Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Подшипники в щёковых и конусных дробилках Metso, Sandvik и ThyssenKrupp

  • 16.03.2026
  • Познавательное

Содержание статьи

1. Введение: роль подшипников в дробильном оборудовании

Подшипники являются одними из наиболее нагруженных компонентов щёковых и конусных дробилок. Они воспринимают динамические ударные нагрузки, возникающие при дроблении горной массы, работают в условиях повышенной запылённости, вибрации и значительных температурных перепадов. Ресурс подшипникового узла во многом определяет межремонтный интервал и коэффициент технической готовности всей дробильной установки.

Ведущие мировые производители дробилок — Metso (Финляндия), Sandvik (Швеция) и ThyssenKrupp (Германия) — используют в своих конструкциях подшипники качения и скольжения от таких производителей, как SKF, FAG (Schaeffler), NSK, Timken и NTN. Выбор типа, серии и размера подшипника определяется конструктивной схемой дробилки, характером действующих нагрузок и требуемым ресурсом.

В данном материале рассмотрены конструкции подшипниковых узлов щёковых дробилок Metso C80-C200, Sandvik CJ411/CJ613 и ThyssenKrupp EB, а также конусных дробилок Metso HP200-HP500, GP100-GP550, Sandvik CH430/CH660/CH870, CS430/CS660 и ThyssenKrupp Kubria. Описаны типы применяемых подшипников, принципы подбора, системы смазки, типичные неисправности и рекомендации по техническому обслуживанию.

2. Подшипники эксцентрикового вала в щёковых дробилках

Щёковая дробилка с простым качанием щеки (однорычажная, single-toggle) содержит четыре подшипника: две пары устанавливаются на эксцентриковом валу. Одна пара располагается между эксцентриковым валом и станиной (рамные подшипники), вторая — между эксцентриковым валом и подвижной щекой (подшипники шатуна/питмана). Обе пары воспринимают тяжёлые радиальные нагрузки с существенной динамической составляющей, возникающей при ударном дроблении породы.

В современных промышленных щёковых дробилках повсеместно применяются двухрядные сферические роликовые подшипники (spherical roller bearings, SRB). Их ключевые преимущества для данного применения:

— способность воспринимать высокие радиальные и умеренные осевые нагрузки одновременно;
— самоустанавливающаяся конструкция (допускается перекос до 1-2 градусов), компенсирующая неизбежные деформации станины и вала при ударных нагрузках;
— высокая грузоподъёмность при относительно компактных размерах благодаря двухрядной роликовой конструкции.

Для щёковых дробилок наиболее часто применяются подшипники серий 222, 223, 231, 232 и 240 по классификации ISO. Конкретная серия определяется соотношением наружного и внутреннего диаметра, шириной подшипника и требуемой грузоподъёмностью. Серия 232 и 240 характеризуются увеличенной шириной и, соответственно, повышенной динамической грузоподъёмностью — именно их выбирают для тяжёлых дробилок с большим размером приёмного отверстия.

Серия подшипника Тип роликов Относительная ширина Конус посадки Применение в дробилках
222 Симметричные Нормальная 1:12 Малые и средние щёковые дробилки
223 Симметричные Увеличенная 1:12 Средние щёковые дробилки, Sandvik CJ613
231 Несимметричные Нормальная 1:12 Средние и крупные щёковые дробилки
232 Несимметричные Увеличенная 1:12 Крупные дробилки Metso C150, C200
240 Несимметричные Широкая 1:30 Тяжёлые дробилки, гираторные
Важно: для дробильного оборудования подшипники поставляются с увеличенным радиальным зазором C3 или C4 (реже C5). Нормальный зазор (CN) не допускается, так как при нагреве в процессе работы зазор уменьшается, что приводит к заклиниванию и преждевременному разрушению подшипника.

3. Щёковые дробилки Metso серии C: конструкция подшипниковых узлов

Семейство Nordberg C Series включает десять моделей однорычажных щёковых дробилок: C80, C96, C106, C116, C120, C130, C150, C160, C200 и C3054. Модели C96, C106 и C116 предназначены преимущественно для мобильных дробильных установок, остальные — для стационарных и полустационарных комплексов. Все модели серии C отличаются модульной, несварной конструкцией рамы на штифтовых и болтовых соединениях, что исключает концентраторы напряжений в виде сварных швов и обеспечивает высокую усталостную прочность.

Производитель подчёркивает, что все дробилки серии C оснащаются увеличенными сферическими роликовыми подшипниками по сравнению с аналогами других марок при том же размере приёмного отверстия. Это конструктивное решение повышает запас грузоподъёмности и увеличивает расчётный ресурс L10.

Конструктивные особенности подшипниковых узлов Metso C Series

Эксцентриковый вал изготавливается из легированной стали методом ковки. Четыре подшипника (по два на раму и шатун) монтируются на вал с конусной посадкой через стяжные или закрепительные втулки. Корпуса рамных подшипников выполнены в виде разъёмных чугунных или стальных обойм, интегрированных в литые торцевые стенки станины.

Уплотнение подшипниковых узлов — многоступенчатое лабиринтное, заполненное консистентной смазкой. Лабиринтные уплотнения предотвращают проникновение абразивной пыли к рабочим поверхностям подшипника. В качестве стандартного оснащения предусмотрены смазочные линии с центральным распределительным блоком, обеспечивающим безопасное нагнетание смазки. Опционально устанавливается автоматическая система смазки с возможностью дистанционного контроля.

Модель дробилки Размер приёмного отверстия, мм Мощность двигателя, кВт Масса дробилки, т (ориентировочно) Количество подшипников
C80 800 x 510 75 ~5,9 4
C96 930 x 580 75 ~7,4 4
C106 1 060 x 700 110 ~10,3 4
C116 1 150 x 800 110 ~14,2 4
C150 1 500 x 1 200 200 ~38 4
C200 2 000 x 1 500 400 ~82 4

* Значения ориентировочные, приведены по открытым данным производителя. Точные характеристики уточняйте в актуальной технической документации Metso.

С увеличением размера дробилки растут диаметр эксцентрикового вала и, соответственно, типоразмер подшипников. Для крупных моделей (C150, C160, C200) применяются подшипники с внутренним диаметром 300-500 мм и более, серий 231, 232 или 240. Конструктивные стальные литые элементы рамы изготавливаются на собственных литейных предприятиях Metso, что обеспечивает контроль качества посадочных поверхностей под подшипники.

Вернуться к оглавлению

4. Щёковые дробилки Sandvik серии CJ: особенности подшипников

Sandvik выпускает линейку однорычажных щёковых дробилок серии CJ: модели CJ211, CJ409, CJ411, CJ412, CJ612, CJ613, CJ615 и CJ815. Рама дробилок Sandvik — сварная, из катаных стальных плит с полыми литыми торцевыми стенками, что обеспечивает высокое соотношение жёсткости к массе. В отличие от болтовой конструкции Metso, сварная рама Sandvik обеспечивает равную прочность во всех направлениях.

Подшипники эксцентрикового вала — сферические роликовые подшипники производства FAG (Schaeffler) или NSK, серии 223 и выше в зависимости от модели. Согласно технической документации, для модели CJ613 (JM1312) применяются подшипники серии 223 с расчётным ресурсом L10 не менее 100 000 часов при номинальных условиях работы. Ресурс подшипников эксцентрикового вала составляет 5-8 лет при условии своевременной замены смазки каждые 400 часов работы.

Системы защиты подшипников Sandvik CJ

Подшипники дробилок Sandvik CJ защищены лабиринтными уплотнениями, заполненными консистентной смазкой. Смазывание осуществляется консистентной смазкой через централизованную систему с распределительным блоком. В стандартной комплектации предусмотрены смазочные шланги, обеспечивающие удобный и безопасный доступ для обслуживания подшипников. Автоматическая система смазки может быть подключена к существующей системе управления дробилкой для дистанционной индикации сигнализации.

Конструкция Sandvik CJ предусматривает жертвенные (расходные) элементы, которые защищают основные дорогостоящие компоненты, включая раму, подвижную щеку и подшипники, от повреждения при попадании недробимых предметов. Это снижает совокупные затраты на обслуживание в течение жизненного цикла оборудования.

Эксцентриковый вал Sandvik CJ изготавливается из высоколегированной стали 34CrNiMo6 методом ковки с индукционной закалкой посадочных поверхностей подшипников, что обеспечивает ресурс вала 10-15 лет при правильной эксплуатации.

Модель Sandvik Размер приёмного отверстия, мм Мощность двигателя, кВт Производительность, т/ч
CJ411 1 045 x 840 110 150-565
CJ613 1 300 x 1 000 160 220-430+
CJ615 1 500 x 1 070 200 300-495+
CJ815 1 500 x 1 300 200 385-495+
Вернуться к оглавлению

5. Щёковые дробилки ThyssenKrupp: подшипники серий EB и EBE

ThyssenKrupp Industrial Solutions (ныне входит в структуру thyssenkrupp Mining Technologies) производит однорычажные (серия EB) и двухрычажные (серия EBE) щёковые дробилки для горнодобывающей промышленности и карьеров. Модельный ряд однорычажных дробилок включает типоразмеры от EB 09-07 до EB 20-15.

В однорычажных дробилках ThyssenKrupp серии EB подшипники эксцентрикового вала — сферические роликовые подшипники качения. Особенности конструкции подшипниковых узлов:

— усиленные передняя и задняя стенки рамы из стального литья с точно обработанными посадочными местами;
— щёки из высоколегированной марганцовистой стали, свободно расширяющиеся при нагреве без передачи напряжений на другие компоненты, включая подшипники;
— мониторинг работы подшипников датчиками скорости и температуры;
— опциональная автоматическая централизованная система консистентной смазки подшипников и лабиринтных уплотнений.

В двухрычажных дробилках ThyssenKrupp серии EBE эксцентриковый вал через систему рычагов (шатун и распорные плиты) приводит в качательное движение подвижную щеку. Подшипники воспринимают значительные знакопеременные нагрузки, что требует применения подшипников серий 232 и 240 с увеличенной грузоподъёмностью.

6. Подшипниковые узлы конусных дробилок: общие принципы

Конусная дробилка принципиально отличается от щёковой по конструкции подшипниковых узлов. В ней неподвижный главный вал (main shaft) закреплён в верхней части корпуса, а вокруг него вращается эксцентрик (эксцентриковая втулка), придающий дробящему конусу (head assembly) гирационное (круговое колебательное) движение. Между главным валом и эксцентриком, а также между эксцентриком и корпусом нижней части (bottom shell) расположены подшипники скольжения — бронзовые втулки.

Основные подшипниковые узлы конусной дробилки

Эксцентриковая втулка (eccentric bushing) — бронзовая втулка между неподвижным главным валом и вращающимся эксцентриком. Обеспечивает плавное вращение эксцентрика. Материал — оловянно-свинцовая бронза, например сплав C93200 (SAE 660). Типичный ресурс составляет 24-36 месяцев при правильной смазке.

Втулка нижней крышки (bottom shell bushing / socket liner) — бронзовая втулка между наружной поверхностью эксцентрика и корпусом нижней части дробилки. Воспринимает радиальные усилия от гирации дробящего конуса.

Верхняя втулка (upper head bushing / spider bushing) — бронзовая втулка в верхней опоре (пауке/спайдере), которая центрирует верхний конец главного вала и воспринимает боковые нагрузки.

Упорный подшипник (thrust bearing) — воспринимает осевую нагрузку от веса дробящего конуса и вертикальную составляющую усилия дробления. Может быть выполнен как комплект из стальных шайб и бронзовых прокладок, или как гидростатический упорный подшипник (в дробилках ThyssenKrupp Kubria).

Подшипники приводного (контрвала) вала (countershaft bearings) — сферические роликовые или конические роликовые подшипники качения, установленные на горизонтальном приводном валу, передающем крутящий момент от двигателя к эксцентрику через пару конических шестерён.

Подшипниковый узел Тип подшипника Воспринимаемые нагрузки Материал / серия
Эксцентриковая втулка Подшипник скольжения Радиальные Бронза C93200 / C93700
Втулка нижней крышки Подшипник скольжения Радиальные Бронза C93200
Верхняя втулка (спайдер) Подшипник скольжения Радиальные, боковые Бронза C93200 / C93700
Упорный подшипник Скольжения или гидростатический Осевые Сталь/бронза или гидростатика
Подшипники контрвала Качения (SRB или TRB) Радиальные + осевые Серия 222, 223 (SKF/FAG)
Вернуться к оглавлению

7. Конусные дробилки Metso HP и GP: втулки, упорные подшипники

Конусные дробилки Metso выпускаются в двух основных сериях: HP (High Performance — HP3, HP4, HP5, HP6, HP100, HP200, HP300, HP400, HP500, HP800) и GP (GP100, GP100S, GP200, GP200S, GP300, GP300S, GP500S, GP550 и другие модели).

Серия HP: конструкция подшипников

Конусные дробилки Metso HP используют классическую конструкцию с фиксированным главным валом и вращающимся вокруг него эксцентриком. Основные подшипниковые компоненты:

Эксцентриковая втулка — бронзовая цилиндрическая втулка между главным валом и внутренней поверхностью эксцентрика. При выгорании (заклинивании) эксцентриковой втулки требуется её немедленное извлечение и замена. При заклинивании втулку приходится разрезать для извлечения с главного вала, при этом необходимо не повредить посадочную поверхность вала.

Упорный подшипник эксцентрика (eccentric thrust bearing) — воспринимает осевую нагрузку от дробящего конуса. Подлежит осмотру при каждой замене футеровок.

Подшипники контрвала — тяжёлые сферические роликовые подшипники (эквивалент SKF/FAG), установленные в корпусе контрвала. Материал вала — высокопрочная легированная сталь 42CrMo4, термообработанная.

Процедура замены эксцентриковой втулки Metso HP (по рекомендациям производителя)

1. Установить причину выхода втулки из строя для предотвращения повторного отказа.
2. Извлечь повреждённую втулку (при необходимости — разрезать, не повреждая главный вал).
3. Зачистить и отполировать поверхности главного вала и внутренний диаметр эксцентрика.
4. Выполнить обмер главного вала и эксцентрика не менее чем на четырёх высотах и в двух положениях, развёрнутых на 90 градусов, для проверки допусков.
5. Передать результаты обмера в техническую службу производителя для оценки допустимости установки новой втулки.
6. При установке новой втулки провести приработку: 2 часа при 50% номинальной мощности, затем постепенное увеличение до 75% и далее до 100%.

Серия GP: отличия подшипниковых узлов

Конусные дробилки Metso GP имеют аналогичную принципиальную конструкцию, но отличаются особенностями компоновки. Основные подшипниковые компоненты включают верхний подшипник (top bearing) главного вала, эксцентриковую втулку, комплект упорных подшипников (thrust bearing set), втулку рамы (frame bushing), а также подшипники приводного вала. Серия GP отличается уникальной конструкцией с полностью регулируемым эксцентриситетом через внутреннюю втулку, позволяющую изменять ход дробящего конуса без замены деталей.

Важно: все бронзовые втулки конусных дробилок Metso HP и GP подлежат визуальному осмотру при каждой замене футеровок (мантии и конкейва). Рекомендуется осматривать эксцентриковую втулку, втулку нижней крышки и упорный подшипник каждые 4-8 месяцев в зависимости от абразивности перерабатываемого материала.

8. Конусные дробилки Sandvik CH/CS: система Hydroset и подшипники

Sandvik выпускает конусные дробилки в двух линейках: CH (Hydrocone — для вторичного и третичного дробления) и CS (для третичного и четвертичного дробления). Модельный ряд включает: CH420, CH430, CH440, CH550, CH660, CH860i, CH865i, CH870, CH880, CH890 и CS420, CS430, CS440, CS660.

Ключевое отличие конусных дробилок Sandvik — система Hydroset, в которой главный вал опирается на мощный гидравлический цилиндр. Этот цилиндр выполняет функции регулировки зазора (CSS), защиты от перегрузки (автоматическое опускание вала при попадании недробимого предмета) и, по сути, является гидростатическим упорным подшипником, несущим осевую нагрузку от дробящего конуса.

Подшипниковые узлы Sandvik CH/CS

Эксцентриковая втулка — бронзовая, устанавливается между эксцентриком и нижней частью корпуса. Типичный ресурс — 24-36 месяцев при правильном масляном режиме.

Втулка нижней крышки (bottom shell bushing) — обеспечивает плавное вращение эксцентрика в корпусе.

Втулка спайдера (spider bushing) — опорный элемент верхней части главного вала.

Поршень и цилиндр Hydroset с пластиной износа (piston wearing plate) и шайбами — осевая опора главного вала.

Подшипники приводного вала (pinion shaft bearings) — роликовые подшипники качения, защищённые крышками от загрязнения.

Шестерня и шестерня-вал (gear and pinion) — передают крутящий момент от двигателя к эксцентрику через пару конических зубчатых колёс.

Система ASRi (Automatic Setting Regulation) в сочетании с Hydroset обеспечивает непрерывный мониторинг нагрузки дробления и автоматическую оптимизацию рабочих параметров, что снижает пиковые нагрузки на подшипниковые узлы.

Модель Sandvik Масса, кг Мощность двигателя, кВт Тип применения
CH430 ~9 200 до 132 Вторичное дробление
CH660 ~24 200 до 315 Вторичное / третичное
CH870 ~38 000 до 560 Вторичное крупное
CS430 ~9 200 до 132 Третичное / четвертичное
CS660 ~24 200 до 315 Третичное

* Значения ориентировочные. Точные характеристики уточняйте в актуальной технической документации Sandvik Mining and Rock Technology.

Вернуться к оглавлению

9. Конусные дробилки ThyssenKrupp Kubria: гидростатический упор

Конусные дробилки ThyssenKrupp Kubria представляют линейку оборудования для вторичного и третичного дробления твёрдых горных пород. Конструктивная особенность дробилок Kubria — применение гидростатического упорного подшипника и более плоской камеры дробления по сравнению с аналогами.

Дробящий конус установлен в эксцентриковом подшипнике и приводится во вращение конической зубчатой парой со спирально-конической (Cyclo-Palloid) формой зуба, обеспечивающей передачу высоких дробящих усилий при плавной работе.

Гидравлический цилиндр под дробилкой выполняет функции регулировки зазора и защиты от перегрузки, одновременно являясь осевой опорой. Система управления Kubriamatic контролирует ширину зазора, производительность, давление, температуры и расход масла, позволяя оптимизировать режим работы и защитить подшипниковые узлы от критических нагрузок.

10. Выбор сферических роликовых подшипников для дробилок

Подбор двухрядных сферических роликовых подшипников и сферических роликовых двухрядных для щёковых дробилок осуществляется на основании следующих критериев:

Основные параметры подбора

Динамическая грузоподъёмность (C) — должна обеспечивать расчётный ресурс L10 не менее 20 000-30 000 часов при фактических эквивалентных нагрузках. Для дробильного оборудования рекомендуется коэффициент запаса грузоподъёмности не менее 3-5.

Статическая грузоподъёмность (C0) — определяет способность подшипника воспринимать пиковые ударные нагрузки без пластической деформации тел качения. Для дробилок рекомендуется коэффициент безопасности s0 не менее 2,5-3,0 по ISO 76.

Радиальный зазор — для дробильного оборудования применяются подшипники с зазором C3 или C4. Увеличенный зазор компенсирует тепловое расширение при рабочих температурах 60-80 градусов Цельсия и деформации колец при посадке с натягом.

Тип сепаратора — для дробилок применяются латунные (массивные, обработанные резанием) сепараторы типа CA или MA, обладающие повышенной прочностью при ударных нагрузках. Штампованные стальные сепараторы (тип CC или E) допустимы при умеренных ударных нагрузках.

Расчёт базового ресурса подшипника (ISO 281)

L10 = (C / P)10/3 × 106 / (60 × n)

где:
L10 — базовый расчётный ресурс, часы;
C — динамическая грузоподъёмность подшипника, кН;
P — эквивалентная динамическая нагрузка, кН;
n — частота вращения, об/мин;
показатель степени 10/3 (3,33) — для роликовых подшипников.

При подборе подшипников для дробилок производители рекомендуют использовать модифицированный расчёт ресурса L10m (по ISO 281, с учётом коэффициента aSKF или aISO), учитывающий условия смазки (коэффициент вязкости каппа), уровень загрязнённости (фактор ec) и предел выносливости контакта (Pu).

Параметр Рекомендация для дробилок
Серия подшипника 222, 223, 231, 232, 240
Радиальный зазор C3 или C4
Сепаратор Латунный CA/MA или стальной E
Уплотнение Открытый (W33) + внешний лабиринт
Канавка и отверстия (W33) Обязательно для циркуляционной смазки
Коэффициент безопасности s0 Не менее 2,5
Минимальный ресурс L10 20 000 - 30 000 часов
Вернуться к оглавлению

11. Смазка и системы смазки подшипников дробилок

Правильная смазка является определяющим фактором ресурса подшипников дробильного оборудования. Условия работы — ударные нагрузки, высокая запылённость, рабочие температуры 60-80 градусов Цельсия — предъявляют повышенные требования к смазочным материалам и системам их подачи.

Смазка подшипников щёковых дробилок

Подшипники эксцентрикового вала щёковых дробилок смазываются консистентной смазкой (пластичной смазкой). Применяются смазки на литиевой или литиево-кальциевой основе класса NLGI 2, с вязкостью базового масла 150-220 сСт при 40 градусах Цельсия, содержащие противозадирные (EP) присадки. Типичные марки: Mobilith SHC 220, Shell Gadus S2 V220, SKF LGEP 2.

Заполнение подшипникового узла смазкой — примерно 50% свободного объёма корпуса. Избыточное количество смазки повышает внутреннее давление в корпусе на 30-40%, повреждает уплотнения и вызывает перегрев. Интервал пополнения смазки определяется условиями эксплуатации, обычно составляет 200-500 часов работы. Полная замена смазки — каждые 3-6 месяцев с промывкой подшипника чистым бензином или керосином.

Смазка конусных дробилок

Бронзовые подшипники скольжения конусных дробилок смазываются циркуляционной масляной системой. Масло подаётся насосом через центральный канал в главном валу, смазывает эксцентриковую втулку, упорный подшипник и втулку нижней крышки, затем возвращается в бак через систему фильтрации и охлаждения.

Рабочая температура масла поддерживается в диапазоне 30-45 градусов Цельсия. При превышении 60 градусов Цельсия дробилку необходимо остановить. При температуре ниже 16 градусов Цельсия масло слишком вязкое для обеспечения адекватной смазки.

Вязкость масла подбирается сезонно: ISO VG 32 для зимних условий, ISO VG 68 для летних. Регулярно контролируются давление масла, расход и содержание загрязнений. Повышенное содержание железа и меди в масле свидетельствует об износе бронзовых втулок и стальных деталей. Увеличение содержания кремния указывает на проникновение абразивной пыли. Наличие влаги более 0,5% ухудшает смазывающую способность масла. Конкретные предельные значения устанавливаются производителем оборудования для каждой модели дробилки.

Параметр Щёковая дробилка (консистентная смазка) Конусная дробилка (циркуляционное масло)
Тип смазки Пластичная, NLGI 2, EP Минеральное масло ISO VG 32-68
Способ подачи Централизованная или ручная Насосная циркуляционная система
Рабочая температура до 80 градусов Цельсия 30-45 градусов Цельсия (масло)
Интервал пополнения 200-500 часов Непрерывно (циркуляция)
Замена Каждые 3-6 месяцев По результатам анализа масла
Вернуться к оглавлению

12. Причины преждевременного выхода подшипников из строя

Подшипники дробилок работают в экстремальных условиях, и преждевременный отказ может привести к длительному простою и дорогостоящему ремонту. Основные причины разрушения подшипников:

Для подшипников качения (щёковые дробилки)

Недостаточная или неправильная смазка — наиболее распространённая причина. Недостаток смазки приводит к металлическому контакту тел качения и дорожек, перегреву и ускоренному усталостному разрушению. Избыток смазки повышает температуру и разрушает уплотнения.

Загрязнение абразивными частицами — проникновение каменной пыли через изношенные уплотнения. Абразивные частицы вызывают микроповреждения рабочих поверхностей (brinelling), резко снижающие ресурс.

Перегрузка и ударные нагрузки — попадание недробимых предметов, превышение рекомендуемого размера питающего материала.

Несоосность — ошибки монтажа, деформация рамы. Чрезмерный перекос превышает самоустанавливающую способность сферического роликового подшипника (1-2 градуса), вызывая неравномерное нагружение.

Неправильный монтаж — ошибки при посадке подшипника на вал (недостаточный или избыточный натяг, неправильная осевая фиксация), повреждение при установке.

Для подшипников скольжения (конусные дробилки)

Выгорание (задир) эксцентриковой втулки — происходит при недостаточном давлении или расходе масла, загрязнении масла, перегреве. Втулка заклинивает на главном валу.

Износ упорных подшипников — неравномерный или ускоренный износ упорных шайб из-за загрязнения масла или перегрузки.

Износ втулки спайдера — приводит к увеличенному люфту верхнего конца главного вала и неравномерному распределению усилий дробления.

Рекомендация: при каждой плановой замене футеровок конусной дробилки (мантия и конкейв, ориентировочный ресурс 4-8 месяцев) проводить визуальный осмотр всех бронзовых втулок, измерение зазоров и анализ пробы масла на содержание продуктов износа.

13. Техническое обслуживание и замена подшипников

Регламент технического обслуживания подшипников дробилок включает ежедневные, еженедельные, ежемесячные и сезонные операции.

Ежедневный контроль

— Проверка температуры подшипниковых узлов (контактным или бесконтактным термометром). Температура нагрева подшипника не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 30 градусов Цельсия.
— Контроль уровня вибрации (при наличии стационарных датчиков или переносного виброметра).
— Проверка отсутствия утечек смазки из уплотнений.
— Контроль давления и температуры масла в циркуляционной системе конусных дробилок.

Еженедельный контроль

— Пополнение консистентной смазки подшипников щёковых дробилок (при ручной системе).
— Проверка консистенции (состояния) смазки.

Ежеквартальный контроль (или при замене футеровок)

— Визуальный осмотр бронзовых втулок конусных дробилок.
— Обмер зазоров в подшипниках скольжения.
— Осмотр подшипников контрвала с полной переборкой каждые 5 лет.
— Анализ пробы масла.

Рекомендации по замене подшипников

При замене подшипников качения щёковых дробилок необходимо: обеспечить чистоту рабочего места и инструмента, нагреть подшипник до 80-100 градусов Цельсия перед посадкой на вал (для обеспечения теплового зазора), контролировать осевое перемещение внутреннего кольца при посадке с помощью щупа, убедиться в правильном радиальном зазоре после монтажа. Использовать только подшипники рекомендованных производителем типоразмеров и классов точности.

Вернуться к оглавлению

14. Расчёт ресурса подшипников дробильного оборудования

Расчёт ресурса подшипников дробилок выполняется по стандарту ISO 281 с обязательным учётом специфики нагружения — ударных и циклических нагрузок. Для дробильного оборудования расчёт базового ресурса L10 является лишь отправной точкой; на практике широко используется модифицированный ресурс L10m.

Пример расчёта: подшипник 23264 CC/W33 для крупной щёковой дробилки

Исходные данные (условные, для иллюстрации методики):
— Подшипник: 23264 CC/W33, d = 320 мм, D = 580 мм, B = 208 мм
— Динамическая грузоподъёмность C = 4 607 кН (по каталогу SKF)
— Статическая грузоподъёмность C0 = 6 700 кН
— Эквивалентная динамическая нагрузка P = 1 200 кН
— Частота вращения n = 250 об/мин

Базовый ресурс:
L10 = (4 607 / 1 200)10/3 × 106 / (60 × 250)
L10 = (3,84)3,33 × 106 / 15 000
L10 = 88,6 × 106 / 15 000
L10 ≈ 5 907 часов

При благоприятных условиях смазки (каппа > 4) и чистоте масла (фактор ec = 0,5 для типичных условий дробилки) модифицированный ресурс L10m может составить 12 000-25 000 часов (коэффициент aSKF ≈ 2-4 при каппа > 2).

Приведённый расчёт является условным примером для демонстрации методики. Фактический подбор подшипников для конкретной дробилки выполняется на основании детального анализа нагрузок по данным производителя оборудования и верифицируется с помощью инженерных программ (SKF Bearing Calculator, Schaeffler Bearinx и т.д.).
Вернуться к оглавлению

16. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какой тип подшипников используется в щёковых дробилках Metso серии C?
В щёковых дробилках Metso Nordberg C Series применяются двухрядные сферические роликовые подшипники (spherical roller bearings) увеличенного размера. Четыре подшипника устанавливаются на эксцентриковый вал: два в станине и два в шатуне (питмане). Производитель использует подшипники серий 222, 223, 231, 232 или 240 в зависимости от типоразмера дробилки, поставляемые ведущими производителями (SKF, FAG, NSK). Увеличенный размер подшипников по сравнению с аналогами обеспечивает повышенный запас грузоподъёмности и расчётный ресурс.
Чем отличаются подшипники конусной дробилки от щёковой?
В щёковых дробилках используются подшипники качения (сферические роликовые) на эксцентриковом валу. В конусных дробилках основные нагруженные узлы (эксцентрик, главный вал, нижняя крышка) оснащены подшипниками скольжения — бронзовыми втулками, работающими с циркуляционной масляной смазкой. Подшипники качения в конусных дробилках используются только на приводном (контр) валу. Кроме того, конусные дробилки оснащены упорным подшипником, воспринимающим осевую нагрузку от дробящего конуса.
Какой радиальный зазор рекомендуется для подшипников дробилок?
Для дробильного оборудования рекомендуется применять подшипники с увеличенным радиальным зазором C3 или C4 (для особо тяжёлых условий). Нормальный зазор (CN) недопустим, так как при рабочих температурах 60-80 градусов Цельсия тепловое расширение внутреннего кольца и вала уменьшает зазор, что может привести к заклиниванию и разрушению подшипника. Конкретный зазор определяется по рекомендациям производителя дробилки и каталогу подшипника с учётом посадки, температуры и нагрузки.
Как часто нужно менять смазку подшипников щёковой дробилки?
Интервал пополнения консистентной смазки подшипников щёковой дробилки составляет 200-500 часов работы в зависимости от условий (запылённость, температура, нагрузка). Полная замена смазки с промывкой подшипника выполняется каждые 3-6 месяцев. Заполнение корпуса подшипника смазкой должно составлять около 50% свободного объёма. Избыточное количество смазки повышает температуру и повреждает уплотнения. Рекомендуется использовать смазки класса NLGI 2 с EP-присадками и вязкостью базового масла 150-220 сСт при 40 градусах Цельсия.
Каков типичный ресурс эксцентриковой бронзовой втулки конусной дробилки?
Типичный ресурс эксцентриковой втулки из бронзы C93200 (SAE 660) составляет 24-36 месяцев при правильной смазке и соблюдении режимов эксплуатации. Основные факторы, влияющие на ресурс: качество и чистота циркуляционного масла, отсутствие перегрузок, правильная температура масла (30-45 градусов Цельсия) и своевременная замена масляных фильтров. При выгорании (задире) втулки её необходимо немедленно извлечь и заменить, предварительно проведя обмер посадочных поверхностей.
Что такое система Hydroset в конусных дробилках Sandvik?
Hydroset — это гидравлическая система в конусных дробилках Sandvik серий CH и CS, включающая мощный гидравлический цилиндр под дробилкой. Цилиндр выполняет три функции: поддержание и регулировка положения главного вала (и, соответственно, зазора дробления CSS), автоматическая защита от перегрузки (при попадании недробимого предмета вал автоматически опускается, пропуская предмет, и возвращается в исходное положение), а также осевая поддержка главного вала, по сути, выполняя функцию упорного подшипника.
Какие признаки указывают на неисправность подшипника дробилки?
Основные признаки неисправности: повышение температуры подшипникового узла более чем на 30 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды; появление нехарактерных шумов (скрежет, стук, визг); повышенная вибрация дробилки; появление металлической стружки или изменение цвета смазки; снижение производительности дробления. При обнаружении любого из этих признаков рекомендуется остановить дробилку для диагностики.
Можно ли использовать герметичные (закрытые) сферические роликовые подшипники в дробилках?
Компания SKF расширила линейку герметичных сферических роликовых подшипников (SSRB) до больших типоразмеров (наружный диаметр до 2500 мм), ориентируясь на тяжёлую промышленность, включая горнодобывающее оборудование. Герметичные подшипники имеют встроенные уплотнения при тех же посадочных размерах и грузоподъёмности, что и открытые аналоги. Применение SSRB позволяет значительно увеличить ресурс за счёт защиты от загрязнений. Однако решение о применении закрытых подшипников должно приниматься совместно с производителем дробилки, поскольку это влияет на систему смазки и теплоотвод.
Какие подшипники применяются на контрвале конусной дробилки?
На контрвале (приводном горизонтальном валу) конусных дробилок применяются тяжёлые сферические роликовые подшипники качения (эквивалент SKF/FAG), установленные в специальном корпусе контрвала. Вал изготавливается из легированной стали (типично 42CrMo4), а подшипники защищены крышками от проникновения пыли. Осмотр подшипников контрвала рекомендуется проводить ежеквартально, а полную переборку узла — каждые 5 лет. Также на контрвале установлена коническая шестерня (пиньон), передающая крутящий момент на зубчатый венец эксцентрика.
Какой допустимый перекос для сферического роликового подшипника в дробилке?
Стандартные двухрядные сферические роликовые подшипники допускают перекос (несоосность) до 1-2 градусов благодаря сферической дорожке наружного кольца. Это важное свойство для дробилок, поскольку рама и вал испытывают значительные деформации при ударных нагрузках. Однако постоянная работа с перекосом, близким к предельно допустимому, снижает ресурс подшипника. Рекомендуется обеспечивать соосность посадочных мест с точностью, обеспечивающей фактический перекос не более 0,5 градуса в нормальных условиях работы.
Вернуться к оглавлению

17. Отказ от ответственности

Данная статья носит исключительно ознакомительный и справочный характер. Информация предоставлена для общего понимания конструкции и принципов работы подшипниковых узлов дробильного оборудования и не является руководством по проектированию, монтажу, ремонту или эксплуатации конкретного оборудования.

Автор и издатель не несут ответственности за любые прямые или косвенные убытки, ущерб здоровью, повреждение оборудования или иные последствия, возникшие в результате использования информации из данной статьи. При проектировании, подборе, монтаже и обслуживании подшипников дробильного оборудования необходимо руководствоваться официальной технической документацией производителей оборудования (Metso, Sandvik, ThyssenKrupp) и подшипников (SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN), а также действующими стандартами и нормативными документами.

Все работы по обслуживанию и замене подшипников должны выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением требований охраны труда и промышленной безопасности.

18. Источники

1. SKF Group. Rolling Bearings — главный каталог (~1500 стр.). SKF, Gothenburg, Sweden.

2. Timken Company. Spherical Roller Bearing Catalog. The Timken Company, USA, 2024.

3. Timken Company. Engineering Manual — Bearing Selection. The Timken Company, USA.

4. Timken Company. Bearing Damage Analysis Reference Guide. The Timken Company, USA.

5. FAG / Schaeffler. Technical Pocket Guide (STT) — справочник (~700 стр.). Schaeffler Technologies AG, Germany.

6. FAG / Schaeffler. Mounting and Maintenance of Rolling Bearings. Schaeffler Technologies AG, Germany.

7. NSK Ltd. Rolling Bearings (CAT. No. E1102m) — полный каталог. NSK Ltd., Tokyo, Japan.

8. NTN Corporation. Ball and Roller Bearings (2203E) — главный каталог. NTN Corporation, Japan.

9. ISO 281:2007. Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life.

10. ISO 76:2006. Rolling bearings — Static load ratings.

11. ISO 492:2023. Rolling bearings — Radial bearings — Geometrical product specifications (GPS) and tolerance values.

12. ГОСТ 520-2011. Подшипники качения. Общие технические условия (с поправками).

13. ГОСТ 5721-2022. Подшипники качения. Подшипники роликовые сферические двухрядные с асимметричными роликами. Общие технические требования.

14. ГОСТ 24696-2023. Подшипники качения. Подшипники роликовые сферические двухрядные с симметричными роликами. Общие технические требования.

15. Metso Outotec. Nordberg C Series Jaw Crushers — техническая документация и брошюры. Metso, Tampere, Finland.

16. Metso Outotec. Avoid burnout of your HP crusher's eccentric bushing with proper maintenance — техническая публикация, 2022.

17. Sandvik Mining and Rock Technology. Jaw Crusher Series — Technical Specification. Sandvik, Sweden.

18. Sandvik Mining and Rock Technology. CH430, CH660, CS430, CS660 Cone Crushers — техническая документация.

19. thyssenkrupp Industrial Solutions. Kubria Cone Crushers — техническая документация.

20. thyssenkrupp Industrial Solutions. Single-Toggle Jaw Crusher EB Series — техническая документация.

21. Harris T.A., Kotzalas M.N. Rolling Bearing Analysis, 5th ed. CRC Press, 2006.

22. Решетов Д.Н. Детали машин, 4-е изд. Машиностроение, 1989.

23. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 2. Машиностроение, 9-е изд.

24. Перель Л.Я., Филатов А.А. Подшипники качения: расчёт, проектирование и обслуживание опор. Машиностроение, 1992.

Вернуться к оглавлению

© Компания Иннер Инжиниринг. Все права защищены.

Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.