Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Ленточные конвейеры являются основным видом транспортного оборудования в открытых горных разработках и карьерах. Надежность работы конвейерных систем в значительной степени определяется качеством и правильным подбором подшипниковых узлов барабанов. Подшипники приводных и натяжных барабанов работают в экстремальных условиях, характеризующихся высокими радиальными нагрузками, вибрацией, запыленностью и температурными колебаниями.
Сферические роликовые подшипники SKF серий 22300 и 23200, установленные в разъемных корпусах SNL, представляют собой надежное решение для применения в барабанах ленточных конвейеров карьеров. Данные подшипниковые узлы обеспечивают длительный срок службы благодаря высокой грузоподъемности, способности к самоустановке и эффективной защите от загрязнений.
Приводной барабан является ключевым элементом ленточного конвейера, передающим тяговое усилие от привода на конвейерную ленту. Конструктивно приводной барабан представляет собой сварную или литую обечайку, закрепленную на валу. Вал барабана устанавливается на подшипниковые узлы, которые воспринимают радиальные нагрузки от веса барабана, ленты и транспортируемого материала, а также осевые усилия, возникающие при сходе ленты.
Для компенсации несоосности установки и перекосов вала применяются самоустанавливающиеся двухрядные сферические роликовые подшипники. Эти подшипники способны компенсировать угловые отклонения до 2 градусов без снижения ресурса и увеличения износа.
Натяжные барабаны обеспечивают необходимое натяжение конвейерной ленты и улучшают сцепление с приводным барабаном, предотвращая пробуксовку. В отличие от приводных барабанов, натяжные не передают крутящий момент и устанавливаются на оси. Однако подшипники натяжных барабанов также испытывают значительные радиальные нагрузки, особенно в системах с грузовым натяжением.
Сферические роликовые подшипники представляют собой двухрядные радиальные подшипники с бочкообразными роликами. Такая конструкция обеспечивает высокую радиальную грузоподъемность и способность воспринимать осевые нагрузки в обоих направлениях до 25% от неиспользованной радиальной грузоподъемности.
Внутреннее кольцо подшипника имеет две дорожки качения, наружное кольцо - общую сферическую дорожку. Бочкообразная форма роликов обеспечивает равномерное распределение нагрузки по длине ролика и компенсирует несоосность валов. Подшипники серий 22300 и 23200 различаются шириной: серия 23200 имеет меньшую ширину при той же грузоподъемности.
Подшипники SKF изготавливаются из высококачественной подшипниковой стали марки 100Cr6 с содержанием хрома около 1,5%, что обеспечивает высокую твердость и износостойкость. Дорожки качения и ролики проходят объемную закалку с последующей стабилизацией структуры, достигая твердости 58-62 HRC. Сепараторы выполняются из стальной ленты методом штамповки или из латуни для условий повышенных нагрузок.
Стационарные разъемные корпуса серии SNL производства SKF представляют собой универсальное решение для установки сферических роликовых подшипников в узлах барабанов конвейеров. Корпус SNL состоит из двух частей - основания с лапами для крепления и верхней крышки, что значительно упрощает монтаж и демонтаж подшипниковых узлов.
Корпуса изготавливаются из высокопрочного серого чугуна марки GG25, обладающего хорошей обрабатываемостью и виброгасящими свойствами. Модульная конструкция корпусов SNL позволяет использовать различные типы уплотнений, торцевые крышки и системы смазки в зависимости от условий эксплуатации.
Применение корпусов SNL в узлах барабанов конвейеров обеспечивает ряд важных преимуществ. Разъемная конструкция позволяет производить замену подшипников без демонтажа вала барабана, что существенно сокращает время ремонтных работ и простоя оборудования. Точная обработка посадочных мест гарантирует правильную установку подшипника и равномерное распределение нагрузки.
Корпуса SNL обеспечивают надежную фиксацию подшипника при помощи затяжных болтов, что предотвращает проворачивание наружного кольца под нагрузкой. Возможность установки различных типов уплотнений позволяет адаптировать узел к конкретным условиям эксплуатации, обеспечивая эффективную защиту от загрязнений.
SNL 520-617 обозначает корпус SNL для подшипников с диаметром отверстия 100 мм (серия 520) и присоединительными размерами согласно стандарту SKF (617). Размеры корпуса: высота H = 218 мм, длина L = 380 мм, межцентровое расстояние крепежных отверстий J = 320 мм.
Эксплуатация подшипниковых узлов барабанов конвейеров в карьерах характеризуется высоким уровнем запыленности. Абразивные частицы горной породы, попадая в подшипник, вызывают интенсивный износ дорожек качения и тел качения, что приводит к преждевременному выходу узла из строя. Эффективная система уплотнений является критически важным элементом защиты подшипника в таких условиях.
Уплотнения серии TSN производства SKF предназначены для защиты подшипниковых узлов в стационарных корпусах при окружных скоростях до 8 м/с и температурах от -40°C до +100°C. Уплотнение представляет собой комбинированную конструкцию, включающую войлочное кольцо и V-образный эластомерный элемент.
Войлочное кольцо выполняет функцию первичного барьера, задерживая крупные частицы загрязнений. V-образный элемент из эластомера обеспечивает герметичность соединения и предотвращает вытекание смазки. Конструкция уплотнения позволяет компенсировать небольшие радиальные и осевые биения вала.
Для особо тяжелых условий эксплуатации, характерных для карьерных конвейеров, SKF разработала специальные таконитовые уплотнения. Название происходит от месторождения железной руды Месаби в США, где эти уплотнения впервые были применены.
Таконитовое уплотнение имеет трехбарьерную лабиринтную конструкцию, состоящую из войлочного кольца, V-образного эластомерного элемента и устройства для подачи пластичной смазки. Лабиринтная структура создает несколько последовательных барьеров на пути загрязнений, обеспечивая надежную защиту подшипника даже при высоком уровне запыленности.
Mobilgrease XHP 222 представляет собой высококачественную пластичную смазку на основе литиевого комплекса, специально разработанную для применения в тяжелонагруженных подшипниковых узлах. Смазка производится на базе высокоочищенных парафиновых минеральных масел вязкостью ISO VG 220 с добавлением тщательно подобранного пакета присадок.
Литиевый комплекс в качестве загустителя обеспечивает смазке высокую механическую стабильность и температуру каплепадения выше 250°C. Патентованная технология производства литиевого комплекса, разработанная ExxonMobil, позволяет получить структуру с превосходными адгезионными и когезионными свойствами.
Mobilgrease XHP 222 обладает превосходной стойкостью к вымыванию водой, что особенно важно для карьерных конвейеров, работающих в условиях атмосферных осадков. Смазка обеспечивает надежную защиту от коррозии даже в условиях повышенной влажности и кислотности среды.
Высокие противоизносные и противозадирные свойства смазки гарантируют защиту подшипника при высоких удельных нагрузках и ударных воздействиях, характерных для работы барабанов конвейеров при загрузке горной массы. Термическая стабильность смазки позволяет использовать ее в широком диапазоне температур без деградации свойств.
Отличные адгезионные характеристики обеспечивают надежное удержание смазки на поверхностях трения даже при высоких скоростях вращения и вибрации. Это позволяет увеличить интервалы между повторными смазываниями, снижая затраты на обслуживание.
На предприятии по производству базальтового волокна применение Mobilgrease XHP 222 в узлах трения конвейерных лент позволило увеличить интервал замены смазки на 50%. За счет более высокой температуры плавления и густой консистенции прекратилось вытекание смазки из узлов и налипание абразивных частиц, что привело к сокращению числа отказов подшипников почти в три раза за два года эксплуатации.
Подшипники барабанов ленточных конвейеров в карьерах работают в условиях комбинированных нагрузок. Основная радиальная нагрузка создается весом барабана, конвейерной ленты и транспортируемого материала. Для приводных барабанов к радиальной нагрузке добавляется натяжение ленты, создаваемое приводным механизмом.
Осевые нагрузки возникают при сходе ленты с барабана и могут достигать значительных величин при неправильной настройке конвейера. Динамические нагрузки и удары характерны для момента загрузки горной массы на конвейерную ленту, особенно при использовании экскаваторов и погрузчиков.
Эквивалентная динамическая нагрузка для сферических роликовых подшипников определяется по формуле:
P = X × Fr + Y × Fa
где: P - эквивалентная динамическая нагрузка, кН; Fr - радиальная нагрузка, кН; Fa - осевая нагрузка, кН; X - коэффициент радиальной нагрузки (обычно 1,0 для сферических роликовых подшипников); Y - коэффициент осевой нагрузки (зависит от соотношения Fa/Fr, обычно 0,4-1,2).
Для условий с ударными нагрузками и вибрацией применяется дополнительный коэффициент динамичности kд = 1,5-2,0.
Запыленность является одним из основных факторов, сокращающих ресурс подшипников в карьерных условиях. Абразивные частицы горной породы размером от долей микрометра до нескольких миллиметров попадают в зону трения, вызывая интенсивный абразивный износ. Особенно опасны частицы кварца, обладающие высокой твердостью.
Вибрация от работающего оборудования и ударные нагрузки при загрузке материала создают дополнительные динамические напряжения в элементах подшипника. Циклические нагрузки приводят к усталостному выкрашиванию материала дорожек качения, что является одной из основных причин отказа подшипников.
Температурные колебания в условиях открытых горных работ могут составлять от -40°C зимой до +40°C летом. Значительные суточные перепады температур вызывают изменение зазоров в подшипниковых узлах и могут приводить к конденсации влаги, что негативно сказывается на свойствах смазки и коррозионной стойкости.
Перед установкой подшипников необходимо тщательно очистить все сопрягаемые поверхности от загрязнений, консервационной смазки и следов коррозии. Посадочные поверхности вала и корпуса должны быть проверены на соответствие требованиям по шероховатости и отклонениям формы. Рекомендуемая шероховатость посадочных поверхностей Ra не более 1,6 мкм для вала и 3,2 мкм для корпуса.
Подшипники должны храниться в заводской упаковке в сухом помещении при температуре 5-25°C. Перед монтажом подшипник рекомендуется выдержать при комнатной температуре для выравнивания температуры с окружающей средой и предотвращения конденсации влаги.
Разъемная конструкция корпусов SNL значительно упрощает процесс монтажа подшипников. Подшипник с коническим отверстием устанавливается на вал при помощи закрепительной втулки. Втулка надевается на вал, затем на нее устанавливается подшипник. При затяжке гайки втулки подшипник перемещается по конической поверхности, обеспечивая необходимый натяг посадки.
Основание корпуса SNL устанавливается на фундамент и тщательно выверяется по уровню. Подшипник с валом укладывается в основание корпуса, после чего устанавливаются уплотнения и верхняя крышка корпуса. Затяжка болтов крышки производится равномерно крест-накрест с контролем момента затяжки динамометрическим ключом.
Количество смазки для заполнения подшипникового узла определяется в зависимости от условий эксплуатации. Для нормальных условий рекомендуется заполнение свободного пространства корпуса на 30-50%. Для тяжелых условий эксплуатации в карьерах применяется заполнение на 50-70% для создания дополнительного защитного барьера от загрязнений.
Периодичность пополнения смазки зависит от частоты вращения, нагрузки и условий эксплуатации. Для барабанов карьерных конвейеров с частотой вращения 100-300 об/мин интервал смазывания составляет 500-2000 часов работы. При использовании таконитовых уплотнений интервал может быть увеличен до 3000-5000 часов.
Количество смазки для одного пополнения (в граммах) можно определить по приближенной формуле:
Q = 0,005 × D × B
где: D - наружный диаметр подшипника, мм; B - ширина подшипника, мм.
Для подшипника 22320 E (D=215 мм, B=73 мм): Q = 0,005 × 215 × 73 ≈ 78 грамм
Регулярный контроль состояния подшипниковых узлов позволяет своевременно выявить зарождающиеся дефекты и предотвратить аварийные отказы. Основными методами контроля являются измерение температуры, вибродиагностика и анализ смазки.
Температура подшипникового узла контролируется контактными или бесконтактными термометрами. Нормальная рабочая температура наружного кольца подшипника не должна превышать 80-90°C. Превышение температуры на 10-15°C выше нормальной является сигналом для внеочередной проверки узла.
Вибродиагностика позволяет выявить такие дефекты как дисбаланс барабана, несоосность, ослабление крепежа, износ подшипников на ранней стадии. Измерения проводятся виброметром в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Увеличение уровня вибрации на 50% от первоначального значения требует детальной диагностики узла.
Настоящая статья носит исключительно информационно-ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов в области проектирования и эксплуатации конвейерного оборудования. Информация, представленная в статье, получена из открытых источников и технической документации производителей, актуальных на момент подготовки материала.
Автор не несет ответственности за возможные ошибки, неточности или устаревание информации, а также за любые последствия применения или неприменения изложенных в статье сведений. Все технические решения должны приниматься квалифицированными специалистами на основании полной технической документации производителей оборудования, действующих нормативных документов и с учетом конкретных условий эксплуатации.
Подбор подшипников, корпусов, уплотнений и смазочных материалов должен осуществляться в соответствии с рекомендациями производителей оборудования и квалифицированными инженерами-проектировщиками. Перед внедрением любых технических решений необходимо провести расчетную проверку и согласование с ответственными лицами предприятия.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.