Как правильно выбрать, поменять и обслуживать подшипники генератора?

Автор:Иван Баранов

Устройство генераторного узла в целом достаточно сложное — этот механизм состоит из множества элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию. В ходе эксплуатации практически все составляющие части устройства подвержены износу, одним из элементов, которые чаще всего изнашиваются, является подшипник генератора. Подробнее о назначении и неисправностях этой детали вы сможете узнать из данной статьи.

[ Скрыть]

Периодичность ТО подшипников автомобильного генератора

При обслуживании агрегата необходимо знать, какие подшипники стоят на генераторе, и какая обойма каждого из них запрессовывается. Для повышения межремонтного периода подшипники смазываются в момент установки на заводе или при замене пользователем. Считается, что этого количества достаточно на весь ресурс элементов качения.

Периодичность замены подшипников определяется на слух:

• если генератор шумит, значит произошла выработка обоймы;
• перед заклиниванием гудит подшипник генератора достаточно долго, поэтому у владельца обычно хватает времени, чтобы не доводить до этого.

Износ подшипника

Внимание: На слух обычно трудно определить, какой из двух подшипников пришел в негодность, поэтому меняются элементы качения комплектом – передний и задний.

Особенностями конструкции генератора являются:

• один подшипник назван передним, так как впрессован наружной обоймой в соответствующую (переднюю) крышку генератора;
• второй надет на вал с натягом с обратной стороны, называется задним, находится возле коллекторной группы;
• перед тем, как поменять стандартные расходные детали качения, необходимо подготовить специальный инструмент;
• чтобы добраться к деталям качения, придется вначале снять генератор, а затем произвести его полую разборку.

Передний подшипник генератора

Задний подшипник генератора

Например, передний подшипник можно выбить, затем установить в посадочное отверстие новый элемент качения без съемника. Важно, чтобы соответствовали наружные размеры. Задний подшипник подобным образом стянуть с вала не получится, съемник потребуется в обязательном порядке. Зато надеть новое стандартное изделие можно постукиванием молотка по втулке подходящего размера или старому подшипнику.

Подшипники гидро-, ветро-, тепло- генераторов

Самые крупные синхронные генераторы гидроэлектростанций преобразуют возобновляемую энергию падения воды в электрический ток. Диаметр ротора энергопроизводящей установки может достигать нескольких метров, а вес ― несколько тонн. Такие огромные детали вращаются на специальных упорных подшипниках скольжения ― подпятниках пружинно-дисковой или сегментной конструкции. Чтобы обеспечить вращение с такой нагрузкой эти подшипники выполняются из специальных сверхпрочных металлов или композитных сополимеров, оснащаются принудительной системой подачи масла. Чтобы не было перегрева, для смазки предусматривается своя система охлаждения.

В устройстве ветрогенераторных установок задействованы как минимум три вида подшипников, воспринимающих вращение лопастей, главного вала и поворота корпуса (рыскания). Непосредственно к генератору относится подшипник главного вала. Это радиальный подшипник качения/скольжения (в зависимости от размера установки), требующий обслуживания, или нет. В современных ветрогенераторах главный вал чаще вращается на однорядном/двухрядном роликовом цилиндрическом/сфероконическом подшипнике. Паровые генераторы на атомных и тепловых электростанциях используют для вращения давление пара, выделяемого за счет распада радиоактивных элементов или сгорания твердого топлива (уголь, торф). Современные теплогенераторы часто объединены в один сложный узел с паровыми турбинами (турбогенератор), а ротор вращается на двух/четырех подшипниках качения или скольжения, в зависимости от размера. Здесь от подшипников требуется максимальная надежность в условиях повышенной температуры и влажности. Они оснащены электроизоляцией, системами принудительного смазывания, гидроподъема ротора, иногда снабжены резервуаром-маслонакопителем. Таким образом, генераторы имеют различное устройство, размеры, и в них функционируют разные стандартные или специальные подшипники.

Замена подшипников собственными силами

Если ремонт генератора производится собственными силами, основными проблемами становятся:

• как снять передний подшипник генератора – часто завальцовывается в корпус передней крышки, усложняется запрессовка нового изделия, так как часть корпуса разрушается при демонтаже;
• снятие заднего подшипника – нужен съемник, имеющий подходящие размеры.

Однако, если в генераторе загудело, действовать нужно быстро, пока ротор окончательно не заклинило.

Демонтаж генератора

На некоторых авто генератор можно снять через капот, на других, например, ВАЗ 2112, потребуется эстакада, яма либо подъемник. Последовательность демонтажа выглядит следующим образом:

1. отключение клеммы «–» от аккумулятора;
2. ослабление гайки натяжителя;
3. демонтаж ремня генератора;
4. отключение клемм бортовой системы от демонтируемого узла;
5. снятие защиты двигателя;
6. откручивание двух крепежных болтов снизу;
7. извлечение генератора снизу.

Демонтаж генератора пошагово

После этого ремонт продолжается на столе или в тисках. На данном этапе размеры, которые имеет передний и задний подшипник авто генератора, пользователю еще неизвестны, если отсутствует мануал.

Полная разборка

Так как проверить на биение подшипник генератора можно только после полной разборки, необходимо придерживаться последовательности действий:

1. нанесение меток – маркером, краской или цветным лаком для ногтей отмечается взаимное расположение кожуха, передней крышки и корпуса;

Отметка взаимного расположения элементов корпуса

1. демонтаж шкива – ротор аккуратно блокируется отверткой от прокручивания, шкив отворачивается ключом;

Снятие шкива

1. снятие кожуха – он обычно фиксируется защелками, которые нужно откинуть отверткой, чтобы снять указанную деталь;

Демонтаж кожуха

1. демонтаж передней крышки – отверткой откручиваются винты.

Снятие передней крышки

Под кожухом расположен регулятор напряжения, диодный мост, фиксаторы щеток, конденсатор. Прежде, чем заменить подшипник, следует проконтролировать износ щеток, работоспособность диодного мостика и реле напряжения, чтобы увеличить следующий межремонтный период.

Внимание: Якорь (ротор) извлекается из статорной обмотки с насаженным на вал задним подшипником, передний при этом остается внутри соответствующей крышки.

Перед заменой стандартных расходников необходимо проверить подшипники:

• задний – пальцами прокручивается наружная обойма, которая не должна издавать при вращении посторонних звуков, и не иметь люфта;
• передний – здесь, наоборот, прокручивается внутренняя обойма и контролируется люфт при раскачивании подшипника внутри посадочного места пальцами.

Производители дружно рекомендуют сменить переднюю крышку вместе с подшипником, особенно если он завальцован внутри посадочного места. На практике для снижения бюджета ремонта крышку оставляют для дальнейшей эксплуатации, поскольку она стоит 150 – 300 рублей.

Передний подшипник

Если по результатам предыдущего теста требуется замена переднего подшипника генератора, старое стандартное изделие извлекается из передней крышки:

• подшипник можно выбить внутрь, положив крышку на кирпичи наружной стороной вверх;
• либо закрепить крышку в тисках;
• или использовать специальный съемник.

Демонтаж переднего подшипника

При наличии вальцовки этот фиксирующий элемент разбивается безвозвратно.

Сбитая вальцовка

После того, как владелец снял выработавший ресурс расходник, внутрь передней крышки монтируется новый подшипник:

1. крышка переворачивается внутренней стороной вверх;
2. посадочная поверхность обрабатывается герметиком;
3. на наружную обойму устанавливают втулку подходящего диаметра;
4. легкими ударами забивают подшипник внутрь посадочного места до упора;
5. смазываем шарики между обоймами или набиваем смазку в специальные отверстия.

Проверенный на биение подшипник готов к эксплуатации, сборка осуществляется в обратной последовательности.

Задний подшипник

Производится замена заднего подшипника генератора следующим образом:

• демонтаж своими руками – губки съемника обхватывают наружную обойму, вращением центрального винта подшипник стягивается с посадочного места;
• установка – стандартное изделие насаживается на вал, на внутреннюю обойму устанавливается втулка подходящего диаметра, после чего, по ее поверхности производится постукивание молотком.

Снятие заднего подшипника

Монтаж заднего подшипника

Затем остается смазать подшипник и проконтролировать биение, вращение наружной обоймы. Подшипник закрытого типа или с резиновыми уплотнениями уже смазанный на заводе, что снижает время ремонта и его бюджет.

Главный симптом испорченного подшипника

Генератор может выходить из строя по разным причинам. Если в неисправности виновны подшипники, то об этом свидетельствует свист под капотом.

Как правило, «свистит» изношенный подшипник. Т.е, он не полностью вышел из строя, но работает вполсилы, а в скором времени ожидается его полный дефект. Зарядка тоже может не пропадать, но есть большой риск заклинивания генератора. Очевидно, что такие подшипники следует заменять.

Статья в тему: Система бесключевого доступа и отпирания дверей smart key

Новый подшипник

Определить неисправность подшипника генератора могут легко специалисты, прослушав шум на снятом агрегате специальным приспособлением.

Типоразмеры подшипников и производители

Прежде чем поменять подшипник на новое стандартное изделие, его нужно купить. Маркировка этих стандартных расходных деталей сложная, цифры в ней расшифровываются по специальным таблицам. Причем обозначения подшипников по ГОСТ 3189 не совпадают с маркировкой зарубежных производителей, поэтому пользователю необходимо знать следующие нюансы:

• маркировка состоит из трех частей (основная, левая, правая), и блоков внутри них;
• в левой и основной части блоки расположены справа налево, а в правом блоке наоборот, слева направо;
• в автомобилях передний подшипник генератора чаще всего имеет обозначение основной части 302 или 303, а задний 202 либо 203;
• обычно используются радиальные шариковые модификации с кодом 0 (0302 или 0202) либо шариковые радиально-упорные с кодом 6 (6303 и 6203);
• поэтому для указанных параметров расшифровать размеры можно по нижней таблице;
• для подшипников иностранного производства применяется схожая маркировка.

Маркировка подшипников по ГОСТ 3189

Таблица для расшифровки размеров подшипника по маркировке

Обозначение импортных подшипников

В суффиксе (правая часть маркировки) импортных подшипников содержится дополнительная информация. Например, буквы и цифры могут обозначать:

• 2RS и RS – двухстороннее и одностороннее уплотнение резиновое, соответственно;
• N и NR – паз на наружном кольце без защелки и с защелкой, соответственно;
• J – стальная обойма;
• Z – защита листом с одной стороны без уплотнений.

Основная проблема автолюбителя при самостоятельном ремонте – многообразие типоразмеров подшипников внутри генератора:

• угадать маркировку до разборки, когда машина еще на ходу, сложно;
• после демонтажа и разборки генератора размеры и маркировка известны владельцу, но ехать в магазин приходится на другой машине;
• в некоторых магазинах продавцы практикуют удобную систему – автовладелец забирает 4 подшипника 202, 203, 302 и 303, возвращает два из них обратно.

Эти модификации имеют размеры:

В виду многообразия брендов и марок авто, различной мощности и конструкции генераторов, проще изучить мануал перед заменой подшипников. В нем маркировка этих стандартных деталей и адекватные варианты замены указаны в обязательном порядке.

Самыми дорогими считаются подшипники производителя FAG – 450 рублей (6303 модификация) и SNR – 400 рублей (6203 ZZ). Наполовину дешевле подшипники фирм Koyo – 200 рублей за 6303С3, NTN – 180 рублей за 6203ZZ и Nachi – 150 рублей за 6203ZZ. Комплект стандартных изделий для генератора КЗАТЭ на ВАЗ 2114 (16 В) от китайского производителя C&U обходится в 1100 рублей. По умолчанию этот генератор комплектуется китайскими расходниками SKF 6202 и SKF 6303 (оба с суффиксом 2RS) еще на заводе.

В старых ВАЗ 2110 генератор комплектовался подшипниками 302 и 202 2RS, в новых используется генератор с другим валом, потребуются стандартные изделия 303 и 203, соответственно.

Подшипники топливных генераторов-электростанций

Независимые топливные электростанции установки преобразуют тепловую энергию сгорания в постоянный или переменный электрический ток необходимого напряжения от 12 до 400 В и мощностью до 1500 кВт. Такие генераторы применяются для бытовых (220 В), производственных и строительно-ремонтных целей. По сути, генераторы этих устройств имеют такую же конструкцию с вращающимся ротором, что и автомобильные: напряжение, мощность и частоту на выходе определяют скорость вращения, катушка статора и ее размер. Ротор также фиксируется на двух закрытых радиальных шариковых подшипниках, наружный диаметр которых может достигать 150 мм.

Съемники для стандартных деталей

Передний подшипник достаточно просто выбить из крышки молотком, даже при наличии обвальцовки, поэтому в 99% случаев используется только съемник задних подшипников генератора двух видов:

• с двумя лапками;
• с тремя лапками;

Двухлапчатый съемник

Трехлапчатый съемник

Более того, приспособление можно изготовить самостоятельно, наиболее популярны две конструкции:

• нижняя часть разрезной втулки надевается на внешнюю обойму подшипника, сквозь верхнюю часть проходит болт, половинки втулки стягиваются трубчатым кожухом, под гайку на болт надевается крышка из толстостенного металла;
• в квадратной трубе снизу изготавливаются пропилы, в которые после надевания на наружную обойму подшипника вставляются стальные пластины, к верхней части трубы приварена гайка, в которую вкручивается болт достаточной длины.

Съемник из разрезной втулки

Съемник из квадратной трубы

С самодельными приспособлениями замена подшипника генератора происходит и быстрее, и дешевле. Однако на их изготовление потребуется некоторое время.

Какие типы подшипников стоят на десятке: номера и размеры деталей

Подшипники в генераторах автомобилей ВАЗ 2110 закрытого типа, шариковые, однорядные, имеют двухстороннее уплотнение.

• Маркировка переднего — 6202 2RS (в отечественных каталогах под номером 180202).
• Задний подшипник — 6103 2RS (он же — 24940220).

Важный момент: выбирая подшипники, следует особое внимание уделить производителям их ступиц. Обычно ступицы подшипников ВАЗ 2110 производятся в Самаре, их маркировка — СП3-4.

Ещё на рынке можно встретить ступицы 23 ГПЗ (это Вологда) и 3 ГПЗ (это Саратов). Покупать подшипники, на которых ступицы не промаркированы, категорически не рекомендуется. Также нельзя покупать китайские генераторные подшипники, которые сейчас встречаются повсеместно, поскольку качество этих подшипников не выдерживает никакой критики.