Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Сферические роликовые подшипники SKF серии 23100 представляют собой специализированное решение для эксцентриковых валов щековых дробилок, работающих в условиях экстремальных ударных и вибрационных нагрузок. Подшипники данной серии широко применяются в дробильном оборудовании производства Metso (серия C), Sandvik (серия CJ) и отечественных дробилках СМД различных модификаций.
Щековая дробилка является основным оборудованием первичного дробления в горнодобывающей промышленности, переработке строительных материалов и производстве нерудных материалов. Надежность работы дробилки напрямую зависит от долговечности подшипниковых узлов эксцентрикового вала, который преобразует вращательное движение привода в возвратно-поступательное движение подвижной щеки.
Сферические роликовые подшипники серии 23100 относятся к двухрядным самоустанавливающимся подшипникам качения. Их конструкция обеспечивает способность воспринимать высокие радиальные нагрузки в сочетании с осевыми нагрузками, действующими в обоих направлениях, при одновременной компенсации несоосности вала и корпуса.
Подшипник состоит из следующих основных элементов: наружного кольца со сферической дорожкой качения, двух рядов бочкообразных роликов, двух внутренних колец с коническими дорожками качения, расположенными под углом к оси подшипника, плавающего направляющего кольца между рядами роликов и сепаратора. Наружное кольцо снабжено кольцевой канавкой и тремя отверстиями для подачи смазки, что обозначается суффиксом W33 в маркировке.
Бочкообразные ролики изготавливаются по высокоточной технологии с жесткими допусками на размеры и форму, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки между роликами. Специальный профиль роликов предотвращает концентрацию напряжений на краях контактных поверхностей и способствует равномерному распределению нагрузки по длине ролика.
Подшипники SKF Explorer серии 23100 изготавливаются из высококачественной подшипниковой стали с повышенной чистотой и гомогенностью структуры. Специальная термообработка обеспечивает твердость рабочих поверхностей на уровне HRC 58-65, что гарантирует высокую износостойкость и сопротивление усталостному выкрашиванию.
Сепараторы изготавливаются из закаленной стали методом штамповки для малых и средних размеров, либо из латуни методом механической обработки для крупных подшипников. Стальные сепараторы обеспечивают повышенную прочность и термостойкость, что критически важно для работы в тяжелых условиях дробильного оборудования.
В типовой конструкции щековой дробилки эксцентриковый вал опирается на четыре сферических роликовых подшипника: два опорных подшипника, установленных в корпусах рамы дробилки с обеих сторон, и два подшипника питмана (шатуна), установленных на эксцентриковой части вала. Подшипники работают в условиях умеренных скоростей вращения, но подвергаются значительным статическим и динамическим нагрузкам с периодическими ударными импульсами.
Щековые дробилки Metso серии C (C80, C100, C110, C120, C125, C140, C150, C160, C200) оснащаются сферическими роликовыми подшипниками увеличенного размера по сравнению с дробилками конкурентов аналогичной производительности. Это конструктивное решение обеспечивает повышенную надежность и увеличенный ресурс работы.
Дробилки серии C используют модульную конструкцию станины без сварных соединений, что исключает концентраторы напряжений и обеспечивает оптимальное распределение нагрузок на подшипниковые узлы. Эксцентриковый вал изготавливается из высокопрочной стали с индукционной закалкой посадочных поверхностей под подшипники.
Щековые дробилки Sandvik серии CJ (CJ408, CJ409, CJ411, CJ412, CJ612, CJ613, CJ615, CJ815) характеризуются использованием сферических роликовых подшипников серии 223 производства FAG или NSK. Подшипники имеют расчетный ресурс L10 до 100000 часов работы при соблюдении режимов эксплуатации и технического обслуживания.
Эксцентриковый вал дробилок CJ изготавливается из легированной стали 34CrNiMo6 методом ковки с последующей индукционной закалкой посадочных поверхностей. Угол захвата материала в дробилках CJ оптимизирован и находится в диапазоне 16-23 градуса, что обеспечивает эффективное дробление при снижении нагрузок на подшипниковые узлы.
Отечественные щековые дробилки СМД (СМД-108, СМД-109, СМД-110, СМД-111) также используют сферические роликовые подшипники на эксцентриковом валу. Эксцентриковый вал устанавливается в горловине рамы на роликоподшипники и сферические роликоподшипники со стаканами. Эксцентриковый вал изготавливается из стали 40Х методом ковки.
Подшипники серии 23100 охватывают диапазон диаметров отверстий от 100 до 530 мм и производятся в двух основных конструктивных исполнениях: с цилиндрическим отверстием и с коническим отверстием с конусностью 1:12 (суффикс K в обозначении).
Одним из важнейших преимуществ сферических роликовых подшипников является их способность компенсировать несоосность вала и корпуса без существенного влияния на работоспособность. Для подшипников серии 23100 допустимый угол перекоса зависит от размера подшипника согласно каталогу SKF.
Допустимый угол перекоса для серии 23100:
Размеры менее 60 (последние две цифры обозначения): 2,0 градуса
Размеры 60 и более: 3,0 градуса
Таким образом, подшипник 23156 допускает перекос до 3,0 градусов, а подшипник 23168 также до 3,0 градусов. Эта характеристика особенно важна для дробильного оборудования, где прогиб эксцентрикового вала под нагрузкой может быть значительным.
Подшипники SKF серии 23100 изготавливаются стандартно с нормальным радиальным внутренним зазором согласно ISO 5753. Для применений в дробильном оборудовании обычно используются подшипники с увеличенным зазором C3, который обеспечивает компенсацию температурных расширений и упругих деформаций при монтаже на конических шейках валов.
Для подшипников с коническим отверстием (суффикс K) радиальный внутренний зазор после монтажа уменьшается в зависимости от величины натяга. Правильный подбор зазора и контроль натяга при монтаже критически важны для обеспечения расчетного ресурса работы.
Подшипники эксцентрикового вала щековой дробилки работают в условиях комбинированного нагружения, включающего постоянную радиальную нагрузку от массы вращающихся деталей и переменную радиальную нагрузку от процесса дробления. Дополнительно на подшипники действуют осевые силы, возникающие от угла наклона распорных плит и геометрии дробильной камеры.
Особенностью работы является наличие ударных нагрузок при попадании в дробильную камеру недробимых предметов или при неравномерной загрузке материала. Сферические роликовые подшипники SKF Explorer благодаря оптимизированной геометрии контакта и высокому качеству материала демонстрируют высокую стойкость к ударным нагрузкам.
Типичная частота вращения эксцентрикового вала щековых дробилок находится в диапазоне 250-350 об/мин, что соответствует умеренным скоростям для подшипников данного типоразмера. Для подшипника 23156 CCK/W33 справочная частота вращения составляет 1000 об/мин, а предельная частота при масляной смазке — 1300 об/мин, что обеспечивает значительный запас по скорости.
Для подшипника 23156 при радиальной нагрузке Fr = 1500 кН и осевой нагрузке Fa = 200 кН:
Соотношение Fa/Fr = 200/1500 = 0,133
При e = 0,30 (из каталога SKF), Y₁ = 2,3, Y₂ = 3,4
Поскольку Fa/Fr менее e, эквивалентная динамическая нагрузка:
P = Fr + Y₁×Fa = 1500 + 2,3×200 = 1960 кН
Что составляет 70% от динамической грузоподъемности подшипника (2784 кН).
Рабочая температура подшипников в нормальных условиях эксплуатации дробилки не превышает 70-80 градусов Цельсия. Подшипники SKF серии 23100 стабилизированы на температуру 200 градусов Цельсия, что обеспечивает сохранение размерной стабильности и механических свойств при кратковременных превышениях рабочей температуры.
Система уплотнений подшипниковых узлов обычно выполняется лабиринтного типа, что предотвращает попадание абразивной пыли и загрязнений при одновременном сохранении смазочного материала в зоне работы подшипника.
Щековые дробилки генерируют значительные вибрационные нагрузки вследствие возвратно-поступательного движения щеки и ударного характера процесса дробления. Конструкция сферических роликовых подшипников с плавающим направляющим кольцом и самоустанавливающимися роликами обеспечивает надежную работу в условиях повышенных вибраций.
Для особо тяжелых условий эксплуатации SKF предлагает специальную серию подшипников VA405 для вибрационного оборудования с дополнительными конструктивными усовершенствованиями.
Правильный выбор смазочного материала является критическим фактором для обеспечения расчетного ресурса работы подшипников. Для подшипников эксцентрикового вала щековых дробилок широко применяется пластичная смазка литиево-комплексного типа с противозадирными и противоизносными присадками.
Одним из рекомендуемых смазочных материалов является Mobilgrease XHP 220 серии — высокоэффективная литиево-комплексная смазка, разработанная для тяжелых условий эксплуатации. Смазка характеризуется следующими свойствами: базовая вязкость масла ISO VG 220, класс консистенции NLGI 2 (наиболее распространенный для дробильного оборудования), температура каплепадения выше 260 градусов Цельсия, максимальная рекомендуемая рабочая температура 140 градусов Цельсия.
Mobilgrease XHP 220 обладает отличной адгезией и структурной стабильностью, что предотвращает вытекание смазки из подшипникового узла при вибрационных нагрузках. Высокая водостойкость защищает подшипники при работе в условиях повышенной влажности или контакта с технологической водой системы пылеподавления дробилки.
Противоизносные и противозадирные присадки обеспечивают защиту контактных поверхностей при ударных нагрузках и кратковременных превышениях расчетных нагрузок. Отличная окислительная стабильность позволяет использовать смазку в течение длительного периода без деградации свойств.
В современных щековых дробилках применяются централизованные системы смазки с автоматической подачей смазочного материала через определенные интервалы времени. Кольцевая канавка с тремя отверстиями в наружном кольце подшипника (обозначение W33) обеспечивает равномерное распределение смазки по всем рабочим поверхностям.
Интервалы пополнения смазки зависят от условий эксплуатации, размера подшипника и частоты вращения. Для дробилок с умеренным режимом работы типичный интервал составляет 400-500 часов работы. При интенсивной эксплуатации с повышенной запыленностью интервал может быть сокращен до 200-300 часов.
Первую замену смазки с промывкой подшипников керосином или дизельным топливом следует проводить через 200 часов работы дробилки после ввода в эксплуатацию или капитального ремонта согласно технической документации. Последующие замены смазки выполняются через каждые 2000-2500 часов эксплуатации в зависимости от условий работы.
При эксплуатации необходим контроль температуры подшипников. Превышение температуры выше 80 градусов Цельсия является признаком недостаточной смазки, чрезмерного натяга при монтаже или повышенных нагрузок. В процессе приработки дробилки в первые 8 часов работы температура подшипников контролируется каждые 30 минут.
Перед монтажом подшипников необходимо тщательно очистить посадочные поверхности вала и корпуса от загрязнений, следов коррозии и старой смазки. Посадочные поверхности должны быть проверены на отсутствие рисок, забоин и других дефектов. Шероховатость поверхности должна соответствовать требованиям технической документации производителя дробилки.
Подшипники перед монтажом должны храниться в заводской упаковке в чистом сухом помещении. Распаковка подшипника производится непосредственно перед установкой. При длительном хранении консервационная смазка должна быть удалена, а подшипник повторно смазан перед монтажом.
Подшипники с коническим отверстием (суффикс K, конусность 1:12) монтируются на конические шейки вала или на цилиндрические шейки с использованием стяжных или разжимных втулок. Монтаж осуществляется методом горячей посадки с предварительным нагревом подшипника в масляной ванне или индукционным нагревателем до температуры 80-100 градусов Цельсия.
Контроль натяга при монтаже:
Величина осевого перемещения подшипника по конической поверхности контролируется измерением увеличения радиального зазора. Для подшипников серии 23100 рекомендуется уменьшение начального радиального зазора на 75-85% от нормального значения, что обеспечивает оптимальные условия работы.
После установки подшипника на вал необходимо дать ему остыть до температуры окружающей среды. В процессе охлаждения происходит окончательная фиксация посадки. Затем производится заполнение подшипникового узла смазкой через отверстия в наружном кольце.
Демонтаж подшипников с конических посадок осуществляется с использованием механических или гидравлических съемников. Применение ударных методов демонтажа не допускается, так как это может привести к повреждению посадочных поверхностей вала и корпуса.
Для крупных подшипников рекомендуется использовать метод гидравлического демонтажа с подачей масла под давлением между посадочными поверхностями. Некоторые конструкции эксцентриковых валов имеют специальные каналы для подачи масла, облегчающие демонтаж.
После демонтажа подшипники должны быть промыты и осмотрены на наличие дефектов. Критериями оценки технического состояния являются: наличие следов питтинга (точечного выкрашивания) на дорожках качения и роликах, износ или трещины на сепараторе, износ или повреждения торцевых поверхностей роликов в местах контакта с направляющим кольцом, изменение цвета металла на дорожках качения, свидетельствующее о перегреве.
Подшипники с признаками усталостного повреждения, трещинами или значительным износом подлежат замене и не должны использоваться повторно.
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Информация предоставлена на основе технических данных производителей оборудования и материалов и предназначена для общего ознакомления с темой.
Автор не несет ответственности за любые последствия, возникшие в результате использования информации, представленной в данной статье. Все решения по выбору, монтажу, эксплуатации и обслуживанию подшипников должны приниматься квалифицированными специалистами с учетом конкретных условий эксплуатации оборудования и в соответствии с требованиями производителя.
Перед выполнением любых работ с оборудованием необходимо ознакомиться с официальной технической документацией производителя и соблюдать все требования по охране труда и промышленной безопасности.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.