Торцевые крышки для разъёмных корпусов

Торцевые крышки для разъёмных корпусов: типы и правила подбора

Введение

Торцевые крышки являются критически важными компонентами разъёмных корпусов подшипников, обеспечивающими защиту подшипников от загрязнений и удержание смазочных материалов внутри узла. Правильный выбор и установка торцевых крышек напрямую влияют на срок службы подшипников, эффективность работы оборудования и интервалы технического обслуживания.

В данной статье мы рассмотрим различные типы торцевых крышек для разъёмных корпусов подшипников, их конструктивные особенности, сферы применения, а также предоставим подробные рекомендации по подбору оптимального варианта для конкретных условий эксплуатации.

Типы торцевых крышек для разъёмных корпусов

Разъёмные корпуса подшипников используются в различных отраслях промышленности, от пищевой до горнодобывающей, и соответственно требуют различных типов торцевых крышек в зависимости от условий эксплуатации. Рассмотрим основные типы торцевых крышек и их характеристики.

Лабиринтные уплотнения

Лабиринтные уплотнения представляют собой торцевые крышки с системой канавок, создающих сложный путь, который затрудняет проникновение загрязнений внутрь корпуса. Они особенно эффективны в условиях запыленности.

Серия корпуса	Тип лабиринтного уплотнения	Максимальная скорость (об/мин)	Рабочая температура (°C)	Особенности
SNL (SKF)	TSNG	5000	-30 до +120	Бесконтактная конструкция
SN (NSK)	LER	3800	-40 до +100	С дополнительным уплотнительным кольцом
SNV (FAG)	LAB	4200	-20 до +110	Улучшенная защита от твердых частиц
SNC (NTN)	LB	4500	-25 до +120	Встроенные отражательные диски

Лабиринтные уплотнения обеспечивают защиту подшипника без физического контакта с вращающимися элементами, что минимизирует трение и нагрев. Это делает их идеальными для приложений с высокими скоростями вращения.

Таконитовые уплотнения

Таконитовые уплотнения предназначены для тяжелых условий эксплуатации, особенно в горнодобывающей и сталелитейной промышленности, где присутствуют абразивные частицы и высокие уровни загрязнения.

Конструкция таконитового уплотнения обычно включает комбинацию лабиринтной системы и контактных уплотнительных элементов, часто с возможностью периодической подачи смазки для вытеснения загрязнений.

Производитель	Обозначение	Материал уплотнения	Допустимая температура (°C)	Применение
SKF	TSTS	Нитрил-бутадиеновый каучук	-20 до +100	Конвейеры, дробилки
Timken	TC	Бутадиен-нитрильный каучук	-30 до +110	Горнодобывающее оборудование
FAG (Schaeffler)	TaC	Фторэластомер	-10 до +150	Металлургическое оборудование
Cooper (SKF Group)	TacSeal	Полиуретан	-40 до +120	Цементное производство

Фетровые уплотнения

Фетровые уплотнения представляют собой простые и экономичные решения для защиты подшипников в условиях низкой и средней загрязненности. Они изготавливаются из плотного шерстяного фетра, который пропитывается маслом для улучшения уплотняющих свойств.

Основные преимущества фетровых уплотнений включают низкую стоимость, простоту замены и эффективную фильтрацию мелких частиц. Однако они имеют ограниченный срок службы и не подходят для экстремальных условий.

Серия корпуса	Обозначение фетрового уплотнения	Максимальная скорость (м/с)	Срок службы (часы)	Обслуживание
SNL (SKF)	FS	6	2000-4000	Периодическая пропитка маслом
SNG (SKF)	FSN	5	1500-3000	Замена при износе
SD (NSK)	FDS	4	1000-2500	Ежемесячный контроль

Срок службы фетрового уплотнения можно рассчитать по приближенной формуле:

V-образные кольца

V-образные уплотнительные кольца представляют собой эластомерные уплотнения, которые крепятся непосредственно на вал и вращаются вместе с ним, создавая контакт с неподвижной торцевой крышкой. Они обеспечивают отличную защиту от влаги и загрязнений при умеренной стоимости.

Производитель	Серия	Материал	Температурный диапазон (°C)	Максимальная скорость (м/с)
SKF	MVR	NBR (нитрил)	-40 до +100	12
SKF	MVR-FKM	FKM (витон)	-20 до +200	15
Freudenberg	Simmerring VA	NBR/FKM	-30 до +180	14
Trelleborg	V-Ring	EPDM	-50 до +150	10

Осевое усилие прижатия V-образного кольца можно рассчитать по формуле:

Фиксирующие торцевые крышки

Фиксирующие торцевые крышки используются для осевой фиксации подшипника на валу и предотвращения его осевого смещения. Они часто применяются на опорной стороне подшипникового узла.

Фиксирующие крышки обычно имеют более толстую конструкцию и дополнительные крепежные элементы для обеспечения надежной фиксации подшипника.

Серия корпуса	Тип фиксирующей крышки	Максимальное осевое усилие (кН)	Материал	Особенности
SNL (SKF)	FRB	10-30	Чугун GG25	С дополнительным уплотнением
SD (SKF)	FX	20-55	Сталь S355	Усиленная конструкция
SAF (Timken)	LER-F	15-40	Ковкий чугун	Регулируемый зазор
SNC (NTN)	EF	8-25	Чугун GG20	Компактная конструкция

Плавающие торцевые крышки

Плавающие торцевые крышки позволяют подшипнику свободно перемещаться в осевом направлении, что важно для компенсации теплового расширения вала и других элементов конструкции. Они обычно устанавливаются на неопорной стороне подшипникового узла.

Серия корпуса	Обозначение	Осевой зазор (мм)	Совместимые уплотнения	Применение
SNL (SKF)	FLT	0,5-2,0	TSNG, FS, MVR	Длинные валы, высокие температуры
SD (SKF)	FL	1,0-3,0	TSTS, MVR-FKM	Высокотемпературные применения
SNV (FAG)	DFL	0,8-2,5	LAB, TaC	Тяжелое машиностроение
SN (NSK)	NF	0,5-1,5	LER, FDS	Конвейерные системы

Расчет необходимого осевого зазора для плавающей крышки выполняется по формуле:

Правила подбора торцевых крышек

Правильный выбор торцевых крышек является ключевым фактором для обеспечения надежной работы подшипникового узла. Рассмотрим основные критерии, которые необходимо учитывать при подборе.

Совместимость с корпусами

Торцевые крышки должны полностью соответствовать геометрическим параметрам используемого разъёмного корпуса. Каждый производитель предлагает торцевые крышки, специально разработанные для своих серий корпусов.

Производитель	Серия корпуса	Совместимые серии крышек	Особенности соединения
SKF	SNL	TSNG, FS, FRB, FLT, MVR	4 крепежных болта
SKF	SNG	TSNG-S, FSN, FL-S	6 крепежных болтов
SKF	SD	TSTS, FX, FL	6-8 болтов, усиленное крепление
FAG (Schaeffler)	SNV	LAB, TaC, DFL	4 болта с потайной головкой
Timken	SAF	TC, LER-F	Крепление через фланец

Условия эксплуатации

Условия окружающей среды являются определяющим фактором при выборе типа торцевой крышки. Различные отрасли и применения требуют специфических решений.

Условия эксплуатации	Рекомендуемый тип крышки	Материал	Дополнительная защита
Сухая среда, низкая запыленность	Фетровое уплотнение	Фетр, чугун	Не требуется
Умеренная влажность, средняя запыленность	V-образное кольцо	NBR, чугун	Защитный козырек
Высокая влажность, брызги воды	Лабиринтное уплотнение	Нержавеющая сталь, NBR	Дренажные отверстия
Абразивная пыль, тяжелые условия	Таконитовое уплотнение	Чугун, полиуретан	Пресс-масленки для смазки
Пищевое производство	Лабиринтное уплотнение	Нержавеющая сталь, PTFE	Материалы, совместимые с пищевыми продуктами
Химически агрессивная среда	Специальное уплотнение	FKM, FFKM, PTFE	Защитное покрытие корпуса

Диаметр вала

Правильный подбор торцевых крышек в соответствии с диаметром вала критически важен для обеспечения точности посадки и герметичности.

Диаметр вала (мм)	Рекомендуемая серия корпуса	Совместимые торцевые крышки	Допуск посадки (мм)
20-35	SNL 2, SN 200	TSNG 2xx, FS 2xx	±0,05
35-60	SNL 3, SN 300	TSNG 3xx, FS 3xx, MVR 3xx	±0,08
60-100	SNL 5, SD 3100	TSNG 5xx, TSTS 31xx	±0,10
100-150	SNL 6, SD 3200	TSNG 6xx, TSTS 32xx	±0,13
150-200	SNL 5, SNG 50	FRB 5/xx, FSN 50xx	±0,15
200-300	SD 3300, SAF 3	FX 33xx, TC 3xx	±0,20

Температурный режим

Рабочая температура подшипникового узла значительно влияет на выбор материала и типа торцевой крышки. Различные эластомеры и конструкционные материалы имеют разные температурные диапазоны применения.

Температурный диапазон (°C)	Рекомендуемый материал уплотнения	Рекомендуемый тип крышки	Примечания
-40 до +80	NBR (нитрил)	V-образное кольцо, лабиринтное	Стандартное применение
-20 до +120	HNBR (гидрированный нитрил)	Лабиринтное с контактным элементом	Повышенные температуры
-15 до +200	FKM (витон)	Специальное высокотемпературное	Высокотемпературное применение
-60 до +110	Силикон	Контактное с силиконовым элементом	Низкотемпературное применение
-20 до +260	PTFE (тефлон)	Бесконтактное с PTFE элементами	Экстремальные температуры

Скорость вращения

Скорость вращения вала является важным параметром при выборе типа торцевой крышки. При высоких скоростях предпочтительны бесконтактные уплотнения, чтобы избежать перегрева и преждевременного износа.

Скорость (м/с)	Рекомендуемый тип уплотнения	Примечания
0-4	Контактные (фетровые, таконитовые)	Максимальная защита от загрязнений
4-8	V-образные кольца	Хороший компромисс между защитой и тепловыделением
8-15	Лабиринтные с минимальным контактом	Рекомендуются для продолжительной работы
15-25	Бесконтактные лабиринтные	Требуется точная регулировка зазоров
>25	Специальные высокоскоростные	Может потребоваться охлаждение

Расчет параметров торцевых крышек

Для правильного подбора торцевых крышек необходимо учитывать ряд расчетных параметров, влияющих на эффективность и долговечность уплотнения.

Расчет момента трения в уплотнении

Для контактных уплотнений важно рассчитать момент трения, который влияет на нагрев и энергопотребление:

Расчет мощности на преодоление трения

Потери мощности на трение в уплотнении можно рассчитать по формуле:

Расчет ресурса уплотнения

Приблизительный ресурс контактного уплотнения может быть оценен по формуле:

Тип уплотнения	Значение коэффициента K	Примечания
Фетровое	5·10⁵	При регулярной пропитке маслом
NBR контактное	8·10⁶	При нормальных условиях
FKM контактное	1,2·10⁷	При повышенных температурах
Таконитовое	3·10⁶	При регулярной смазке

Правила установки и монтажа

Правильный монтаж торцевых крышек является решающим фактором для обеспечения эффективного уплотнения и длительного срока службы подшипникового узла.

Общие рекомендации по монтажу

При установке торцевых крышек следует соблюдать следующие правила:

1. Тщательно очистите поверхности корпуса и вала перед установкой.
2. Проверьте состояние поверхности вала – она должна быть гладкой, без задиров и коррозии.
3. Убедитесь, что размеры уплотнения соответствуют диаметру вала.
4. Смажьте уплотнение перед установкой подходящей смазкой.
5. Установите крышку равномерно, не допуская перекоса.
6. Затягивайте крепежные болты постепенно, крест-накрест, с правильным моментом затяжки.
7. Проверьте свободное вращение вала после установки.

Размер болта	Класс прочности 8.8	Класс прочности 10.9	Класс прочности 12.9
M6	10 Нм	14 Нм	17 Нм
M8	24 Нм	34 Нм	41 Нм
M10	48 Нм	67 Нм	81 Нм
M12	83 Нм	117 Нм	140 Нм
M16	206 Нм	290 Нм	348 Нм

Особенности установки различных типов уплотнений

• Лабиринтные уплотнения: Требуют точной настройки зазоров. Не допускайте контакта между вращающимися и неподвижными элементами.
• Таконитовые уплотнения: Перед установкой заполните смазкой все полости уплотнения. Убедитесь в правильной работе пресс-масленок.
• V-образные кольца: Устанавливайте с помощью специальных оправок, не растягивайте кольцо более чем на 20% от исходного диаметра.
• Фетровые уплотнения: Перед установкой пропитайте маслом, совместимым с рабочей смазкой подшипника.

Обзор производителей и серий

На рынке представлен широкий ассортимент торцевых крышек от различных производителей. Рассмотрим основные серии и их особенности.

SKF

Компания SKF предлагает обширный ассортимент торцевых крышек для разъёмных корпусов подшипников:

• Серия TSNG: Лабиринтные уплотнения для стандартных применений в корпусах SNL
• Серия TSTS: Таконитовые уплотнения для тяжелых условий эксплуатации в корпусах SD
• Серия FS: Фетровые уплотнения эконом-класса для чистых условий
• Серия FRB: Фиксирующие торцевые крышки для опорной стороны
• Серия FLT: Плавающие торцевые крышки для неопорной стороны

FAG (Schaeffler)

Компания FAG специализируется на высококачественных уплотнениях для разъёмных корпусов серий SNV и SNG:

• Серия LAB: Усовершенствованные лабиринтные уплотнения
• Серия TaC: Таконитовые уплотнения для металлургического и горнодобывающего оборудования
• Серия DFL: Плавающие крышки с увеличенным осевым зазором

Timken

Компания Timken производит торцевые крышки для корпусов серии SAF и SDAF:

• Серия TC: Усиленные таконитовые уплотнения
• Серия LER-F: Фиксирующие крышки с лабиринтным уплотнением

NSK

Компания NSK предлагает торцевые крышки для корпусов серий SN и SD:

• Серия LER: Лабиринтные уплотнения со встроенными отражателями
• Серия FDS: Фетровые уплотнения с улучшенной конструкцией
• Серия NF: Плавающие крышки с компактной конструкцией

Примеры применения в различных отраслях

Разъёмные корпуса подшипников с различными типами торцевых крышек находят применение во многих отраслях промышленности.

Горнодобывающая промышленность

В горнодобывающей промышленности разъёмные корпуса с таконитовыми уплотнениями применяются в:

• Ленточных конвейерах для транспортировки руды
• Дробильном оборудовании
• Грохотах и сепараторах
• Шаровых мельницах

Типичная конфигурация для этой отрасли включает корпуса серии SD (SKF) или SAF (Timken) с таконитовыми уплотнениями TSTS или TC, обеспечивающими максимальную защиту от абразивной пыли и влаги.

Металлургическая промышленность

В металлургическом оборудовании часто используются:

• Корпуса SNL (SKF) с высокотемпературными уплотнениями для прокатных станов
• Корпуса SD (SKF) с таконитовыми уплотнениями для конвейеров охлаждения
• Корпуса SNG (SKF) для вспомогательного оборудования

Целлюлозно-бумажная промышленность

В бумажной промышленности с повышенной влажностью применяются:

• Корпуса SNL с лабиринтными уплотнениями TSNG из нержавеющей стали
• V-образные кольца из материалов, стойких к влаге и химическим веществам

Пищевая промышленность

В пищевой промышленности используются:

• Корпуса из нержавеющей стали с лабиринтными уплотнениями из материалов, совместимых с пищевыми продуктами
• Специальные уплотнения, допускающие частую промывку и дезинфекцию

Типичные проблемы и их решения

При эксплуатации торцевых крышек могут возникать различные проблемы. Рассмотрим наиболее распространенные из них и способы их решения.

Проблема	Возможные причины	Решения
Утечка смазки	Износ уплотнения Неправильная установка Перекос крышки	Заменить уплотнение Проверить правильность сборки Проверить затяжку болтов
Повышенный нагрев	Чрезмерное трение уплотнения Неправильный выбор типа уплотнения Отсутствие смазки	Заменить на менее контактное уплотнение Проверить зазоры в лабиринтном уплотнении Добавить смазку через пресс-масленку
Преждевременный износ	Абразивные частицы Неправильно подобранный материал Чрезмерная скорость	Использовать таконитовое уплотнение Подобрать материал по условиям Использовать бесконтактное уплотнение
Проникновение воды	Повреждение уплотнения Неправильный тип уплотнения Отсутствие дренажных отверстий	Заменить уплотнение Использовать уплотнение для влажных условий Добавить дренажные отверстия в нижней части
Шум при работе	Контакт металлических частей Неправильная центровка Недостаточная смазка	Проверить зазоры и регулировку Выполнить центровку вала Добавить смазку

Рекомендации по обслуживанию

Для обеспечения долгого срока службы торцевых крышек и уплотнений рекомендуется:

1. Регулярно проверять состояние уплотнений на наличие износа, повреждений или утечек.
2. Для таконитовых уплотнений обновлять смазку через пресс-масленки с рекомендованной периодичностью.
3. Для фетровых уплотнений периодически добавлять масло для пропитки.
4. При обнаружении первых признаков утечки смазки или проникновения загрязнений планировать замену уплотнений.
5. При каждой разборке подшипникового узла для обслуживания заменять уплотнительные элементы на новые.

Связанные продукты

При подборе и использовании торцевых крышек следует учитывать их взаимодействие с другими компонентами подшипникового узла:

В дополнение к широкому выбору корпусов подшипников для различных промышленных применений, компания Иннер Инжиниринг предлагает полный спектр сопутствующих компонентов, необходимых для комплектации и оптимальной работы подшипниковых узлов.

Наш каталог включает разъемные корпуса SNL от SKF, которые являются одними из самых популярных и универсальных решений на рынке, а также разъемные корпуса SNG для более тяжелых условий эксплуатации. Для специализированных применений предлагаются разъёмные корпуса SD и разъемные корпуса серии 200, отличающиеся повышенной прочностью и надежностью.

Для обеспечения надежной защиты подшипников от загрязнений и удержания смазки внутри узла мы предлагаем различные типы уплотнений, а для фиксации подшипников на валу – упорные кольца. Ассортимент дополняется фланцевыми корпусами для монтажа на плоские поверхности и полным спектром торцевых крышек различных типов и размеров.

Источники и дополнительная информация

При составлении данной статьи были использованы следующие источники информации:

1. Технические каталоги SKF по разъёмным корпусам подшипников и уплотнениям, 2023 г.
2. Справочник "Подшипниковые узлы и их компоненты" под ред. В.Н. Петрова, 2021 г.
3. Технические руководства FAG (Schaeffler) по выбору и установке уплотнений, 2022 г.
4. Каталоги продукции Timken, NSK, NTN по корпусам подшипников, 2022-2023 гг.
5. Материалы научно-технических конференций по трибологии и уплотнительной технике, 2020-2023 гг.

Купить разъемные корпуса подшипников по выгодной цене

Компания Иннер Инжиниринг предлагает широкий выбор разъемных корпусов подшипников от разных производителей. Выберите необходимые компоненты для вашего проекта и приобретите их у нас с гарантией качества и надежной доставкой.

Заказать сейчас