Закрытые подшипники SKF: конструкция, типы, применение и обслуживание
Закрытые подшипники качения, оснащенные интегрированными защитными устройствами, представляют собой готовые к установке узлы, не требующие дополнительной защиты от внешних загрязнений и удержания смазочного материала в процессе эксплуатации. Компания SKF, являясь мировым лидером в области производства подшипниковой продукции, предлагает широкий спектр закрытых подшипников, разработанных для различных условий работы, включая критически важные применения в энергетике.
Конструкция и принцип действия защитных устройств
Основное отличие закрытого подшипника от открытого заключается в наличии контактных или бесконтактных защитных шайб (уплотнений или щитов), которые монтируются в канавки на наружном кольце, перекрывая зазор между кольцами. Конструктивно они делятся на два основных типа:
- Щиты (Z, ZZ): Представляют собой штампованные стальные диски, которые крепятся в канавке наружного кольца с минимальным радиальным зазором относительно внутреннего кольца. Не являются герметичными, но эффективно защищают от крупных частиц загрязнений и предотвращают вытекание смазки. Подшипники со щитами обычно не подлежат повторной смазке.
- Уплотнения (RS, 2RS, RSL, RSH и др.): Изготавливаются из эластомерных материалов (чаще всего NBR, FKM) и имеют упругий контактный элемент (губу), прижимающийся к поверхности внутреннего кольца или специальной дорожке качения. Обеспечивают значительно более высокую степень защиты от проникновения влаги, мелкодисперсных загрязнений и утечки смазки. Могут использоваться в подшипниках с возможностью повторной смазки (обозначение «W»).
- Стандартные смазки: Чаще всего используется консистентная смазка на основе литиевого мыла (например, SKF LGMT 2 или 3), подходящая для широкого диапазона температур и скоростей.
- Специализированные смазки: Для энергетики критически важны смазки с повышенной стойкостью к окислению, влаге и высоким температурам. Применяются смазки на основе полимочевины (SKF LGHP 2) или комплексного литиевого мыла с синтетическим маслом (SKF LGLT 2).
- Объем заполнения: Подшипник заполняется смазкой на 25-35% от свободного внутреннего пространства. Переполнение ведет к перегреву из-за внутреннего трения.
- Электродвигатели (низковольтные и высоковольтные): Закрытые подшипники с уплотнениями 2RSH являются стандартом для двигателей общего назначения, работающих в запыленных или влажных условиях (вентиляторы, насосы, дымососы).
- Вспомогательное оборудование ТЭЦ и АЭС: Насосы систем охлаждения, питательные насосы, механизмы золоудаления, вентиляционные установки. Здесь важна стойкость к влаге и агрессивным средам.
- Ветроэнергетика: В генераторах и системах ориентации лопастей применяются закрытые подшипники с пожизненной смазкой, рассчитанные на экстремальные температурные перепады и длительный срок службы.
- Приводы задвижек и регулирующей арматуры: Подшипники в редукторах и червячных передачах, часто работающие на открытом воздухе, требуют защиты от атмосферных воздействий.
- Готовность к установке, отсутствие необходимости в дополнительных уплотнениях узла.
- Защита от загрязнений и удержание смазки, что повышает надежность и срок службы.
- Снижение затрат на обслуживание: не требуют частой повторной смазки.
- Упрощение конструкции узла, уменьшение его габаритов.
- Повышенный момент трения (особенно у контактных уплотнений), что может быть критично для высокоскоростных применений.
- Ограниченная скорость вращения по сравнению с открытыми подшипниками или подшипниками со щитами.
- Сложность или невозможность визуального контроля состояния смазки и дорожек качения.
- Как правило, более высокая стоимость по сравнению с открытыми аналогами.
- Температурные ограничения, накладываемые материалом уплотнения (для NBR обычно -40°C до +100°C).
- Запрещается нагрев подшипника с уплотнениями открытым пламенем или выше +110°C (для NBR), так как это разрушит эластомер. Для монтажа с натягом следует использовать индукционные нагреватели SKF.
- Не допускается промывка подшипников с предварительной смазкой растворителями.
- Давление при прессовании должно прикладываться только к тому кольцу, которое устанавливается с натягом. Ни в коем случае не через уплотнения.
- Подшипники с суффиксом «W» (например, 2RSW) допускают повторную смазку. Для этого необходимо использовать штатные пресс-масленки и соблюдать рекомендации по типу и объему смазки. Перед смазкой следует очистить грязеотражательные канавки.
- Демонтаж должен производиться с помощью съемников, воздействующих только на съемное кольцо.
Типы закрытых подшипников SKF и их обозначения
SKF использует систему суффиксов для обозначения типа защиты. Комбинации суффиксов указывают на наличие защиты с одной или двух сторон.
| Суффикс | Тип защиты | Материал / Конструкция | Степень защиты | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Z | Стальной щит | Сталь | Низкая (крупные частицы) | Односторонний. Низкое трение. |
| ZZ (2Z) | Два стальных щита | Сталь | Низкая (крупные частицы) | Двусторонний. Не обслуживаемый. |
| RSH | Контакное уплотнение | NBR, стальной армирующий элемент | Высокая | Односторонний. Универсальное применение. |
| 2RSH (2RS1) | Два контактных уплотнения | NBR, стальной армирующий элемент | Очень высокая | Двусторонний. Наиболее распространенный тип. |
| RSL | Низкофрикционное уплотнение | NBR, литое исполнение | Высокая | Односторонний. Сниженный момент трения. |
| VA201 | Защитный фланец | Сталь | Внешняя защита | Для сельхозтехники, защита от стеблей. |
Смазочные материалы в закрытых подшипниках SKF
Закрытые подшипники SKF поставляются с предварительным заполнением смазки на весь расчетный срок службы (L10). Выбор смазки является ключевым фактором для надежности.
Применение в энергетике и смежных отраслях
В энергетическом секторе закрытые подшипники SKF находят применение в оборудовании, где частота обслуживания должна быть минимизирована, а надежность – максимизирована.
Преимущества и недостатки закрытых подшипников
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Рекомендации по монтажу, демонтажу и обслуживанию
Монтаж закрытых подшипников требует осторожности, чтобы не повредить уплотнения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник с суффиксом 2RSH от подшипника с суффиксом 2Z?
2RSH обозначает подшипник с двумя контактными уплотнениями из армированного NBR-каучука, обеспечивающими высокую степень герметичности. 2Z (ZZ) обозначает подшипник с двумя стальными щитами, которые являются бесконтактными и защищают только от крупных частиц. Подшипник 2RSH лучше защищен от влаги и мелкой пыли, но имеет несколько более высокий момент трения и ограничения по скорости, чем подшипник 2Z.
Можно ли добавлять смазку в закрытый подшипник SKF?
Да, но только если подшипник имеет соответствующее обозначение, например, суффикс «W» (2RSW). Если такого обозначения нет, подшипник считается необслуживаемым и заправленным смазкой на весь срок службы. Попытка добавить смазку может привести к разрушению уплотнения и переполнению полости, что вызовет перегрев и преждевременный отказ.
Как выбрать подшипник для электродвигателя, работающего в мойке высокого давления?
Для условий постоянного воздействия воды и моющих средств необходимы подшипники с максимальной защитой. Следует выбирать подшипники с двусторонними контактными уплотнениями (2RSH), при этом материал уплотнения должен быть стойким к химическим веществам. В таких случаях часто используются уплотнения из фторкаучука (FKM), которые имеют обозначение в спецификации SKF. Также критически важна смазка на основе кальциевого комплекса или полимочевины, обладающая высокой водостойкостью (например, SKF LGWA 2).
Что означает суффикс «C3» в обозначении закрытого подшипника и совместим ли он с уплотнениями?
Суффикс «C3» указывает на увеличенный радиальный внутренний зазор в подшипнике по сравнению с нормальным. Это необходимо для компенсации теплового расширения в узлах, где внутреннее кольцо нагревается сильнее наружного (например, в электродвигателях). Данный зазор полностью совместим с наличием уплотнений. Подшипники с C3 и уплотнениями (например, 6208-2RSH C3) являются стандартным решением для большинства электродвигателей.
Почему закрытый подшипник после непродолжительной работы сильно нагревается?
Наиболее вероятные причины перегрева: 1) Переполнение смазкой – если в необслуживаемый подшипник была добавлена смазка; 2) Чрезмерный предварительный натяг при монтаже; 3) Несоосность узла, создающая дополнительную нагрузку; 4) Повреждение уплотнения при монтаже, приведшее к его подклиниванию; 5) Несоответствие класса вязкости смазки скоростному режиму (слишком густая смазка для высоких оборотов).
Каков расчетный срок службы закрытого подшипника с пожизненной смазкой?
Понятие «пожизненная смазка» (greased for life) означает, что количество и качество заложенной смазки рассчитано на достижение расчетного срока службы L10 (номинальная долговечность, при которой 90% подшипников из группы должны отработать без признаков усталости материала). Фактический срок службы определяется не усталостью металла, а деградацией смазки и износом уплотнений. Он зависит от реальных условий: температуры (повышение на 15°C сверх нормы сокращает жизнь смазки вдвое), скорости, нагрузки и уровня вибрации. В оптимальных условиях он может превышать 30 000 – 40 000 часов.