軸承(chéng)是(shì)精密部件，需要适量的(de)清潔潤滑，以确保長期、無故障的(de)使用壽命。即使是少量(liàng)的污染或略微升高的溫度也可能導緻軸承故障。

在一家大型煉油廠(chǎng)進行的設備可靠性研究得出結論(lùn)，40%的旋轉設備故障（泵、攪拌機等）歸因于軸承故障。事實上，軸承油污染占軸承問題的52%和旋轉設備故障的21%。如果水、粉塵或其他工藝流體進入軸(zhóu)承(chéng)，則會出現故障。現代迷(mí)宮式軸承保護密封有(yǒu)助(zhù)于防(fáng)止這些問題。

1、顆(kē)粒污染

生産環境(jìng)中的粉塵是引起軸承故障的主要問題之一。

比較重(zhòng)的粉塵是由小到50微米的顆粒組成(chéng)的。它們以每秒200 mm的速度下落，這(zhè)些顆粒不太可能移動到生産區域之外(wài)。肉眼(yǎn)看上去重塵就像飛揚的塵土(tǔ)。

小于50微米的粉(fěn)塵可能在空氣中停留30分鐘以上(shàng)。這種粉塵可以傳播到很遠的距離，當它沉積在機械、軸承箱和(hé)其他表面上時，通常會被視為一層薄薄的塗層。

這兩種類型的粉塵都令人擔憂，因為即使是輕塵也會進入軸承。盡(jìn)管箱體提供了一些(xiē)保護，但仍然會發(fā)生侵入。導緻軸承潤滑(huá)油污染的一個重(zhòng)要因素是發(fā)生在(zài)所有旋轉設備上的“呼吸(xī)”過程。

當設備旋轉時，軸承箱溫度升高，内(nèi)部的油和空氣混合物膨脹迫使空氣流出密封。當設備(bèi)冷卻時會出現(xiàn)問題，因為(wéi)油和空氣混合物也會冷卻并(bìng)凝縮，通過密封将充滿粉塵的空氣從外部大氣中吸入軸承箱。随(suí)着時間的推移，粉塵會在軸承内部堆積，Z終導緻潤滑油污染、部件磨損和(hé)軸承故障。軸承(chéng)密封必須促進這(zhè)種呼吸循環，以延長(zhǎng)軸承(chéng)壽命，同時防止粉塵污染(rǎn)。

圖1 軸承箱的呼(hū)吸循(xún)環

空氣中的水蒸氣或水管沖(chòng)洗現場産生的水濺，可通過老式迷宮式密封或唇形密封進入軸承箱。也可能通過其他途徑進入，如通氣孔或(huò)廣泛使用(yòng)的非壓力平衡恒定油位(wèi)潤滑器或磨損的油環材料。

2、濕氣污(wū)染

當設備旋轉時(shí)，軸承箱溫度上升，内部的油和空(kōng)氣混合物(wù)受熱膨脹(zhàng)迫使空氣流(liú)出密(mì)封；當設備冷(lěng)卻時油和空氣混合(hé)物凝縮，它會從大氣(qì)中吸入空氣。

即使生産車間的空(kōng)氣(qì)看起來很幹燥，但卻始終(zhōng)存在水分(fèn)。暖空氣可以容納更多的水蒸氣，因為機器周圍的熱空氣将具有更高的相對濕度。

當軸承箱開始呼吸時，通常會自動形成一條(tiáo)、甚至多條(tiáo)水(shuǐ)蒸汽進入(rù)軸承的(de)路徑。當機器冷卻時，含水分的空氣(qì)（以及空氣中的粉塵）被吸入軸承(chéng)箱。當設備繼續冷卻并達到露點(diǎn)時，軸承内部會形成微小的水滴。這種水分積聚，導緻軸承腐蝕并Z終失效。

水分本身就會導緻機械部件内部的(de)損壞，但是當與生産過(guò)程中空氣中的有害元(yuán)素相結合時，會對(duì)軸承産生更具腐蝕性的後果。

為了降低濕度和濕(shī)氣污染的風險(xiǎn)，軸承箱的溫度(dù)需要保持在露(lù)點以上，以防止形成冷凝(níng)水。但是，這不并不契(qì)合實際(jì)，因此降低風(fēng)險的Z佳方法是使用現(xiàn)代迷宮軸承保護（和增加幹燥呼吸器）。當軸停止旋轉時，軸承保護裝置可形成完美的蒸(zhēng)汽密封，防(fáng)止濕(shī)氣和粉塵的進入。這些迷宮式設計還可以防止其它濕(shī)氣污染源，例如高壓噴水。

圖2 幹燥呼吸器在軸(zhóu)承箱上的應用

3、熱量污染(rǎn)

過熱是軸承故障的另一個常見原因。為防止(zhǐ)過熱，用戶應使軸承在Z佳溫度下運行，這需要充分但不(bú)能過(guò)度的(de)潤滑。内外圈(quān)、滾動體和保持架的變色，從藍色到(dào)棕色不等，都是軸(zhóu)承過熱的明确(què)迹(jì)象。除非軸承由特(tè)殊合金制成，否則超(chāo)過 200 °C 的溫度會使内外圈和滾動體(tǐ)材料退火，導緻硬度損失，在極端情況下會導緻軸承(chéng)變形。

過熱(rè)的Z常見原因是轉速過高(gāo)、散熱不足/冷卻不足和潤(rùn)滑劑失效。

過熱是(shì)一個主(zhǔ)要問題，因(yīn)為即使溫度略(luè)微(wēi)升高也會導緻潤滑油(yóu)或潤滑脂降解或滲(shèn)出，從(cóng)而降低潤滑劑(jì)的效(xiào)率。在更高的(de)溫度下，氧化會導(dǎo)緻潤滑劑的損(sǔn)失和積碳(tàn)的形成，這可(kě)能會阻塞軸承。

4、如何避免(miǎn)以(yǐ)上問題，延(yán)長軸承壽命

制造商已開發出(chū)更先進的迷宮式軸承保護密封，可防止所有類型的(de)污染。例如，一個在(zài)運行中非接觸以避(bì)免軸磨損的密封，采用了專利(lì)的動态提升技術，以(yǐ)防止呼吸問題，這些問題導緻52 %的軸承故(gù)障集中在污染(rǎn)上。這(zhè)種動态(tài)提升技術利(lì)用旋轉設備的離心(xīn)力打(dǎ)開一個臨時的微小間隙(xì)，使軸承箱中的油和空氣混合(hé)物膨脹，從而使(shǐ)設備(bèi)得以“呼氣”。

當設備停止旋轉(zhuǎn)時，微小間隙(xì)立即閉合，形成完美的密(mì)封。這(zhè)可以防止(zhǐ)粉塵和濕氣被吸入(rù)軸承箱，從而防止污染。

圖3 迷宮軸承(chéng)保護器的呼吸保護原理

該密封的(de)防護等級(jí)可以達到(dào)IP66，與唇封(fēng)相比，即使暴露在高(gāo)壓(yā)水流下，也可以将軸承油的水污染從83%降低到0.0003%。該系列密封經ATEX認證，可用于爆炸性環境。特殊(shū)的設計使其适用于廣泛的應用。

（來源：機泵與軸承）