【原】漫談影響離心泵滾動軸承使用壽命的主要外部因素及解決方案（上）

影響離心泵軸承使用壽命的因素較多，如泵軸的撓度偏大、轉子不對中、汽蝕引起的振動、軸承本身質量問題及安裝問題等等。除了這些泵（組）本身的問題以外，導致大多數滾動軸承過早失效的主要因素是潤滑劑的品質問題。如何確保潤滑劑的品質，將有助于提高滾動軸承的使用壽命，確保泵組長期可靠運行。

滾動軸承通常采用油或脂潤滑。AP I610標準還推薦了一種“油霧”潤滑，但是，無組織排放法規（fugitive emission regulations）使這種形式的軸承潤滑的使用受到了限制，在一些國家和場合不可取。

根據SKF軸承公司的說法，在30 ℃（86 °F）時，潤滑油和潤滑脂的使用壽命為30年。根據Duriron泵公司估算，在最佳效率點運行的端吸離心泵的徑向滾動軸承的L₁₀壽命在100年到300年之間。然而，實際工程應用中，離心泵的徑向滾動軸承的使用壽命并沒有那么長（當然，目前也無法得到任何接近該壽命的使用證據），短則3～5年，長則10多年。

那么，離心泵中的潤滑劑和軸承到底出了什么問題？泵沙龍首先回顧一下標準對滾動軸承及其潤滑劑的限制、滾動軸承及其潤滑劑的壽命要求以及對軸承箱的要求，然后對如何有效確保潤滑劑的品質給出建議，僅供同行們參考。

注：本文中所涉及的條款、表及圖號均指API610第11版標準所對應的條款、表及圖號。

API 610第11版標準規定：

表10 

a) 滾動軸承速度：不得超過軸承制造商發布的名義速度限制。對球軸承，因子n·d_m，采用稀油潤滑的單個軸承，不得超過500,000；采用脂潤滑的軸承，不得超過350,000。

式中：

d_m = 平均軸承直徑【(d + D)/2】，mm；

n = 轉速，r/min。

c) 如果能量強度（即泵額定功率kW和額定轉速r/min的乘積）為4百萬或更大，則必須使用流體動壓徑向軸承和推力軸承。

說明：也就是說，只有當能量強度小于4百萬時，才可使用滾動軸承。

6.11.1  除非另有規定，軸承和軸承箱應當設計成用礦物油（烴類油）進行潤滑。

說明：API泵軸承和軸承箱通常要求設計成用油潤滑的形式。

● 6.10.1.6  軸承系統的壽命（泵軸承組合系統的計算壽命）在額定工況下連續運行至少為25000小時；在最大徑向與軸向負荷及額定轉速下至少16000小時。系統壽命按下列公式進行計算：

其中，

如果有規定，應提供軸承系統壽命的計算。見附錄K.2軸承系統壽命的討論。

說明：公式顯示的結果來看，系統壽命短于系統中壽命最短的軸承壽命。例如：如果每個軸承的壽命是37,500小時，按照公式計算，軸承系統的壽命只有25,000小時。也就是說，要滿足25,000小時的軸承系統壽命，則至少每個軸承的壽命均達到37,500小時以上。

實際工程應用中，滾動軸承的使用壽命的估算可參見ISO 281標準，在此不再贅述。

● 6.11.4  如果有規定，滾動軸承應采用下列規定的潤滑劑進行潤滑。

a) 潤滑脂壽命（重復潤滑間隔）應采用軸承制造廠建議的方法或買方同意的替換方法來估算。

b) 如果估算的潤滑脂壽命低于2,000小時，則不應當使用潤滑脂潤滑。

c) 如果估算的潤滑脂壽命是2,000小時以上，但低于25,000小時，應采取措施給運行中的軸承注入潤滑脂，并有效地排出舊的或多余的潤滑脂，賣方應通知買方要求重新注入潤滑脂的時間間隔。

d) 如果估算的潤滑脂使用壽命是25,000小時或超出25,000小時，則不應安裝潤滑脂管接頭或任何其它系統。

6.10.2.6  滾動軸承的軸承箱應設計成防止濕氣、灰塵和其它雜物污染的形式。無需外部服務（例如空氣凈化）。軸承箱應在軸穿過軸承箱的地方配有可更換的迷宮式或磁性端部密封和導流板（防塵盤或擋水圈）。不得采用唇形密封。密封件和導流板應采用無火花材料制成。密封件和導流板的設計應有效地將油保留在箱體中，并防止異物進入殼體。

事實證明，大多數滾動軸承過早失效僅出于兩個原因：

1）高溫導致潤滑劑變質、形成“焦炭”，致使潤滑劑中出現固體。

2）水、濕氣和固體對潤滑劑的污染。

軸承箱內的水分通常來源于三個方面：

1）軸封泄漏。

2）沖洗底板和地面的水管水濺入軸承箱。

3）空氣凝結水。當軸承箱溫度降低時，空氣中的水分會滲入軸承箱。