Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Козловые краны представляют собой грузоподъёмные машины мостового типа, опорные конструкции которых перемещаются по рельсовым путям. Механизм подъёма козлового крана включает грузовую тележку, лебёдку, редукторы и вспомогательное оборудование. Подшипниковые узлы в составе лебёдок козловых кранов выполняют критически важные функции, обеспечивая надёжное вращение барабана, валов редукторов и других вращающихся элементов при значительных радиальных и комбинированных нагрузках.
Основными узлами грузовой лебедки козлового крана являются барабан для навивки каната, редуктор для передачи крутящего момента, электродвигатель и тормозная система. Подшипники устанавливаются в опорах барабана лебёдки, на валах редуктора, в соединительных муфтах. Условия работы этих подшипников характеризуются переменными динамическими нагрузками, воздействием вибрации, необходимостью компенсации несоосности, возникающей при деформациях металлоконструкций крана.
Сферические роликовые подшипники серии 22200 относятся к категории двухрядных радиальных подшипников качения согласно ГОСТ 5721-75. Эти подшипники обладают повышенной радиальной грузоподъёмностью по сравнению с подшипниками других типов в равных габаритах и способны воспринимать осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях и не превышающую 25 процентов величины неиспользованной допустимой радиальной нагрузки.
Сферические роликовые подшипники состоят из внутреннего кольца с двумя дорожками качения, наклонёнными под углом к оси подшипника, наружного кольца с общей сферической дорожкой качения, бочкообразных роликов и сепаратора. Дорожка качения наружного кольца имеет сферическую форму, что позволяет роликам свободно катиться по ней и обеспечивает самоустановку подшипника. Эта конструктивная особенность делает сферический роликовый подшипник самоцентрирующимся и позволяет компенсировать угловые несоосности до 2 градусов для подшипников серии 222 с диаметром от 52 мм согласно техническим характеристикам производителей.
Серия 22200 включает подшипники с диаметром внутреннего отверстия от 25 до 100 мм и наружным диаметром от 52 до 215 мм. Наиболее распространённые в крановых механизмах типоразмеры: 22205 (25×52×18 мм), 22206 (30×62×20 мм), 22207 (35×72×23 мм), 22208 (40×80×23 мм), 22209 (45×85×23 мм), 22210 (50×90×23 мм).
Согласно ГОСТ 5721-75 установлены следующие конструктивные исполнения сферических двухрядных роликовых подшипников:
Подшипник 22206 EK расшифровывается следующим образом: 22 - серия подшипника, 2 - тип подшипника (сферический роликовый двухрядный), 06 - внутренний диаметр 30 мм (06 × 5 = 30 мм), E - усиленная конструкция с оптимизированной внутренней геометрией, K - коническое отверстие конусностью 1:12.
Барабан грузовой лебёдки получает вращение от выходного вала редуктора через зубчатые муфты или непосредственным соединением. Опорами барабана служат подшипники, установленные в кронштейнах или стойках, а также подшипники, размещённые в гнезде ведомого вала редуктора. В конструкции грузовых лебёдок козловых кранов применяется трёхопорная схема установки барабана, что значительно снижает трудозатраты по установке и регулировке.
В опорах барабана устанавливаются сферические роликовые подшипники, способные компенсировать несоосность и прогибы валов до двух градусов, образовавшиеся под действием нагрузки или вследствие технических погрешностей при обработке посадочных поверхностей. Тихоходный вал редуктора лебёдки устанавливается на трёх подшипниках: два находятся в корпусе редуктора, а третий размещается в выносной опоре барабана.
Подшипники опор барабана воспринимают радиальные нагрузки от веса барабана с навитым канатом и груза, а также динамические нагрузки при пуске, торможении и реверсивном движении. При работе с грузом, превышающим половину номинальной грузоподъёмности крана, нагрузки на подшипники возрастают в полтора-два раза по сравнению со статическими.
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник барабана определяется по формуле:
P = (X × Fr + Y × Fa) × Kд × Kт
где: Fr - радиальная нагрузка, Н; Fa - осевая нагрузка, Н; X - коэффициент радиальной нагрузки (для сферических роликовых подшипников X = 0,67 или 1,0 в зависимости от соотношения Fa/Fr); Y - коэффициент осевой нагрузки (зависит от отношения Fa/Fr согласно таблицам производителя); Kд - коэффициент динамичности (для крановых механизмов Kд = 1,5...2,0); Kт - температурный коэффициент (при нормальных условиях Kт = 1,0).
В опорах барабанов лебёдок козловых кранов применяются сферические роликовые подшипники серий 3500, 3600 и их международные аналоги серии 22200, 23200. Подшипники с оптимизированной конструкцией (обозначение E у производителя SKF) предпочтительны для высоконагруженных узлов, так как обеспечивают повышенную грузоподъёмность за счёт увеличенного количества и размера роликов.
Редуктор грузовой лебёдки козлового крана представляет собой многоступенчатый цилиндрический или червячно-цилиндрический механизм, обеспечивающий снижение частоты вращения и увеличение крутящего момента от электродвигателя к барабану. В редукторах лебёдок применяются цилиндрические двухступенчатые или трёхступенчатые передачи с передаточными числами от десяти до ста.
Валы редуктора устанавливаются на подшипниках качения, обеспечивающих точность взаимного расположения зубчатых колёс и передачу нагрузок на корпус редуктора. На быстроходном валу редуктора устанавливаются шариковые радиальные или радиально-упорные подшипники, на промежуточных валах применяются цилиндрические роликовые или сферические роликовые подшипники, на тихоходном валу используются сферические роликовые подшипники повышенной грузоподъёмности серии 22200.
Смазка подшипников быстроходного и первого промежуточного валов редуктора осуществляется консистентной периодической смазкой. Подшипники тихоходного вала смазываются жидким маслом, циркулирующим в картере редуктора. Степень точности изготовления передачи редуктора обычно составляет восьмую степень по ГОСТ 1643-81, что обеспечивает плавность хода и снижение динамических нагрузок на подшипники.
Подшипники валов редуктора работают в условиях постоянной радиальной нагрузки от усилий в зацеплении зубчатых колёс и переменной осевой нагрузки, зависящей от направления передачи крутящего момента. Сферические роликовые подшипники обеспечивают компенсацию несоосности валов, возникающей вследствие упругих деформаций корпуса редуктора и температурных расширений.
Для подшипника 22208 E, установленного на тихоходном валу редуктора лебёдки с частотой вращения 40 об/мин и эквивалентной динамической нагрузкой 20 кН, расчётная долговечность составит:
L₁₀h = (C/P)^(10/3) × 10^6 / (60 × n) = (98,5/20)^3,33 × 10^6 / (60 × 40) ≈ 48 000 часов
что соответствует примерно 15-20 годам эксплуатации при среднем режиме работы крана.
Тормозная система грузовой лебёдки козлового крана обеспечивает остановку барабана, удержание груза на весу и предотвращение самопроизвольного опускания груза. В лебёдках козловых кранов применяются колодочные нормально-замкнутые тормоза с электромагнитным или электрогидравлическим приводом, а также дисковые тормозные системы.
Колодочные тормоза устанавливаются на тормозном шкиве, расположенном на входном валу редуктора. Тормозной шкив монтируется на быстроходном валу, что позволяет уменьшить требуемое тормозное усилие вследствие меньшего крутящего момента на этом валу. Тормозные колодки с фрикционными накладками прижимаются к цилиндрической поверхности шкива усилием пружин, обеспечивая необходимый тормозной момент.
Дисковые тормоза состоят из тормозного диска, закреплённого на валу, и колодок, прижимающихся к торцевым поверхностям диска. Такие тормоза обеспечивают более стабильный тормозной момент и меньший износ фрикционных поверхностей, однако требуют более точной регулировки зазоров.
При торможении лебёдки на подшипники воздействуют дополнительные динамические нагрузки от замедления вращающихся масс и реакции от удержания груза. Резкое торможение может вызывать ударные нагрузки, превышающие номинальные в два-три раза. Подшипники быстроходного вала редуктора, на котором установлен тормозной шкив, испытывают повышенные нагрузки от усилий, передаваемых тормозными колодками.
Монтаж подшипников лебёдок козловых кранов должен выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 3325-85 и технической документации производителя крана. Качество монтажа подшипников непосредственно влияет на долговечность и надёжность работы лебёдки, поэтому необходимо строго соблюдать технологию установки и контролировать все параметры.
Перед монтажом необходимо удалить консервантную смазку с поверхностей подшипника. Если подшипник смазывается пластичной смазкой и работает в условиях очень высоких или очень низких температур, или имеющаяся в нём смазка несовместима с консервантной, его необходимо промыть керосином или специальным промывочным составом и тщательно высушить сжатым воздухом.
Посадочные поверхности вала и корпуса должны быть очищены от загрязнений, заусенцев и коррозии. Шероховатость посадочных поверхностей должна соответствовать Ra 1,6...3,2 мкм для валов и Ra 3,2...6,3 мкм для корпусов согласно ГОСТ 3325-85. Отклонения формы посадочных поверхностей не должны превышать половины допуска на диаметр.
Подшипники с цилиндрическим отверстием монтируются с натягом на вал методом запрессовки в холодном состоянии или методом горячей посадки. При запрессовке усилие должно передаваться только через то кольцо, которое устанавливается с натягом. Для подшипников серии 22200 рекомендуется горячая посадка с нагревом подшипника в масляной ванне до температуры сто-сто двадцать градусов Цельсия.
Минимальный натяг для подшипника 22206 E, устанавливаемого на вал диаметром тридцать миллиметров при температуре нагрева сто десять градусов, составляет:
Δmin = α × d × Δt = 0,000012 × 30 × 110 ≈ 0,04 мм
где α - коэффициент линейного расширения стали (0,000012 1/°C), d - диаметр отверстия подшипника, Δt - перепад температур.
Подшипники с коническим отверстием монтируются на коническую шейку вала или на закрепительную втулку. Натяг при установке контролируется одним из методов: измерением уменьшения радиального зазора, измерением угла поворота стопорной гайки, измерением осевого смещения подшипника или измерением расширения внутреннего кольца.
Для подшипников с внутренним диаметром менее ста миллиметров рекомендуется контроль по углу затяжки стопорной гайки. Величина уменьшения радиального зазора при правильной установке должна составлять от двадцати до двадцати пяти микрометров. Перед затяжкой резьбу и боковую поверхность гайки необходимо смазать пастой дисульфида молибдена.
Правильная смазка подшипников лебёдок козловых кранов является критически важным фактором обеспечения их долговечности и надёжной работы. Смазочный материал выполняет несколько функций: снижает трение между телами качения и дорожками качения, отводит тепло от зоны контакта, защищает поверхности от коррозии, препятствует проникновению загрязнений в подшипник.
Для подшипников лебёдок козловых кранов применяются пластичные смазки на литиевой или комплексной литиевой основе с добавлением антизадирных и противоизносных присадок. Выбор смазки определяется условиями работы подшипника: рабочей температурой, скоростью вращения, величиной нагрузки, наличием вибрации и загрязнений.
Подшипники барабана лебёдки смазываются пластичной смазкой, которая закладывается в подшипник при монтаже. Количество смазки должно быть достаточным для заполнения всего свободного объёма между роликами и сепаратором, а свободное пространство в корпусе заполняется на тридцать-пятьдесят процентов для обеспечения циркуляции смазки и отвода тепла.
Подшипники редукторов, установленные на тихоходном валу, работают в масляной ванне. Уровень масла в редукторе должен обеспечивать погружение нижнего ряда роликов подшипника примерно наполовину их высоты. Это обеспечивает достаточную смазку при минимальных потерях на перемешивание масла.
Регулярное техническое обслуживание подшипников включает контроль температуры, проверку наличия посторонних шумов и вибраций, проверку герметичности уплотнений, добавление или замену смазки. Осмотр подшипников рекомендуется проводить каждые пятьсот часов работы или не реже одного раза в месяц при непрерывной эксплуатации.
Основными признаками неисправности подшипников являются: повышение температуры корпуса подшипника выше нормы, появление посторонних шумов (гул, металлический скрежет, периодические стуки), повышенная вибрация узла, утечка смазочного материала через уплотнения, потемнение или изменение консистенции смазки, увеличение радиального или осевого зазора. При обнаружении этих признаков необходимо провести детальный осмотр подшипникового узла и при необходимости заменить подшипник.
Для эффективной работы оборудования рекомендуем также рассмотреть:
Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и предназначена для предоставления общей технической информации о подшипниках лебёдок козловых кранов. Информация не является руководством по эксплуатации, монтажу или ремонту конкретного оборудования.
Автор не несёт ответственности за любые последствия, возникшие в результате применения информации, изложенной в статье. Все работы по монтажу, обслуживанию и ремонту подшипниковых узлов должны выполняться квалифицированными специалистами в соответствии с технической документацией производителя оборудования, действующими нормативными документами и правилами безопасности.
Перед принятием каких-либо технических решений рекомендуется проконсультироваться со специалистами и руководствоваться актуальными версиями стандартов и технических условий.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.