現代迷宮式軸承保護密封，可以緩解哪些軸承失效因素

軸承是精密部件，需要適量的清潔潤滑，以確保長期、無故障的使用壽命。即使是少量的污染或略微升高的溫度也可能導致軸承故障。

在一家大型煉油廠進行的設備可靠性研究得出結論，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承，則會出現故障?，F代迷宮式軸承保護密封有助于防止這些問題。

1、顆粒污染

生產環境中的粉塵是引起軸承故障的主要問題之一。

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

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

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。盡管箱體提供了一些保護，但仍然會發生侵入。導致軸承潤滑油污染的一個重要因素是發生在所有旋轉設備上的“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使空氣流出密封。當設備冷卻時會出現問題，因為油和空氣混合物也會冷卻并凝縮，通過密封將充滿粉塵的空氣從外部大氣中吸入軸承箱。隨著時間的推移，粉塵會在軸承內部堆積，Z終導致潤滑油污染、部件磨損和軸承故障。軸承密封必須促進這種呼吸循環，以延長軸承壽命，同時防止粉塵污染。

圖1 軸承箱的呼吸循環

空氣中的水蒸氣或水管沖洗現場產生的水濺，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，如通氣孔或廣泛使用的非壓力平衡恒定油位潤滑器或磨損的油環材料。

2、濕氣污染

當設備旋轉時，軸承箱溫度上升，內部的油和空氣混合物受熱膨脹迫使空氣流出密封；當設備冷卻時油和空氣混合物凝縮，它會從大氣中吸入空氣。

即使生產車間的空氣看起來很干燥，但卻始終存在水分。暖空氣可以容納更多的水蒸氣，因為機器周圍的熱空氣將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、甚至多條水蒸汽進入軸承的路徑。當機器冷卻時，含水分的空氣（以及空氣中的粉塵）被吸入軸承箱。當設備繼續冷卻并達到露點時，軸承內部會形成微小的水滴。這種水分積聚，導致軸承腐蝕并Z終失效。

水分本身就會導致機械部件內部的損壞，但是當與生產過程中空氣中的有害元素相結合時，會對軸承產生更具腐蝕性的后果。

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

圖2 干燥呼吸器在軸承箱上的應用

3、熱量污染

過熱是軸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、滾動體和保持架的變色，從藍色到棕色不等，都是軸承過熱的明確跡象。除非軸承由特殊合金制成，否則超過 200 °C 的溫度會使內外圈和滾動體材料退火，導致硬度損失，在極端情況下會導致軸承變形。

過熱的Z常見原因是轉速過高、散熱不足/冷卻不足和潤滑劑失效。

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

4、如何避免以上問題，延長軸承壽命

制造商已開發出更先進的迷宮式軸承保護密封，可防止所有類型的污染。例如，一個在運行中非接觸以避免軸磨損的密封，采用了專利的動態提升技術，以防止呼吸問題，這些問題導致52 %的軸承故障集中在污染上。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小間隙，使軸承箱中的油和空氣混合物膨脹，從而使設備得以“呼氣”。

當設備停止旋轉時，微小間隙立即閉合，形成完美的密封。這可以防止粉塵和濕氣被吸入軸承箱，從而防止污染。

圖3 迷宮軸承保護器的呼吸保護原理

該密封的防護等級可以達到IP66，與唇封相比，即使暴露在高壓水流下，也可以將軸承油的水污染從83%降低到0.0003%。該系列密封經ATEX認證，可用于爆炸性環境。特殊的設計使其適用于廣泛的應用。

（來源：機泵與軸承）