越来越多的工厂将目标集中在延长其旋转设备的平均维修间隔时间（MTBR）上，其中包括用于石油、石化和天然气工业的离心泵。最大限度地提高API流程泵的润滑效率将是实现这一目标的重要贡献者。

在本文中，将帮助你了解API流程泵中轴承的最佳润滑方法，包括抛油盘与油环润滑的数据、保持适当的液位和污染控制。经过适当润滑且污染最小的轴承将在较低的温度下运行更长的时间。

1）润滑剂选用不正确

2）润滑剂用量不正确

3）润滑剂受到污染

4）润滑剂劣化

API 610标准要求在连续运行和额定工况下轴承的最小寿命（L10）为25,000小时，在最大负载和转速下至少为16,000小时。L10寿命是指一组相同轴承在相同条件下90%在预计疲劳发生之前所能承受的转数或小时数。如果我们假设每年80%的运行时间（每年292天），轴承L10的最小预期寿命将分别为3.5年和2.2年。

如上所述，润滑不良会导致50%的轴承在出现任何疲劳迹象之前失效。这些故障可能发生在安装后的几个小时内、一年后或疲劳前。这些轴承在疲劳前的哪一点失效可以通过以下5个R的润滑来延长：正确的润滑剂、正确的润滑量、正确的位置、正确的时间和正确的质量。

许多公司在购买新泵时要求L10的寿命达到40,000小时（5.7年），但解决润滑不良的问题仍然很重要。

流程泵中的抗磨轴承可以用润滑脂、矿物油或合成油润滑。油或润滑脂中油的成分的主要用途是分离滚动元件和滚道接触面，润滑轴承内的滑动表面，并提供防腐和冷却。

粘度是润滑剂最重要的特性之一。根据转速、工作温度和负载使用正确粘度的润滑剂可确保旋转部件之间形成完整的油膜。当使用不正确的粘度时，润滑剂的承载能力会受到负面影响。

油劣化/退化到太厚而无法渗透到表面之间的程度，供油可能不足以形成有效的油膜。粘度受负载、温度、水、污染物和化学变化的影响。关于粘度的建议，应参考OEM操作手册，但测量油池工作温度也很重要，因为粘度随着温度的升高而降低。

表1：SKF推荐的泵用滚珠轴承不同粘度润滑油下的工作温度

流程泵中的油通常为ISO等级46、68或100，这些数字与以厘托为单位的运动粘度有关。通常是碳氢化合物油，尽管合成油有时用于特定的润滑应用。

合成油的粘度对温度变化不太敏感，在存在温度波动的情况下应用更广泛。如果温度超过100 °C（212 °F），则建议使用合成油，因为矿物油的氧化速度在较高温度下会加快。

1）脂润滑

2）飞溅润滑（直接接触、油环或抛油盘）

3）纯油雾润滑

4）吹扫油雾润滑

润滑脂的使用主要限于参数在滚动元件轴承的尺寸和转速范围内的低功率泵。飞溅润滑是最常用的方法。飞溅润滑设计包括直接接触、油环、抛油盘或几种的组合。

在直接接触中，当轴旋转时，轴承中的滚动元件与油位接触。轴承浸入油中的深度不得超过最低滚动元件或最低滚珠直径的一半（见图2）。当转速或负载是影响因素并且油不与轴承直接接触时，则使用油环润滑。

油环与油接触，并提供飞溅式润滑，而不直接接触轴承。抛油盘类似于油环，因为油不直接与轴承接触。圆盘与油接触并提供飞溅式润滑。相对于浸没深度，油环更多地取决于轴的转速，但一个好的经验法则是在最深点处的浸没深度为八分之三英寸。

抛油盘不太容易受到过度润滑问题的影响，因为它们直接连接到旋转轴上，并且它们也应该浸入油中约3/8英寸。组合设计将包括金属圆盘和直接接触。轴承直接接触润滑油，同时圆盘提供额外的飞溅润滑以进行冷却。

油雾润滑系统的基本概念是将油气溶胶分散到轴承箱中。空气将油雾化成一到三微米的颗粒，气流通过管道系统将这些小油颗粒输送到流经轴承的轴承箱中。

它是一种集中式低压润滑系统。在纯油雾润滑中，油/空气雾在压力下被送入箱体。箱体上没有储油池，也没有使用油环。吹扫油雾润滑采用与纯油雾相同的原理，但箱体上配有储油池。抛油盘或油环也可用于提供飞溅润滑。

在低油位工况下运行时，轴承将得不到足够的润滑油以达到适当的油膜强度 – 可能导致表面接触、打滑和可能的灾难性故障。如果没有足够的润滑油来防止摩擦，钢轴承可能会很快发生热失控。

随着轴承温度的升高，滚动体和座圈都会膨胀，从而形成一个更紧密的配合。这使得温度进一步升高，这个循环会持续到快速的、灾难性的故障。

油位过低会影响所有类型的油溅润滑。在直接接触中，会导致不足的油膜强度，环或盘可能无法拾取足够的油来满意地润滑轴承。

在高油位工况下运行，润滑油会发生过度搅动，由于空气过多和温度升高而加速氧化速率。认为润滑油越多越好是一个常见的错误 - 尤其是在油池润滑方面。过多的油会影响油环、抛油盘和轴承直接接触的工作。

润滑油液位高的另一个结果是密封泄漏。如果油位过高，则油环将被淹没在油中而不再挂油。抛油盘不太容易受到这种影响，因为它们是直接连接在轴上。

保持适量的润滑油可能是增加润滑寿命和有效性的最简单的方法。请咨询您的设备制造商或详细阅读其提供的运行手册，了解推荐的油位、最佳润滑设备和首选做法。大多数设备在适当的油位上都会有一个外部标记，该标记要么铸造在箱体外壳上，要么贴有醒目的标签。

在轴承箱中保持适当油位的最广泛使用的方法之一是恒定油位加油器（见图2）。恒定油位加油器通过密封、排气口、各种连接以及轴承箱上的螺塞来补充因泄漏而损失的润滑油。一旦设定了适当的油位，更换油池中的润滑油是唯一需要的维护。查看油位视窗（牛眼）也可用于确认油位是否正确。

恒定油位加油器有一个“控制点”，必须与设备的正确油位对齐。加油器安装在设备上，并将油加注到适当的液位。所有恒定油位加油器都需要空气才能正常工作。如果油池内的油位下降，则控制点处的密封就会被破坏，使空气进入储油器，取代油，直到密封重新建立。如果恒定油位加油器设置正确，并且储油器中有油，则设备在油池内始终具有最佳油位。

润滑质量受到污染的影响，这是导致轴承过早失效的主要原因。污染物的主要类型是颗粒、水分、不相容流体和空气夹带。颗粒阻碍了润滑剂的性能，并进一步对部件施加局部压力，导致配合面表面凹陷、疲劳、剥落和磨损。水会影响润滑剂提供适当流体液膜的能力，导致过早失效和过度磨损。

腐蚀、过早氧化和油过滤器堵塞是水污染的其它症状。空气污染会影响油的压缩性，导致传热不良、油膜强度损失和氧化。

污染物的主要来源：

1）（设备本身）产生的污染

2）外部侵入

3）维修/维护引起的

轴承箱体和周围大气之间的压差是污染物侵入的主要原因。在频繁的开/关运行工况下，箱体温度波动、流程液体温度变化、室外使用和泵上的空气流动都会产生这种大气交换，以确保泵运行时压力均衡。在这种空气交换过程中，来自周围环境的污染物（污垢、水等）通过排气口、密封和加油器“吸入”到油池中。

轴承箱壳体组件 - 包括加油器、密封及排气口 - 如果规定得当，可以非常有效地防止污染。

轴承隔离器用于防止润滑油泄漏和污染物进入。迷宫式轴承隔离器在卧式泵上应用最为广泛。轴承隔离器允许增加泵正常运行产生的压力通过密封排出，并已被证明在减少污染物进入方面非常有效。

转子和定子不接触，这样可以在防止磨损的同时进行排气 - 延长密封的寿命。磁性或端面密封用于防止因污染和润滑油泄漏而损坏轴承。端面密封的特点是由磁力或弹簧加载在一起的光学平面静止面和旋转面。

随着时间的推移，所有润滑剂都会老化，需要更换润滑油。这些变化的频率可以通过保持润滑剂的质量来延长。

工作温度升高是油氧化的主要原因。再加上空气、颗粒物和水的污染，油氧化的连锁反应开始了。添加剂首先受到影响，其次是基础油，这会导致机器和部件的表面磨损和疲劳。油的工作温度每升高8 °C（18 °F），氧化速率就会翻倍。

考虑到泵的工作温度经常接近或高于60 °C（140 °F）时，这一点可能非常重要。只需简单地将油的工作温度降低到50 °C（122 °F），就可以将氧化速率降低50% - 使油的有效寿命延长一倍。

降低或保持较低的油的工作温度的最基本方法是：

1）使用正确粘度的油。

2）使用优质油。

3）使用适量的油。

4）保持油的清洁。

在油的氧化失效过程中，夹带空气是氧气的主要来源。在大气压下，新油可能含有高达10 %的空气。飞溅式轴承箱采用油环或抛油盘都是易于曝气的应用。过量曝气对酸值（AN）、油的颜色、液膜强度和粘度都有负面影响。此外，空气夹带会导致加速表面腐蚀、更高的工作温度和油的焦化。

工作温度随每种润滑方法的不同而变化。下图基于实验室测试，测量了从启动到温度稳定的油池的工作温度。使用ISO 68的油和3,600 rpm的工作转速进行了两次测试。

其中一项测试的油位位于最低滚动元件的滚珠中间；另一项测试将油位降至最低滚动元件的滚珠中间以下，并安装了一个柔性抛油盘以提供飞溅润滑。柔性抛油盘的工作温度比直接接触的工作温度低9 °F。如上所述，这种温度的降低可以使油的氧化速率降低25 %。

1）使用适当的润滑剂

2）使用适当粘度的润滑剂

3）选用适当的矿物油或合成油

4）了解泵是如何设计以正确润滑轴承的

5）选择合适的润滑方式，如飞溅、油雾等

6）将润滑剂保持在适当的油位

7）恒定油位加油器

8）通过油位视窗（牛眼）目视确认油位是否正确

9）保持润滑剂无污染物

10）封闭的箱体 - 可靠的密封、呼吸器、无排气加油器、膨胀室

11）正确地储存和处理润滑剂

12）用来检查污染物类型的油分析

13）将工作温度保持在泵的设计参数范围内

14）遵循上述指南

1）Brandlein, Eschmann, Hasbargen, Weigand. “Ball and Roller Bearings” 3rd Edition

2）Bloch, Budris. “Pump Users Hand-book”