Для производителей оборудования это означает повышение надёжности и увеличение расчётного ресурса, а также возможность уменьшения габаритных размеров. Для конечных пользователей преимущества заключаются в более длительной безотказной работе оборудования и сокращении расходов на техобслуживание.

SKF постоянно совершенствовала и расширяла ассортимент радиальных шарикоподшипников класса SKF Explorer с самого начала их выпуска. Сейчас настало время для следующего шага. Результатом последних разработок стало расширение размерного ряда подшипников, которые оснащаются лучшими в своём классе уплотнениями SKF RSH.

Уплотнённые радиальные шарикоподшипники SKF Explorer
Уплотнённые радиальные шарикоподшипники применяются в самых разных областях. Важно отметить, что выбор уплотнения оказывает непосредственное влияние на срок службы подшипника. Радиальные шарикоподшипники SKF Explorer поставляются с различными вариантами уплотнений для специфических условий эксплуатации (рис. 2). Уплотнения имеют следующие обозначения:

• -2Z: металлические защитные шайбы;
• -2RZ: бесконтактные уплотнения;
• -2RSL, 2RST: уплотнения низкого трения;
• -2RS1, -2RSH: контактные уплотнения.

Как уже отмечалось, уплотнённые радиальные шарикоподшипники SKF Explorer производятся в широком ассортименте для самых разных отраслей промышленности (рис. 3).

Новые уплотнения RSH для более крупных подшипников
Уплотнения играют важную роль в увеличении срока службы подшипников. К факторам, способствующим увеличению срока службы, относятся высокая эффективность уплотнения, защита от попадания загрязнений и надёжное удержание пластичной смазки.

Оборудование, которое способно работать в условиях сильных загрязнений, является очень востребованным. Ранее уплотнения SKF RSH обеспечивали соблюдение таких требований применительно к подшипникам серий 60, 62 и 63 с диаметром отверстия до 25 мм. Однако всё чаще возникает потребность в усиленных уплотнениях для более крупных подшипников. Для соответствия таким требованиям SKF расширила ассортимент подшипников, оснащённых уплотнениями RSH, до диаметра отверстия 60 мм для серий 62 и 63. Подобное расширение ассортимента будет востребовано в различных отраслях промышленности.

Использование расширенного ряда уплотнений RSH в подшипниках большего размера позволит увеличить интервалы техобслуживания оборудования и повысить его защиту от попадания загрязнений. В результате потребители получают подшипники, которые имеют увеличенный срок службы, особенно в условиях влажной, загрязнённой или пыльной среды, и реже требуют замены.

Усиленные уплотнения RSH заменяют уплотнения RS1. На рис. 4 показано отличие уплотнений двух разных конструкций. Кромка уплотнения RS1 радиально прилегает к наружному диаметру внутреннего кольца. В случае уплотнения RSH его кромка прилегает к выточке на внутреннем кольце, а за счёт вторичной кромки уплотнение способно выдерживать очистку под давлением и обеспечивать защиту от попадания влаги. При такой конструкции уплотнения контактное давление между уплотняющей кромкой и поверхностью подшипника возрастает при приложении усилия с наружной стороны подшипника, тогда как сама конструкция кромки предотвращает вдавливание уплотнения в подшипник. Кроме того, уплотнения оснащены радиальными пазами в конической части. Это позволяет обеспечить надлежащее смазывание в области уплотняющей кромки и поверхности подшипника. При этом пластичная смазка обеспечивает дополнительную защиту.

Адаптация проверенного уплотнения RSH к более крупным подшипникам поставила перед необходимостью решения новых задач, касающихся конструкции осевой кромки этого двухкромочного уплотнения. Эффективность уплотнения напрямую связана с контактным давлением, возникающим при сопряжении кромки уплотнения и вращающегося внутреннего кольца подшипника. Очевидно, что контакт должен присутствовать, при этом трение должно оставаться на минимально возможном уровне. На рис. 5 проиллюстрировано влияние осевого прилегания кромки уплотнения на контактное давление.

В условиях осевого нагружения (рис. 6) кольца радиального шарикоподшипника смещаются относительно друг друга. У больших подшипников осевое смещение колец может составлять около полмиллиметра. Соответственно, это приводит к уменьшению прилегания кромки в месте контакта уплотнения с той стороны внутреннего кольца, на которую воздействует нагрузка. Самый нежелательный сценарий – отсутствие контакта, а следовательно, и эффективного уплотнения. С обратной стороны прилегание увеличивается, что может привести к деформации уплотняющей кромки и нарушению нормальных условий эксплуатации. Для сохранения эффективности уплотнения важно, чтобы при работе подшипника подобные ситуации не возникали.

Для осевых уплотнений величина прилегания зависит от производственных допусков на кольца подшипника и уплотнения, а также от осевого зазора подшипника и условий осевого нагружения. У крупногабаритных подшипников одна из проблем состоит в увеличении возможного осевого зазора подшипника и производственных допусков (рис. 7).

Влияние конструкции уплотнительной кромки на изгибание уплотнения
Слишком большое контактное давление приводит к деформации уплотнения и его изгибанию. Такой эффект оказывает неблагоприятное воздействие на величину прилегания. Слишком низкое контактное давление приводит к проскальзыванию уплотнения и утечкам пластичной смазки, особенно в условиях вращения наружного кольца. SKF усовершенствовала уплотнение RSH для оптимального прилегания в нормальных условиях эксплуатации. На рис. 8 показаны отличия уплотнения SKF (слева) и уплотнения другого производителя (справа).

Выбор материала уплотнения
Уплотнение RSH изготавливается из бутадиенакрилонитрильного каучука, диапазон рабочих температур которого составляет от –40 до +100 oC. Допускается кратковременное повышение рабочей температуры до +120 oC. Этот материал меньше подвержен старению. Старение вызывает отвердевание каучука и снижение эластичности кромок, что приводит к более быстрому износу кромок и уменьшению эффективности уплотнения. Кроме того, подтверждена совместимость этого материала со стандартными смазочными материалами SKF.

Вентиляционные отверстия
В некоторых областях применения подшипники работают в условиях довольно высоких температур. При остановке и остывании оборудования воздух внутри подшипника сжимается, создавая эффект всасывания, что может привести к блокировке вращения подшипника при повторном пуске из-за слишком высокого контактного давления кромки на выточку внутреннего кольца (рис. 9). Уплотнения RSH для более крупных подшипников оснащены вентиляционными отверстиями для предотвращения образования эффекта вакуума вследствие низкого внутреннего давления. При этом вентиляционные отверстия не оказывают негативного воздействия на эффективность уплотнения. Вентиляционные отверстия позволяют поддерживать сбалансированное давление внутри и снаружи подшипника. Эти отверстия также могут пропускать внутрь грязь или выпускать наружу пластичную смазку. Именно поэтому важна оптимизация, которую специалистам SKF удалось реализовать с большей эффективностью по сравнению с конструкциями других производителей. В сочетании с модернизированной канавкой под уплотнение в наружном кольце эти усовершенствования способствуют увеличению срока службы подшипника.