軸承是（shì）精（jīng）密部件，需要適量的清潔潤滑（huá），以確保長期、無故障（zhàng）的使用壽命。即使是少量的汙染或略微升高（gāo）的溫度也可能導致軸承（chéng）故障。

在一家大型煉油廠進行的（de）設備可靠性研（yán）究（jiū）得出結論，40%的旋轉設備故障（泵（bèng）、攪拌機（jī）等）歸（guī）因於軸承故障。事實上，軸承油汙染占軸承問題的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承，則會出現故障。現代迷宮式軸（zhóu）承保護（hù）密封有助於防止這些問題。

1、顆粒汙染

生產環境中的粉塵是引起（qǐ）軸承故障的主（zhǔ）要問（wèn）題之一。

比較重的粉塵是由小（xiǎo）到50微米的顆粒組成的（de）。它們以每秒（miǎo）200 mm的速度下落，這些顆（kē）粒不太可能移動（dòng）到生產區域之外。肉眼看上去重塵就像飛揚的塵土。

小於50微米的粉塵可（kě）能在空氣中停留30分鍾以上。這種粉塵可以傳播到很遠的距離，當它沉積在機械、軸承箱和其他表麵上時，通常會被視為一層薄薄的塗（tú）層。

這兩種類型的粉塵都令人（rén）擔憂，因為即使是輕塵也會進入軸承（chéng）。盡管箱體提供了（le）一些保護，但仍然會發生侵入（rù）。導（dǎo）致軸承潤滑油（yóu）汙染的一個重要因素是發生在所有旋轉設備上（shàng）的“呼吸”過程。

當設備旋轉時，軸承箱溫度升高，內部的油和空氣混合物膨脹迫（pò）使空氣流出密封。當設備冷卻時會出現問題（tí），因為油和（hé）空氣混合物也會（huì）冷卻（què）並（bìng）凝縮，通過密封將充滿（mǎn）粉塵的空氣從外部大氣中（zhōng）吸（xī）入（rù）軸承箱。隨著時間的推移，粉塵（chén）會在軸（zhóu）承內部堆積，Z終導（dǎo）致潤滑油汙（wū）染、部件磨損（sǔn）和軸承故障。軸（zhóu）承密封必須促進這種呼吸循環，以（yǐ）延長軸承壽命，同時防止粉塵汙染（rǎn）。

圖1 軸承箱的呼吸循環

空氣中的水蒸氣或水管衝洗現場產生（shēng）的水濺，可通過老式迷宮式密封（fēng）或唇形密封進入軸承箱。也可能通過其他（tā）途徑進入，如通氣孔（kǒng）或廣泛使用（yòng）的（de）非壓力平衡恒（héng）定油位潤（rùn）滑器或磨損的（de）油環材（cái）料。

2、濕氣汙染

當設（shè）備旋轉時，軸承箱溫度上升，內部的油和空氣混合物受熱膨脹（zhàng）迫使空氣流出密封；當設備（bèi）冷卻時（shí）油和空氣混合物凝縮，它（tā）會從大氣中（zhōng）吸入空氣。

即使生產車間的空氣看起來很幹燥（zào），但卻始終存在（zài）水分。暖空氣可以容納更多的水（shuǐ）蒸氣（qì），因為機器周圍的熱空氣將具（jù）有更高的相對濕度。

當軸承箱（xiāng）開始呼吸時，通常會自動形成一條、甚至多條水蒸汽進（jìn）入軸承的路徑。當機器冷卻時，含水分（fèn）的（de）空氣（以及空氣中的粉塵）被吸入軸承箱。當設備繼（jì）續（xù）冷卻（què）並達到露點時，軸承（chéng）內部會形成微小（xiǎo）的水滴（dī）。這種水分積（jī）聚，導致軸承腐蝕並Z終失效。

水分本身就會導致（zhì）機械部件內部的損壞，但是當與生產過程中空氣（qì）中（zhōng）的有害元素相結合時，會（huì）對軸承產生更具腐蝕性的（de）後果。

為了降低濕度（dù）和濕氣汙（wū）染的風（fēng）險，軸承箱的溫（wēn）度需要保持在（zài）露點以上，以防止形成冷凝水。但是，這不並不契合（hé）實（shí）際，因（yīn）此降低風險（xiǎn）的Z佳方法是使用現代迷宮軸承保護（和增加幹燥呼吸器）。當軸停止旋轉時，軸（zhóu）承保護裝置可形成（chéng）完美的蒸（zhēng）汽密封，防止濕氣（qì）和粉塵的進入。這些迷宮式設（shè）計還可以防止其它濕氣汙（wū）染（rǎn）源，例如高壓噴水。

圖2 幹燥呼吸器在軸承箱上的應用

3、熱量汙染

過熱是軸（zhóu）承故障的另一個常見原因。為防止過熱，用戶應使軸承在Z佳溫度下運行，這需要充分但不能過度的潤滑。內外圈、滾（gǔn）動體和保（bǎo）持架的變色，從藍色到棕色不等，都是軸承（chéng）過熱的明確跡象。除（chú）非軸承由特殊合金製成，否則超過 200 °C 的溫度會使內外圈和滾動（dòng）體材料退火，導致硬度損失，在（zài）極端情況下會導（dǎo）致軸承變形。

過熱的Z常（cháng）見原因是轉速（sù）過高、散熱不（bú）足/冷卻不足和潤滑劑失效。

過熱（rè）是一個主要問題，因為即使溫度略微升高也會導致潤滑油或潤滑脂降解（jiě）或滲出，從而降低潤滑劑（jì）的（de）效率。在更高的溫度下，氧化會導致潤滑劑（jì）的損失（shī）和積碳的形成，這可能會阻塞軸承。

4、如何避免以上問題，延長軸承壽命

製造商（shāng）已開發出更先進（jìn）的迷宮式軸承保護密封，可防止所有類型的汙染。例如，一個在運行中非接觸以避免軸磨（mó）損的密封，采用了專利的（de）動態提升技術，以防止呼吸問題，這（zhè）些問題導致52 %的軸（zhóu）承故障集中在汙染上（shàng）。這種動態提升技術利用旋轉設備的離心力打開一個臨時的微（wēi）小間隙（xì），使軸承箱中的油和空氣混合（hé）物膨脹，從而使設備得（dé）以“呼氣”。

當設備停止旋（xuán）轉時，微小間隙立即閉合，形成完美（měi）的（de）密封。這可以防（fáng）止粉塵和濕氣被吸入軸承箱，從而防止汙（wū）染。

圖3 迷宮軸承保護器的呼吸保護（hù）原理

該密封的防護等級可以達到IP66，與唇封（fēng）相比，即使暴露在高壓水流下，也可以將軸承油（yóu）的水（shuǐ）汙染（rǎn）從83%降低到0.0003%。該係列密（mì）封經ATEX認證，可用於爆炸性環境。特殊的設計使（shǐ）其適用於廣泛的應用。

（來源：機泵與軸承）