軸承是精密部件(jiàn)，需要适量的(de)清潔(jié)潤滑，以确(què)保長期、無(wú)故障(zhàng)的使(shǐ)用壽命。即使是少量(liàng)的污(wū)染(rǎn)或(huò)略微升高(gāo)的溫度也(yě)可能(néng)導緻軸承故障(zhàng)。

在一家大型煉油廠(chǎng)進行(háng)的設(shè)備可(kě)靠(kào)性研究得出結論，40%的旋轉設備(bèi)故障（泵(bèng)、攪拌機等(děng)）歸因(yīn)于軸承故障。事(shì)實上，軸(zhóu)承油污(wū)染占(zhàn)軸(zhóu)承問題的52%和旋轉設備(bèi)故障的21%。如(rú)果水(shuǐ)、粉塵(chén)或其他工(gōng)藝流體進(jìn)入軸(zhóu)承，則(zé)會出現(xiàn)故障。現(xiàn)代(dài)迷(mí)宮式(shì)軸承保護密封有助于(yú)防止這(zhè)些問題(tí)。

1、顆粒污(wū)染

生産(chǎn)環境(jìng)中(zhōng)的粉塵是引起軸承故障(zhàng)的主要問(wèn)題之一。

比較重的粉塵是(shì)由小(xiǎo)到50微(wēi)米的(de)顆粒組成的。它(tā)們以每秒200 mm的速(sù)度下(xià)落(luò)，這些顆粒不(bú)太可能移(yí)動到生産(chǎn)區(qū)域(yù)之外。肉眼(yǎn)看上(shàng)去重(zhòng)塵(chén)就像飛(fēi)揚的(de)塵土。

小于(yú)50微米的粉塵可(kě)能在(zài)空氣(qì)中停(tíng)留30分鐘以上。這(zhè)種粉塵可以傳(chuán)播到很遠的距(jù)離，當(dāng)它沉積在(zài)機械、軸承(chéng)箱(xiāng)和其他表(biǎo)面上時(shí)，通常會被視為(wéi)一層(céng)薄薄的塗(tú)層。

這(zhè)兩種(zhǒng)類型(xíng)的粉(fěn)塵都令人(rén)擔憂，因為(wéi)即使是輕塵(chén)也會進(jìn)入軸承。盡管箱體提供了一些(xiē)保護(hù)，但(dàn)仍(réng)然(rán)會發生侵(qīn)入(rù)。導緻(zhì)軸承潤(rùn)滑油污(wū)染的(de)一個重要(yào)因素是發生在(zài)所有(yǒu)旋轉設(shè)備(bèi)上的(de)“呼吸”過程(chéng)。

當設(shè)備旋轉時(shí)，軸承箱(xiāng)溫度升(shēng)高(gāo)，内部的油和(hé)空氣混合(hé)物膨(péng)脹迫(pò)使空(kōng)氣流(liú)出密封(fēng)。當設備(bèi)冷卻(què)時會(huì)出現(xiàn)問題，因(yīn)為油和(hé)空氣混合物也(yě)會冷卻并(bìng)凝縮，通過密(mì)封(fēng)将充(chōng)滿粉塵的空氣(qì)從外部大氣中(zhōng)吸入軸承(chéng)箱。随(suí)着時間的(de)推移(yí)，粉塵(chén)會在軸承(chéng)内部(bù)堆積，z終導(dǎo)緻潤滑油(yóu)污染(rǎn)、部件磨損(sǔn)和(hé)軸(zhóu)承故障。軸承密(mì)封必須促進這種呼(hū)吸(xī)循環，以(yǐ)延長軸承(chéng)壽命(mìng)，同時防止粉塵(chén)污染。

圖1 軸承箱(xiāng)的呼吸循環

空(kōng)氣中的水蒸氣或水管沖洗現(xiàn)場産生的(de)水濺(jiàn)，可通過老(lǎo)式迷(mí)宮式密封或唇(chún)形密封進入軸(zhóu)承箱(xiāng)。也可能通(tōng)過其他途徑進入，如通(tōng)氣孔或(huò)廣泛使(shǐ)用的非(fēi)壓力(lì)平(píng)衡恒定(dìng)油位潤滑器或磨損的(de)油環材(cái)料。

2、濕(shī)氣污染

當(dāng)設備(bèi)旋(xuán)轉時，軸(zhóu)承箱(xiāng)溫度上升，内部的(de)油(yóu)和空(kōng)氣混合物受(shòu)熱(rè)膨脹迫使(shǐ)空氣(qì)流出密封；當設(shè)備冷(lěng)卻時油和(hé)空氣混合(hé)物凝(níng)縮，它會從大氣中吸(xī)入空氣。

即(jí)使生(shēng)産車間的空氣看起(qǐ)來很(hěn)幹燥(zào)，但卻始終(zhōng)存在(zài)水分。暖空(kōng)氣可以容(róng)納更(gèng)多的(de)水蒸氣，因(yīn)為機器周圍的(de)熱空氣(qì)将具有(yǒu)更高的(de)相對濕(shī)度。

當軸承(chéng)箱開(kāi)始呼(hū)吸時(shí)，通常(cháng)會自動形(xíng)成一條、甚至多條水(shuǐ)蒸汽(qì)進入軸(zhóu)承(chéng)的路(lù)徑。當機器冷卻時，含(hán)水分(fèn)的空(kōng)氣（以及空氣中(zhōng)的粉(fěn)塵）被(bèi)吸入軸承箱。當設備繼續(xù)冷卻(què)并達(dá)到露點時，軸承(chéng)内部會形(xíng)成微(wēi)小的水滴(dī)。這種水分積聚，導緻軸承(chéng)腐蝕并z終失效。

水分本身就會導緻(zhì)機械(xiè)部件(jiàn)内部的損(sǔn)壞，但是當(dāng)與生産過程中(zhōng)空氣中(zhōng)的有害(hài)元素相結合時，會對軸承(chéng)産生(shēng)更具(jù)腐蝕性的後果。

為(wéi)了(le)降低(dī)濕度和濕氣污(wū)染的(de)風險，軸承(chéng)箱的溫(wēn)度需要(yào)保持在露點以上，以防止(zhǐ)形成(chéng)冷凝水。但是，這(zhè)不并(bìng)不契合實(shí)際，因(yīn)此降低風(fēng)險的z佳方法是(shì)使用(yòng)現代迷宮(gōng)軸承(chéng)保護(hù)（和增(zēng)加幹(gàn)燥(zào)呼吸器(qì)）。當軸停(tíng)止(zhǐ)旋轉時，軸承保護裝(zhuāng)置可形成(chéng)完美的蒸汽密封，防(fáng)止濕氣和粉塵(chén)的進入。這些迷(mí)宮式設計還可(kě)以防止(zhǐ)其它濕(shī)氣污染源，例如(rú)高壓噴水。

圖2 幹(gàn)燥(zào)呼吸(xī)器(qì)在軸(zhóu)承箱(xiāng)上(shàng)的應用(yòng)

3、熱量污染

過熱(rè)是軸承(chéng)故障的(de)另一(yī)個(gè)常見原(yuán)因。為防止過熱(rè)，用戶應使軸承(chéng)在z佳(jiā)溫度(dù)下運行，這需(xū)要充分但不(bú)能(néng)過度的潤滑。内外(wài)圈、滾(gǔn)動體(tǐ)和保持架(jià)的變色(sè)，從(cóng)藍色(sè)到棕(zōng)色不等，都是軸承(chéng)過(guò)熱的(de)明(míng)确迹象。除非(fēi)軸承由(yóu)特殊合金制(zhì)成，否(fǒu)則超(chāo)過 200 °c 的溫度會使(shǐ)内外(wài)圈和滾動(dòng)體(tǐ)材料退(tuì)火，導緻硬(yìng)度損(sǔn)失(shī)，在(zài)極端情況(kuàng)下會導緻(zhì)軸承變形。

過熱(rè)的(de)z常(cháng)見原(yuán)因是轉速過高(gāo)、散熱不足(zú)/冷(lěng)卻(què)不足和潤滑劑(jì)失效。

過(guò)熱(rè)是一(yī)個主(zhǔ)要問(wèn)題，因(yīn)為即使溫(wēn)度略(luè)微升高(gāo)也會導(dǎo)緻潤(rùn)滑(huá)油或潤(rùn)滑脂降(jiàng)解或滲(shèn)出，從而(ér)降低潤(rùn)滑劑的效率。在(zài)更高的(de)溫度下，氧化(huà)會導緻潤(rùn)滑劑的損失和(hé)積碳(tàn)的形成，這(zhè)可(kě)能(néng)會阻(zǔ)塞軸(zhóu)承。

4、如何避(bì)免(miǎn)以(yǐ)上問題，延長軸承壽命

制造商(shāng)已開(kāi)發出更先進的(de)迷宮式軸(zhóu)承保護密封，可(kě)防止所有類型(xíng)的污染(rǎn)。例如，一個在運行中非(fēi)接觸以避(bì)免軸(zhóu)磨損的密封，采(cǎi)用了(le)專利(lì)的動态提升(shēng)技術，以(yǐ)防止(zhǐ)呼(hū)吸(xī)問題(tí)，這些問題導緻(zhì)52 %的軸承故障集(jí)中在污(wū)染上。這種動态(tài)提升技(jì)術利用旋轉設(shè)備的離心力打開一個臨時(shí)的(de)微小(xiǎo)間隙(xì)，使軸(zhóu)承箱中(zhōng)的油和(hé)空氣混合物膨(péng)脹，從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)得以“呼氣(qì)”。

當設備停止旋(xuán)轉時(shí)，微小(xiǎo)間隙(xì)立即(jí)閉合(hé)，形成完美(měi)的密封(fēng)。這(zhè)可以(yǐ)防止(zhǐ)粉(fěn)塵和濕(shī)氣被吸入(rù)軸承箱，從(cóng)而(ér)防止污(wū)染。

圖3 迷(mí)宮(gōng)軸承(chéng)保護(hù)器的呼吸(xī)保護原(yuán)理

該密(mì)封的防護等級(jí)可以達(dá)到(dào)ip66，與唇(chún)封相(xiàng)比，即使暴(bào)露在高壓水流下，也(yě)可以将軸(zhóu)承油的水(shuǐ)污染(rǎn)從83%降(jiàng)低(dī)到0.0003%。該系(xì)列密(mì)封經atex認證，可用于爆炸性(xìng)環境。特(tè)殊的(de)設計使(shǐ)其适用于(yú)廣泛(fàn)的(de)應(yīng)用。

（來源：機(jī)泵與(yǔ)軸承(chéng)）