Токоизолированные подшипники

Токоизолированные, или как их еще называют электроизоляционные подшипники, производят для использования в электродвигателях и генераторах. Блуждающие токи в частях этого оборудования приводят к возникновению очагов электрической эрозии в кольцах и телах качения, а также значительно снижают эксплуатационные характеристики смазочных материалов. При использовании частотных преобразователей негативные факторы выражены еще ярче. Это сокращает срок службы опор и увеличивает затраты на обслуживание оборудования.

Раньше самым эффективным способом борьбы с блуждающими токами была электроизоляция корпуса и вала электрического двигателя. Но этот метод сопряжен с высокими затратами, поэтому конструкторами был создан особый тип подшипников, защищенных от воздействия тока.

Как изолируют подшипники

Существует немало технологий защиты опор качения от воздействия блуждающих токов и большая часть из них основана на принципе изолирующих покрытий. Чаще всего применяется нанесение слоя оксида алюминия высокотехнологичным методом плазменного напыления. Изолирующий состав наносят на внешнее или внутреннее кольцо, что отображается в маркировке продукта. Например, у бренда SKF это выглядит так:

• Подшипники SKF с электроизолирующими свойствами, относятся к серии INSOCOAT;

• При нанесении защиты на внутренее кольцо узел маркируется как VL0271;

• Присутствие покрытия на внешнем кольце показывает маркировка VL0241;

Стандартное исполнение подразумевает толщину изолирующего слоя около 100 мкм. Но компании также могут предложить под заказ нанесение до 300 мкм защиты. В обычной версии оксид алюминия обеспечивает изоляцию от напряжения постоянного до 1000 В и минимальное сопротивление, не превышающее 50 Ом.

Реже применяют нанесение более дорогостоящего оксидно-керамического покрытия. Эту технологию использует компания FAG. Символы J20A, J20B, или J20AA говорят о защите внешнего кольца, а J20C – внутреннего. Общим признаком для всех токоизолированных опор разных марок можно считать увеличенный радиальный зазор, что подразумевает присутствие в названии детали сочетания C3 или С4. Также все изделия этой категории имеют литые сепараторы из латуни и соответствующую маркировку буквой «М».

Инновационные решения для электроизолированных опор

Бренд Schaeffler Group, известный своими решениями для современных ветрогенераторов, создал свою собственную технологию защиты. Для изоляции подшипников компания наносит на кольца стекловолокно, которое затем покрывается эпоксидной смолой. После обработки составом подшипники сушатся в печах. Полученный слой в 10 раз толще, чем оксидно-алюминиевый или керамический, а значит он и более надежен. Еще одним плюсом этого решения можно считать то, что нанесение защиты возможно на уже смонтированные подшипники. Исследования показали, что такая модернизация опоры не влияет на ее рабочие характеристики.

Часто одного покрытия недостаточно, чтобы избежать прохождения блуждающих токов. Электрический ток может использовать в качестве «мостика» конденсат на детали. Чтобы исключить и этот вариант, токоизолированные подшипники снабжают уплотнениями, плотно закрывающими внутренний объем детали.