотнения: Двойные контактные резиновые уплотнения на основе NBR (нитрильный каучук). Обеспечивают высокую степень защиты от загрязнений и влаги, что актуально для оборудования, работающего в сложных условиях энергообъектов.

Типоразмеры, обозначения и таблица основных параметров

Обозначение подшипников DINROLL следует стандартной системе нумерации SKF/FAG. Основная размерная серия для электродвигателей – 62 (легкая) и 63 (средняя). Обозначение, например, 6308-2RS C3 расшифровывается:
63 – серия по ширине и наружному диаметру; 08 – код внутреннего диаметра (08*5=40 мм); 2RS – двухстороннее резиновое уплотнение; C3 – радиальный зазор больше нормального.

Обозначение подшипника	d (мм)	D (мм)	B (мм)	Динамическая грузоподъемность Cr (кН)	Статическая грузоподъемность C0r (кН)	Предельная частота вращения (об/мин)	Масса (кг)
6205-2Z/C3	25	52	15	14.0	7.85	13000	0.127
6308-2RS/C3	40	90	23	40.5	24.0	9000	0.463
6312-Z/C3	60	130	31	81.5	51.5	7500	1.14

Классы радиального зазора и точности

Радиальный зазор – ключевой параметр, влияющий на температурный режим и шумность работы. В электродвигателях чаще всего применяются подшипники с увеличенным зазором (C3), так как вал и корпус при работе нагреваются, вызывая температурное расширение и уменьшение внутреннего зазора. Применение подшипника с нормальным зазором (CN) в таком случае может привести к предварительному натягу, перегреву и выходу из строя.

Класс точности подшипников DINROLL для общего машиностроения и электродвигателей стандартный – P0 (нормальный). Для высокоскоростных или особо точных применений доступны классы P6, P5.

Смазка и монтаж

Подшипники поставляются либо без смазки (открытые), либо с предварительной закладкой консистентной смазки. Для энергетического оборудования типичны смазки на основе литиевого мыла (LTL) или комплексного литиевого мыла, устойчивые к окислению и влаге. Интервалы повторной смазки определяются условиями эксплуатации (температура, скорость, нагрузка).

Монтаж требует строгого соблюдения технологии: запрессовка с усилием, передаваемым на нажимное кольцо, которое контактирует с тем кольцом подшипника, которое садится с натягом (обычно внутреннее кольцо на вал). Нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C перед установкой на вал – стандартная практика, исключающая повреждение сепаратора и колец. Неправильный монтаж – основная причина преждевременных отказов.

Применение в электротехнической и энергетической отрасли

• Асинхронные и синхронные электродвигатели (низкого и среднего напряжения): Подшипниковые узлы вала ротора. Требования: низкая вибрация, стойкость к электрическому эрозии (при наличии токов утечки), долговременная работа без обслуживания.
• Генераторы и турбогенераторы: Вспомогательные приводы, системы вентиляции. Работа в условиях повышенных температур.
• Силовые трансформаторы: Приводы устройств РПН (регулирование под нагрузкой), охлаждающие вентиляторы.
• Насосное оборудование (циркуляционные, питательные насосы): Работа при высоких нагрузках и скоростях, часто в условиях повышенной влажности.
• Вентиляторы градирен и систем охлаждения: Большие радиальные нагрузки, воздействие атмосферных условий, длительный режим работы.

Диагностика неисправностей и причины отказов

Основные признаки износа подшипника в энергооборудовании: рост уровня вибрации, появление характерного гула или скрежета, локальный нагрев подшипникового узла. Причины отказов:

• Усталость материала (выкрашивание): Естественный износ после исчерпания ресурса по циклам нагружения.
• Абразивный износ: Попадание твердых частиц из-за неэффективного уплотнения или загрязненной смазки.
• Коррозия: Воздействие влаги или агрессивных сред.
• Электрическая эрозия (пitting): Прохождение паразитных токов через подшипник, вызывающее точечное оплавление дорожек качения. Решение – использование подшипников с изолирующим покрытием или установка токоотводных щеток.
• Неправильный монтаж или регулировка: Перекос, чрезмерный натяг, повреждение при установке.
• Недостаток или деградация смазки: Приводит к сухому трению и заклиниванию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличаются подшипники с индексом C3 от CN и когда их нужно применять?

Индекс CN обозначает нормальный радиальный зазор, C3 – зазор, увеличенный относительно нормального. В электродвигателях, где вал и корпус имеют разную температуру нагрева и коэффициенты расширения, применение подшипника C3 является стандартом. Это предотвращает возникновение опасного осевого натяга в рабочем состоянии, ведущего к перегреву и разрушению. Подшипники CN применяются в узлах, где температурный градиент минимален.

Что означает маркировка 2RS и 2Z? Какой вариант выбрать для электродвигателя, работающего в запыленном помещении?

2RS обозначает наличие двухстороннего контактного резинового уплотнения. 2Z – наличие двухсторонней металлической защитной шайбы (с зазором). Для запыленных, влажных или агрессивных сред безусловно предпочтительны подшипники с индексом 2RS. Они обеспечивают герметичность на уровне IP65, эффективно удерживают смазку и защищают от попадания абразивных частиц. Подшипники с индексом 2Z обеспечивают лишь защиту от крупных частиц и используются в чистых, сухих условиях.

Как правильно определить необходимый момент повторной смазки подшипникового узла?

Интервал пересмазки (T) зависит от типа подшипника, его размера, скорости вращения (n), рабочей температуры и условий. Существуют эмпирические формулы и таблицы от производителей смазок. Общее правило: с повышением температуры на 15°C выше 70°C интервал сокращается вдвое. Для критически важного оборудования интервалы определяются на основе регулярного анализа состояния смазки (например, по содержанию влаги и металлических частиц) и данных вибродиагностики.

Можно ли заменить подшипник с полиамидным сепаратором (TN) на подшипник со стальным сепаратором (J) и наоборот?

Прямая замена возможна по посадочным размерам, но необходимо учитывать эксплуатационные ограничения. Полиамидные сепараторы имеют предельную рабочую температуру (обычно +120°C для PA66), ограничение по скорости (ниже, чем у стальных прецизионных сепараторов) и несовместимы с некоторыми типами синтетических смазок. Стальные сепараторы более универсальны по температуре и смазке, но могут создавать несколько больший шум. Замена требует анализа реальных условий работы узла.

Как бороться с повреждениями подшипников от токов утечки (электрической эрозией)?

Существует несколько технических решений:

• Использование подшипников с изолирующим покрытием на наружном или внутреннем кольце (например, оксид алюминия). Это наиболее эффективный метод, полностью блокирующий прохождение токов.
• Установка токосъемных щеток (заземляющих колец) на валу для отвода паразитных токов.
• Применение диэлектрических втулок в подшипниковом узле для разрыва гальванической связи.

Признаком проблемы являются микрократеры на дорожках качения, напоминающие пунктирную линию («рябь»).

Что важнее при выборе подшипника для ремонта электродвигателя: точное соответствие оригиналу или анализ реальных рабочих условий?

Анализ реальных условий является приоритетным. Необходимо учитывать:

• Фактическую температуру в зоне подшипника (возможно, требуется зазор C4 вместо C3).
• Наличие вибраций или ударных нагрузок (возможно, требуется подшипник с повышенной грузоподъемностью).
• Условия окружающей среды (требуется усиленная защита 2RS или специальная смазка).
• Наличие паразитных токов (требуется изолированный подшипник).

Слепое копирование оригинальной маркировки без анализа причин предыдущего отказа может привести к повторной поломке в короткие сроки.