-
+86-319-85899999
- 178654130@qq.com
+86-319-85899999
Если кто-то думает, что ось на промподшипниках — это просто вал с надетыми деталями, значит он никогда не сталкивался с реальными нагрузками на горнообогатительном комбинате или в прокатном стане. Порой даже инженеры путают ось на промышленных подшипниках с традиционными валами, не учитывая, что ось принципиально не передаёт крутящий момент — она работает на изгиб и опорные нагрузки. Вспоминается случай на цементном заводе под Воронежем, где из-за этой ошибки за полгода трижды меняли узел.
У нас в стране часто экономят на термообработке, а потом удивляются, почему ось трескается не в зоне контакта с подшипником, а на участке между опорами. Как-то разбирали узел после полугода работы в щебёночном цехе — внутренние кольца SKF 22320 буквально врезались в поверхность оси, хотя по паспорту всё соответствовало ГОСТ. Оказалось, проблема была в микротрещинах от шлифовки без последующего дробеструйного упрочнения.
Особенно критично для осей в многовалковых клетях прокатных станов — там биение даже в 0,05 мм приводит к вибрациям, которые за два месяца выедают дорожки качения в сферических роликоподшипниках. Мы тогда с коллегами из ООО Синтай Майчи Производство Подшипников экспериментировали с упрочнением поверхности методом плазменного напыления, но столкнулись с проблемой адгезии при переменных температурах.
Кстати, про ООО Синтай Майчи — на их сайте https://www.xtmcbearing.ru я обратил внимание на сферические роликоподшипники серии 24000. Как раз те, что часто ставят на оси конвейеров длиной свыше 12 метров. Но здесь важно не забывать про радиальный зазор — если взять подшипник с С3 для горячего цеха, а смонтировать в холоде, получится люфт до 0,3 мм.
Многие до сих пор считают, что для осей достаточно обычных радиальных шарикоподшипников. Это работает разве что для ворот гаража — в промышленности же комбинируешь несколько типов. Например, на разгрузочной тележке агломерационной машины мы ставим конические роликоподшипники с одной стороны (воспринимают осевые нагрузки), а сферические — с другой (компенсируют перекосы).
Особенность осей в том, что они часто работают с эксцентричными нагрузками. Помню, переделывали привод сушильного барабана — там из-за неравномерного нагрева ось диаметром 180 мм за год получила остаточную деформацию 1,2 мм. Пришлось переходить на радиально-упорные шарикоподшипники с углом контакта 40°, хотя изначально проект предусматривал обычные радиальные.
В каталогах того же ООО Синтай Майчи Производство Подшипников есть полный ассортимент, но я бы рекомендовал обращать внимание не только на типоразмер, но и на исполнение стопорных канавок. У нас был курьёзный случай, когда ось с подшипником 22220 долго вибрировала — оказалось, стопорное кольцо неправильно село в канавку из-за отклонения по глубине на 0,2 мм.
Прессовая посадка подшипника на ось — это целое искусство. Если пережать — внутреннее кольцо подклинивает, недожать — будет проворачиваться. Я обычно ориентируюсь на тепловой метод с нагревом до 90-100°C, но важно контролировать скорость охлаждения. Как-то в ремонтной зоне кислородного цеха замеряли: при остывании на сквозняке подшипник 23176 дал неравномерную усадку, пришлось демонтировать.
Смазка — отдельная история. Для осей в химических производствах часто приходится отказываться от пластичных смазок в пользу масляных ванн. Но здесь важно предусмотреть лабиринтные уплотнения — на одной из обогатительных фабрик в Норильске из-за неправильного уплотнения за месяц вышли из строя четыре опоры с подшипниками 22324.
Кстати, про температурные расширения. При длине оси свыше 3 метров нужно чётко считать тепловые зазоры. Мы как-то поставили ось с жёсткой фиксацией с двух сторон — летом при +35° в цехе подшипники просто заклинило от расширения. Пришлось переделывать на плавающую опору с одного конца.
В 2021 году перебирали привод грохота на железорудном комбинате — там ось диаметром 150 мм постоянно ломалась в зоне перехода от подшипника к шестерне. Стандартное решение — увеличить радиус галтели — не помогало. После анализа напряжений методом конечных элементов выяснили, что проблема в резонансных колебаниях. Добавили демпфирующие втулки между внутренним кольцом подшипника и осью — ресурс вырос втрое.
Ещё частый прокол — когда ось проектируют без учёта реальных условий монтажа. На одном из заводов ЖБИ пришлось вырезать часть станины, чтобы заменить подшипник на оси — конструкторы не предусмотрели монтажный зазор. Теперь всегда требую чертежи узла в сборе с указанием последовательности сборки.
Интересный случай был с осью подвесного конвейера в цехе окраски — там из-за агрессивной среды традиционные стали быстро корродировали. Перешли на ось из нержавейки 40Х13, но пришлось подбирать подшипники с бóльшим зазором — коэффициент теплового расширения у нержавейки другой. Подошли радиально-упорные шарикоподшипники от ООО Синтай Майчи с маркировкой SS — специальное исполнение для агрессивных сред.
Сейчас экспериментируем с комбинированными опорами для особо тяжёлых осей — устанавливаем два сферических роликоподшипника в тандеме. Это даёт выигрыш в грузоподъёмности, но требует ювелирной точности при alignement. На испытательном стенде такие узлы показывают ресурс до 30 000 часов при переменных нагрузках.
Из последнего — пробуем полимерные покрытия на посадочных местах оси. Не для защиты от коррозии, а для создания контролируемого трения. В некоторых случаях это позволяет отказаться от стопорных колец, особенно когда ось работает в зоне знакопеременных изгибающих моментов.
Если говорить про тенденции, то всё чаще заказывают оси под ось на промышленных подшипниках с интегрированными датчиками вибрации. Мы встраиваем пьезоэлементы прямо в зону под внутреннее кольцо подшипника — это даёт более точную диагностику, чем внешние акселерометры. Но пока это штучные решения, в серии дороговато выходит.
В целом, ось на промышленных подшипниках — это не просто металлический стержень, а сложная система, где важно всё: от химического состава стали до точности монтажа. И если где-то сэкономить — расплачиваться придется частыми остановками производства. Как показала практика, иногда лучше переплатить за качественный подшипник и грамотную обработку оси, чем потом месяцами латать аварийные узлы.
