Таблица 1. Параметры грохотов Таблица 2. Подшипники по моделям Таблица 3. Аналоги SKF/FAG/NSK Полное оглавление Таблица 1. Эксплуатационные параметры основных типов грохотов Серия Тип возбуждения Частота вращения вала, мин-1 Амплитуда колебаний, мм Типовое ускорение короба, g Назначение ГИЛ (лёгкий)Инерционный, одновальный дебалансный вибровозбудитель720–12003–83–4,5Грохочение материалов плотностью до 1,4 т/м³ ГИС (средний)Инерционный, одновальный дебалансный вибровозбудитель700–10004–93,5–5Грохочение материалов плотностью до 1,8 т/м³ ГИТ (тяжёлый)Инерционный, одновальный дебалансный вибровозбудитель700–9005–104–5,5Грохочение крупного щебня и рудных материалов плотностью до 2,8 т/м³ ГГС / ГГТ (гирационный)Эксцентриковый (кривошипный) вал с принудительным движением короба700–12003–83–4,5Грохочение с фиксированной амплитудой в технологических линиях Классификация ГИЛ/ГИС/ГИТ соответствует ГОСТ на грохоты инерционные (1979 г.): «Л» — лёгкий, «С» — средний, «Т» — тяжёлый. Только серия ГГС/ГГТ относится к гирационным (эксцентриковым) грохотам по принципу возбуждения колебаний. У инерционных грохотов концы вала также часто выполнены эксцентрично — для размещения дебалансов, но принцип возбуждения остаётся инерционным. Таблица 2. Типовые подшипники эксцентрикового вала грохотов Серия грохота Тип подшипника Обозначение по ГОСТ ISO эквивалент Группа зазора ГИЛ-32, ГИЛ-42 (лёгкий ряд)Двухрядный сферический роликовый3617Н, 3620Н22317, 22320C3 ГИЛ-43, ГИЛ-52 (средний ряд)Двухрядный сферический роликовый3622Н, 3624Н22322, 22324C3 / C4 ГИТ-51, ГИТ-71 (тяжёлый ряд)Двухрядный сферический роликовый3626Н, 3628Н22326, 22328C4 ГГС / ГГТ (гирационные)Двухрядный сферический роликовый3620Н, 3622Н, 3624Н22320, 22322, 22324C3 / C4 Горизонтальные грохоты лёгкого рядаДвухрядный сферический роликовый3517Н, 3520Н22217, 22220C3 ГОСТ 3617 соответствует ISO 22317 (85×180×60), ГОСТ 3620 — ISO 22320 (100×215×73), ГОСТ 3622 — ISO 22322 (110×240×80), ГОСТ 3624 — ISO 22324 (120×260×86). Суффикс «Н» обозначает наличие канавки и отверстий для смазки на наружном кольце (ISO-эквивалент W33). Указанные типоразмеры применяются как в опорах эксцентрикового (гирационного) вала, так и в подшипниковых узлах вала с дебалансным вибровозбудителем у инерционных грохотов — условия работы подшипников сходны. Таблица 3. Кросс-аналоги сферических роликовых подшипников для вибрирующих узлов Размер d×D×B, мм ГОСТ SKF (Explorer VA405) FAG (T41A) NSK (VS) NTN/KOYO 85×180×603617Н22317 EJA/VA40522317-E1-XL-T41A22317 EAKE4 C4 VS22317 BVS 100×215×733620Н22320 EJA/VA40522320-E1-XL-T41A22320 EAKE4 C4 VS22320 BVS 110×240×803622Н22322 EJA/VA40522322-E1-XL-T41A22322 EAKE4 C4 VS22322 BVS 120×260×863624Н22324 EJA/VA40522324-E1-XL-T41A22324 EAKE4 C4 VS22324 BVS 130×280×933626Н22326 EJA/VA40522326-E1-XL-T41A22326 EAKE4 C4 VS22326 BVS Серии VA405 (SKF), T41A (FAG), VS (NSK), BVS (NTN) — специализированные исполнения сферических роликовых подшипников для вибрирующих машин. Отличаются дорожкой качения с увеличенной зоной контакта, латунным сепаратором повышенной прочности и расширенным диапазоном радиального зазора (C4 или специальное исполнение). Содержание статьи Конструкция эксцентрикового (гирационного) грохота Принцип работы и кинематика возбуждения Подшипниковый узел эксцентрикового вала Дебалансы и противовесы Подбор подшипников: типоразмеры и группа зазора Аналоги SKF, FAG, NSK для вибрирующих машин Самозащита от перегрузки и контроль состояния Процедура замены подшипников Часто задаваемые вопросы Конструкция эксцентрикового (гирационного) грохота Гирационный грохот (серий ГГС, ГГТ по российской классификации) — это разновидность вибрационного грохота, в котором рабочий ящик с сетчатой декой совершает круговые или близкие к круговым колебания, создаваемые принудительно вращением вала с эксцентриковыми шейками. Шейки смещены относительно геометрической оси вала на величину эксцентриситета, придавая коробу принудительное круговое движение с амплитудой, равной двойному эксцентриситету. В отличие от инерционных грохотов ГИЛ/ГИС/ГИТ с дебалансным вибровозбудителем, где амплитуда зависит от массы загрузки, гирационная схема обеспечивает фиксированную амплитуду, не зависящую от загрузки. Грохот компоновочно состоит из короба (рабочего ящика) с натянутой просеивающей поверхностью, эксцентрикового вала на двух разнесённых по торцам короба опорах, маховиков-противовесов для компенсации опрокидывающего момента, упругих опор короба (винтовых пружин или резинометаллических элементов) и приводной системы с электродвигателем и клиноременной передачей. В классической схеме гирационного грохота вал имеет два комплекта подшипников: один — на неподвижной раме на концах вала, второй — в коробе на эксцентриковых шейках. Принцип работы и кинематика возбуждения колебаний При вращении эксцентрикового вала каждая точка короба описывает окружность с диаметром, равным двойному эксцентриситету (типично 3–10 мм у грохотов общего назначения). Сетчатая дека получает ускорение 3–5g, достаточное для отрыва частиц материала от поверхности и их подбрасывания в течение каждого оборота вала. Это обеспечивает эффективную классификацию: мелкая фракция проходит через ячейки сита, крупная транспортируется к разгрузочному торцу. Фиксированная амплитуда гирационного грохота — основное преимущество в технологических линиях с переменной загрузкой, где требуется заданная производительность разделения. Подшипниковый узел эксцентрикового вала грохота Эксцентриковый вал опирается на две подшипниковые опоры, установленные на боковинах короба. Каждая опора несёт двухрядный сферический роликовый подшипник (серии 222ХХ, 223ХХ по ISO; 36ХХ по ГОСТ 520-2011). Сферическая геометрия дорожек позволяет компенсировать неизбежные перекосы вала под действием знакопеременных нагрузок, а двухрядное расположение тел качения обеспечивает запас по динамической грузоподъёмности. Условия работы подшипников Подшипники эксцентрикового вала испытывают: знакопеременную радиальную нагрузку с частотой 700–1200 циклов/мин; постоянное круговое ускорение наружных колец вместе с коробом; повышенную температуру от трения и тепла материала (до 80–100 °C для горячих сред); пылевую абразивную среду с необходимостью герметичной защиты лабиринтами и манжетами; риск фреттинг-износа от циклических микроперемещений на посадочной поверхности. Группа зазора С3 или С4 — обязательное требование При работе подшипника эксцентрикового вала наружное кольцо постоянно вращается вместе с коробом, а внутреннее — с валом. Нагрев от знакопеременных нагрузок снижает рабочий радиальный зазор. Применение группы CN (нормальной) приводит к обнулению зазора и быстрому перегреву. Стандартное решение — группа C3 для большинства грохотов, C4 для интенсивных режимов и крупных типоразмеров. Дебалансы и противовесы эксцентрикового вала Для компенсации опрокидывающего момента от эксцентриковых шейк и неуравновешенности короба на концах вала за подшипниковыми опорами устанавливают маховики-противовесы (балансиры). Их масса и эксцентриситет рассчитываются так, чтобы суммарная инерционная сила, действующая на станину через опорные пружины, была минимальной. Конструктивно противовесы выполняются в виде литых стальных дисков с дугообразными грузами, закреплёнными болтами по концентрическим окружностям. Перемещение грузов в радиальном направлении позволяет в ограниченных пределах регулировать амплитуду колебаний короба. В гирационном грохоте основной источник колебаний — сам вал со смещёнными шейками; противовесы выполняют только компенсаторную функцию, обеспечивая устойчивость амплитуды при пуске и остановке через резонансную зону. Подбор подшипников эксцентрикового вала: типоразмеры и группа зазора Алгоритм подбора: определение посадочного диаметра шейки вала по чертежу или замеру; выбор серии по ISO/ГОСТ (222ХХ — стандартная средняя серия, 223ХХ — широкая для повышенных нагрузок); уточнение исполнения по виброприложению (SKF VA405 или VA406, FAG T41A, NSK VS); подтверждение группы зазора C3 или C4; согласование типа сепаратора (массивный латунный — основной для виброприложений). Не применять полиамидный сепаратор Полиамидный сепаратор (исполнения TVPB, TN9) при знакопеременных нагрузках и нагреве свыше 100 °C ускоренно деградирует, выкрашивается и разрушается. Для эксцентриковых валов грохотов применяется только массивный латунный сепаратор (MB у SKF, M у FAG и NSK). Аналоги SKF, FAG и NSK для вибрирующих машин Все ведущие производители выпускают специализированные исполнения сферических роликовых подшипников для вибрирующих машин. Особенности этих серий: SKF Explorer VA405 — стандартное исполнение для грохотов с латунным сепаратором, рассчитанное на повышенные циклические нагрузки; SKF Explorer VA406 — с PTFE-покрытием посадочного отверстия против фреттинг-износа; FAG T41A — исполнение Schaeffler для вибрирующих узлов; NSK VS — серия Vibratory Screen с упрочнёнными кольцами; NTN BVS — с расширенным радиальным зазором. Кросс-таблица соответствия типоразмеров приведена в таблице 3. Для практического подбора аналога сверяют диаметры посадочной поверхности и расточки корпуса с допусками. Подшипники для виброприложений выпускаются с расширенным радиальным зазором (часто C4 как стандарт серии), что нужно учитывать при сравнении с обычными исполнениями. Самозащита от перегрузки и контроль состояния Эксцентриковый грохот не имеет встроенного механизма ограничения момента — нагрузка передаётся жёстко от двигателя через клиноременную передачу. Защитные функции реализуются на других уровнях: тепловое реле в цепи электродвигателя отключает привод при росте тока выше номинала; реле проскальзывания клиновых ремней срабатывает при заклинивании рабочего ящика; виброконтроль на опорах подшипников по ГОСТ ИСО 10816-3-2002 — порог тревоги типично 11,2 мм/с СКЗ, отключение при 18 мм/с; контроль температуры подшипниковых корпусов с отключением при 90–95 °C; регулярная вибродиагностика по спектру огибающей с расчётом подшипниковых частот (BPFI, BPFO, BSF, FTF) для раннего выявления зарождающихся дефектов. Процедура замены подшипников эксцентрикового вала Замена выполняется при появлении одного или нескольких диагностических признаков: рост виброскорости на опоре сверх допустимого, перегрев подшипникового корпуса, металлическая стружка в смазке, характерный «рычащий» шум при работе. Этапы замены Демонтаж клиноременной передачи, приводного шкива, защитных кожухов, манжет и крышек подшипниковых корпусов; Демонтаж балансиров (противовесов) с обязательной маркировкой их положения для последующей сборки; Извлечение эксцентрикового вала с подшипниками; снятие подшипников гидравлическим съёмником или индукционным нагревателем с упором в наружное кольцо; Контроль посадочных поверхностей: овальность и конусность не более 0,015 мм по ГОСТ 3325-85, шероховатость Ra ≤ 1,25 мкм; Установка новых подшипников индукционным нагревом до 90–110 °C; Сборка пакета с уплотнениями, заправка смазкой (литиевый комплекс с базовой вязкостью 220–460 мм²/с, заполнение 30–40% свободного объёма); Установка противовесов согласно маркировке, балансировка вала, монтаж в короб и приводной передачи; Контрольный пуск с термоконтролем и снятием базовых вибрационных параметров. Категорически не допускается Установка подшипника на повреждённое посадочное место с применением анаэробных клеевых композиций. На вибрирующем узле клеевая фиксация разрушается за десятки часов работы, что приводит к проворачиванию колец и аварийному выходу узла из строя. При повреждении посадочных мест выполняется шлифовка/гильзование вала или расточка корпуса с установкой ремонтной втулки. Сопутствующие материалы Для практического подбора: каталог подшипников, двухрядные сферические роликовые, сферические роликовые, роликовые, с увеличенным зазором C3. Методические материалы: аналоги SKF, FAG, NSK, взаимозаменяемость для дробилок, перекрестные ссылки производителей. Смежные темы: эксцентриковые валы кривошипных прессов, упорные подшипники конусных дробилок. Часто задаваемые вопросы Почему для грохота нельзя использовать обычный сферический роликовый подшипник серии 222ХХ С0? Обычное исполнение рассчитано на радиальные нагрузки от веса вала и приводных усилий. На вибрирующем узле грохота тела качения движутся по знакопеременной траектории с большими ускорениями, нагрузка на латунный сепаратор от инерции роликов в стандартном исполнении не учтена, дорожки качения имеют меньшую упрочнённую зону. Специальные исполнения VA405 (SKF), T41A (FAG), VS (NSK) оптимизированы под виброусловия: усиленный сепаратор, увеличенная зона контакта роликов с дорожкой, термообработка под повышенную циклическую усталость. Что выбрать — C3 или C4 для подшипника эксцентрикового вала? C3 — стандартное решение для большинства грохотов общего применения с типоразмерами подшипников 22220–22322. C4 рекомендуется для больших типоразмеров (22324 и выше), для тяжёлых рабочих режимов с горячими материалами и при работе грохота в условиях повышенной температуры окружающего воздуха (выше 35 °C). Конкретная группа зазора указывается заводом-изготовителем грохота в эксплуатационной документации. Какой ресурс подшипников эксцентрикового вала? При корректном монтаже, регулярном пополнении смазки и работе в паспортном режиме типовой ресурс составляет 8000–15000 моточасов. Резкое сокращение ресурса вызывают: загрязнение смазки, превышение паспортной амплитуды, работа на повышенной частоте, попадание воды и абразивных частиц в полость подшипника. Чем смазывать подшипники грохота — пластичной смазкой или маслом? В большинстве серийных грохотов применяется пластичная смазка на загустителе литиевый комплекс с базовой вязкостью 220–460 мм²/с при 40 °C и температурой каплепадения от 220 °C. Для тяжёлых грохотов больших типоразмеров может применяться циркуляционная масляная смазка с принудительным охлаждением. Заполнение пластичной смазкой — 30–40% свободного объёма полости; переполнение вызывает гидродинамические потери и перегрев. ↑ Наверх