Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Подшипниковые узлы — самые ответственные сопрягаемые пары в винтовых и поршневых компрессорах. От корректного подбора группы внутреннего радиального зазора напрямую зависят рабочая температура, шум, ресурс и стабильность зазоров между сопрягаемыми элементами (роторами винтового блока, шейками коленчатого вала поршневой машины). Стандартный нормальный зазор (CN) рассчитан на «комнатные» температуры и небольшие перепады; в компрессорах же тепловое расширение вала, нагрев колец от высокой частоты вращения и потеря части зазора на посадочный натяг делают выбор увеличенных групп C3 и C4 инженерным правилом, а не опцией. Ниже разбираем нормативную базу по ГОСТ 24810-2013 (ISO 5753-1), типовые схемы установки в компрессорах, критерии выбора зазора и режимы смазки.
В винтовом маслозаполненном компрессоре каждый из двух роторов (ведущий и ведомый) опирается на пару подшипниковых узлов — со стороны всасывания и со стороны нагнетания. Со стороны нагнетания, где действуют максимальные радиальные и осевые нагрузки от давления газа, типовое решение — специализированные радиально-упорные шариковые подшипники для винтовых компрессоров (серии BAH и BSD у SKF, аналогичные исполнения у FAG, NSK, NTN), либо комбинация роликоподшипника с цилиндрическими роликами (тип N или NU, воспринимает радиальную нагрузку) и упорного шарикоподшипника. Со стороны всасывания — цилиндрический роликоподшипник, нагруженный преимущественно радиально. В сухих винтовых компрессорах с синхронизирующими шестернями добавляются прецизионные радиально-упорные шариковые опоры.
Коленчатый вал поршневого компрессора опирается на коренные подшипники — для крейцкопфных компрессоров среднего и тяжёлого ряда это сферические двухрядные роликоподшипники (типовые серии по ISO 15 — 222xx, 223xx, 230xx). У бескрейцкопфных малых и средних компрессоров на коренных шейках устанавливают шариковые радиальные однорядные или двухрядные сферические шарикоподшипники. Шатунные подшипники — преимущественно подшипники скольжения с многослойным антифрикционным вкладышем; в малых компрессорах и фреоновых машинах часть шатунных пар выполняется на игольчатых подшипниках качения.
Основной отечественный нормативный документ — ГОСТ 24810-2013 «Подшипники качения. Внутренние зазоры», действующий с 01.01.2015. Стандарт соответствует ISO 5753-1:2009 и устанавливает условные обозначения групп и числовые значения радиального внутреннего зазора для шариковых и роликовых радиальных подшипников в состоянии поставки.
В стандарте применяются следующие группы (в порядке возрастания зазора): C2 — уменьшенный, CN (Normal, нормальный, обозначение в маркировке часто опускают), C3 — увеличенный, C4 — больше увеличенного, C5 — наибольший. Эти обозначения универсальны для отечественных и ведущих мировых производителей (SKF, FAG, NTN, NSK, Timken).
Числовые значения зазора зависят от типа и размера подшипника, поэтому даются в стандарте отдельными таблицами для шариковых радиальных однорядных, роликовых цилиндрических, сферических роликоподшипников и т. д. Ниже приведены ориентировочные диапазоны для типовых типоразмеров.
Точные значения для конкретного типоразмера приведены в ГОСТ 24810-2013 и каталогах производителей (SKF, FAG, NTN, NSK). Существуют также специальные группы C3L, C4L (с суженным диапазоном в пределах основной группы), используемые при особо жёстких требованиях к равномерности работы.
Радиальный зазор в работающем подшипнике существенно отличается от исходного (по поставке). На фактический рабочий зазор влияют четыре основных фактора: 1) посадка на вал (натяг по внутреннему кольцу выбирает часть исходного зазора); 2) посадка в корпус (натяг по наружному кольцу выбирает ещё часть); 3) разница температур внутреннего и наружного кольца, поскольку внутреннее кольцо нагрето сильнее (контакт с горячим валом) и расширяется больше; 4) рабочие нагрузки.
В компрессоре все четыре фактора действуют одновременно и существенно. Вал ротора винтового компрессора и коренные шейки коленвала поршневого компрессора нагреваются заметно сильнее корпуса: внутреннее кольцо подшипника расширяется и «съедает» исходный зазор. Если на этом этапе остаётся отрицательный рабочий зазор (преднатяг), резко растут контактные напряжения, температура и риск катастрофического отказа от защемления. Поэтому в подавляющем большинстве компрессоров применяют группу зазора C3 как базовую, а для тяжёлых режимов и поршневых машин — C4.
Конкретное обозначение и группа зазора задаются конструкторской и эксплуатационной документацией производителя компрессора. Замена подшипника группой меньше рекомендованной приводит к ускоренному отказу из-за защемления и перегрева; группой больше — к избыточному радиальному биению, ударным нагрузкам и сокращению ресурса.
Температура корпуса подшипникового узла — основной непрерывно отслеживаемый параметр технического состояния компрессора. Современные стационарные компрессорные установки оснащаются термосопротивлениями Pt100 (по ГОСТ 6651-2009) в посадке корпуса подшипника или интегрированы в систему вибромониторинга по ГОСТ ИСО 10816 (общая оценка) и ГОСТ ИСО 13373 (вибродиагностика).
В винтовом маслозаполненном компрессоре через подшипниковые опоры пропускается компрессорное масло (типовое обозначение по ГОСТ — К-серии: К-12, К-19 и др.; импортные эквиваленты — масла Atlas Copco Roto-Inject Fluid, Bitzer BSE, Mobil Rarus). Масло одновременно выполняет функции смазки, отвода теплоты, уплотнения зазоров между роторами и от выходного канала. Подача в опоры — принудительная, от масляного насоса или дифференциалом давления.
В сухом винтовом компрессоре полость роторов отделена от масляной полости подшипниковых опор торцевыми уплотнениями (графитовыми кольцами, лабиринтами, газодинамическими). Подача масла в опоры — принудительная, через маслонасос редукторного узла синхронизирующих шестерён.
В крейцкопфных поршневых компрессорах коренные опоры (сферические роликоподшипники) смазываются разбрызгиванием масла из картера либо принудительной подачей от лубрикатора. В бескрейцкопфных компрессорах малой мощности применяется смазка разбрызгиванием через черпаки. В отдельных конструкциях фреоновых и углекислотных машин подшипники качения работают на пластичной смазке, совместимой с хладагентом и холодильным маслом.
CN — нормальный (стандартный) внутренний зазор по ГОСТ 24810-2013, рассчитан на типовые условия посадки и температуры. C3 — увеличенный зазор, шире диапазон. C4 — больше увеличенного. Каждая последующая группа имеет более широкие границы диапазона зазора, чем предыдущая. Конкретные числовые значения зависят от типа и размера подшипника и приведены в стандарте.
В работающем подшипнике компрессора часть исходного зазора выбирается посадкой на вал и в корпус (с натягом), а внутреннее кольцо дополнительно расширяется от нагрева сильнее наружного. Если стартовать с зазора CN, в рабочем режиме реальный зазор может оказаться отрицательным (преднатяг), что вызывает рост температуры и риск защемления. C3 даёт запас, при котором рабочий зазор остаётся положительным.
C4 применяется при сочетании факторов: высокая температурная нагрузка, большая разница температур колец (свыше 20–25 °C), посадка с большим натягом по внутреннему кольцу, тяжёлый ударный режим, большой диаметр вала. Типичный пример — сферические роликоподшипники на коренных шейках тяжёлых поршневых компрессоров.
Не следует. Избыточный зазор увеличивает радиальное биение, ухудшает работу в зацеплении, повышает уровень шума и вибрации, провоцирует ударные нагрузки на тела качения и ускоренное усталостное выкрашивание. Группа зазора подбирается по расчёту и техдокументации производителя компрессора.
Дополнительный код приставляется к основному обозначению подшипника: например, 6310 C3, 22220 EK C4, NU 322 ECP C3. Обозначение CN (нормальный) в маркировке обычно опускают. Сочетания: C3L — суженный диапазон в пределах C3, GC3 — изготовлен для специального применения (например, электродвигателей) и т. д.
Сигнализация — порог 85–90 °C по корпусу опоры для большинства маслозаполненных винтовых и поршневых компрессоров общего применения. Аварийный останов — 95–110 °C (точное значение задаётся техдокументацией производителя). Резкий локальный нагрев одной опоры относительно симметричной — диагностический признак неисправности.
На стороне нагнетания, где действуют максимальные радиальные и осевые силы от давления газа, типовое решение — специализированные радиально-упорные шариковые подшипники для винтовых компрессоров (серии BAH, BSD у SKF и аналогичные исполнения у FAG, NSK, NTN), либо комбинация роликоподшипника с цилиндрическими роликами и упорного шарикоподшипника. Со стороны всасывания обычно ставят роликоподшипник с цилиндрическими роликами.
На коренных шейках крейцкопфных компрессоров среднего и тяжёлого ряда — сферические двухрядные роликоподшипники серии 222xx или 223xx. На малых и средних бескрейцкопфных машинах — шариковые однорядные или двухрядные сферические шарикоподшипники. Шатунные подшипники — преимущественно скольжения с многослойным вкладышем; на малых компрессорах допустимы игольчатые подшипники качения.
В маслозаполненном винтовом компрессоре через подшипники пропускается основное компрессорное масло — компрессорные масла К-серии по ГОСТ или их зарубежные эквиваленты (масла, рекомендованные производителем — Atlas Copco Roto-Inject Fluid, Bitzer BSE, Mobil Rarus и др.). В сухих винтовых компрессорах опоры смазываются принудительной подачей масла редукторного узла. Самостоятельная замена марки масла на несовместимое недопустима.
Зазор меньше рекомендованного (например, CN при необходимом C3) — устойчивый перегрев опоры, рост виброскорости, преждевременное появление признаков усталостного выкрашивания (питтинга), сокращение ресурса в несколько раз. Зазор больше рекомендованного (например, C4 при необходимом C3) — повышенное радиальное биение, ударные нагрузки, преждевременное появление бринеллирования, рост шума и виброускорений на высоких частотах.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.