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1、现代设备润滑管理与实用技术培训资料培训单位:中国设备管理协会设备管理专题交流中心培训地点:上海培训时间:2009年3月7日9日培训老师:王大中网址:目录第1章 树立对设备润滑的新认识. 11.1现代设备润滑新理念简述. 11.1.1润滑新理念. 11.1.2高效过滤技术. 11.2现代润滑新技术对企业设备管理工作的变革. 21.2.1改变错误认识润滑不仅是加加油而己,而是高科技. 21.2.2润滑油脂在使用过程中更需要不断维护. 21.2.3润滑油脂不是一直都起“好作用”. 21.2.4用油多年一贯制已不能满足现代设备需要. 31.2.5检测润滑油品习惯于手摸眼看鼻闻. 31.2.6润滑不只是
2、加油工和维修工的事. 31.2.7正确选用好油脂己是企业新的利润增长点. 41.2.8缺少基本的油品检测手段. 41.2.9相当一部份企业设备领导不懂“油”,润滑技术人员奇缺. 51.2.10润滑工作是企业设备管理的基础. 51.2.11“指定用油”等辨析. 51.2.12按“说明书”用油. 61.2.13在设备和“油”的关系上存在盲区. 61.2.14合理润滑“油”的真正价值体现. 71.2.15先进设备维护理念与合理润滑. 7第2章 正确选油是搞好设备润滑的首要环节. 82.1油脂选择依据. 82.1.1根据负荷. 82.1.2根据速度. 112.1.3根据温度. 122.1.4根据介质.
3、 122.1.5参照说明书. 122.1.6润滑油品名称与润滑部位的关系. 122.1.7适合工况用高性能油. 132.1.8适合工况下以脂代油. 142.1.9节能用油显实效. 152.1.10安全用油. 152.1.11“食品级”润滑剂的选用. 172.1.12环保选油. 172.2油脂分类、国内外常用油脂主要技术指标及应用. 182.2.1我国油品代号与分类. 182.2.2润滑油常用质量指标. 182.2.3润滑脂常用质量指标. 292.2.4国外常见润滑油脂品种性能、用途介绍. 312.2.5国内常见润滑油脂品种性能、用途介绍. 39第3章 油脂的正确采购和科学存储是搞好设备润滑的基
4、础. 743.1正确购油的原则. 743.2如何鉴别真假油. 743.3油脂的保质期. 783.4润滑油品运输与存放. 79第4章 油脂的正确使用与维护是搞好设备润滑的关键. 804.1设备润滑方式及先进润滑方法介绍. 804.1.1手工加油. 804.1.2滴油加油. 804.1.3飞溅润滑. 804.1.4油垫、油环润滑. 804.1.5强制润滑. 804.1.6油雾润滑. 814.1.7先进的油气润滑油气润滑是设备润滑的发展方向. 814.1.8MQL最小量润滑节能又环保的润滑方式. 814.2正确用油,防止油品劣化. 814.2.1油品蒸发、氧化. 814.2.2空气污染. 834.2
5、.3软颗粒污染(漆膜). 834.2.4水污染. 834.2.5混油污染. 834.2.6超温使用. 834.2.7固体颗粒物污染. 834.2.8金属催化. 834.2.9错代油. 834.2.10理化指标出现异常. 844.2.11性能指标出现异常. 844.2.12超油品承受负荷运行. 844.2.13超油品承受速度运行. 844.2.14超油品耐介质范畴应用. 844.2.15加油脂期过长或过短. 844.2.16加油量过大和过小. 844.2.17脂剪切. 844.3设备运行中的润滑油品监测. 844.3.1油液监测技术内容和宗旨. 844.3.2油液监测技术的主要方法. 844.3
6、.3参考界限值. 854.4超界限值油品的更换、康复处理和废油回收. 864.4.1常用油脂的换油指标. 864.4.2润滑装置及管路清洗. 894.4.3油品净化和过滤. 894.4.4废油的康复处理与回收. 934.4.5根据企业工况,对症选好净油设备. 95第5章 加强管理是搞好设备润滑的重要保障. 965.1确定润滑管理目标并建立相应机构制度. 965.2配备相应人员和必要检测手段. 985.3设立润滑站和化验室,有条件建立油液监测中心. 98第1章 树立对设备润滑的新认识多年实践证实,科学润滑应从各个环节着手,从正确选油、购油、加油、用油、运行监测、超界限值油品康复处理,一直到废油回
7、收,整个油品运行全寿命周期的各个环节都要重视,一要正确处理,二是缺一不可,不要单打一,应当说是一个系统工程。如果说油品生产、炼制、调配算上游的话,那我们企业用油就应是下游单位。由于我国企业多年对此重视不够,我们这些下游单位,从上述列举各个环节都存在不同程度问题首先是认识,其次是管理,造成了我国整体用油综合水平低下,落后国外1020年,直接造成设备故障多、停产多、维修量大,设备寿命短,油品消耗大。国外报道称,1/32/3的能源消耗在摩擦磨损上,我国单位GDP能耗远高于先进国家,这也是一个重要因素。要想解决这一难题,我们必须在提高认识基础上,把润滑的各个环节解决好。1.1现代设备润滑新理念简述1.
8、1.1润滑新理念在润滑理论中,把润滑分为流体润滑和边界润滑。作相对运动的两个金属表面完全被润滑油膜隔开,没有金属的直接接触,这种润滑状态叫做流体润滑;随着载荷的增加,金属表面之间的油膜厚度逐渐减薄,当载荷增至一定程度,连续的油膜被金属表面的峰顶破坏,局部产生金属表面之间的直接接触,这种润滑状态叫做边界润滑。在边界润滑中,当金属表面只承受中等负荷时,为进一步提高抗载荷能力,往往在基础润滑油中添加极性物质油性添加剂,在润滑过程中,极性物质与金属表面发生反应,可生成化学吸附膜。当金属表面承受很高的负荷时,大量的金属表面直接接触,产生大量的热,形成的吸附膜被破坏,不再起保护金属表面的作用,这时润滑油中
9、加入的高效添加剂,摩擦副在局部高温高压下,添加剂分解出硫、磷、氯等极性物质,这些极性物质与金属反应,生成了抗压强度高和抗剪切强度低的反应膜,将摩擦副两基体金属隔开,防止胶合的发生。添加剂与金属表面起化学反应生成化学反应膜,起润滑作用,防止金属表面擦伤,这种添加剂叫极压抗磨剂。化学吸附膜比物理吸附膜牢固,其强度比物理吸附膜高达510倍。所以我们就不难理解为什么国内外现在生产各种高性能油脂的油膜坚硬耐磨,大幅延长了摩擦副寿命。1.1.2高效过滤技术随着现代制造技术高速、高压、高控制精度、高自动化及高可靠性的发展趋势,机械设备的动力传动部分越来越普遍地采用轴向柱塞泵、比例阀、伺服阀、静压液压轴承等。
10、此类系统的正常运行对油品清洁度要求极高,75%85%的系统故障归因于系统中的颗粒污染物。颗粒污染物对元件运动表面的切削、粘着、冲蚀经常造成比例伺服系统滞环增大、响应缓慢、控制失灵及泵、轴承的损坏,甚至发生灾难性事故。针对此类问题,以前普遍采用定期更换元件,随时监测系统状态,甚至增大运动表面动态间隙等方法,以期减少事故的发生。高精过滤技术是针对机器设备的血液油品(包括液压油、润滑油、切削液等),基于系统运行高可靠性的要求,采用主动预防性维护的理念和策略,全面了解设备运行状况和元件动态间隙,合理选定过滤器、滤芯的过滤精度和过滤面积,高效滤除间隙尺寸颗粒,阻断磨损的链式反应,同时配合定期监测,保证油
11、品及系统的清洁度,从而达到减少磨损,避免维修,延长元件及设备使用寿命,提高综合经济效益的目的。高精过滤技术是随着冶金高速轧制技术、现代液压技术、航空宇航技术应运而生的。在制造行业,由于污染控制及设备主动预防性维护的理念没有得到广泛推广,高精过滤技术还没有得到广泛应用。有些发达国家的进口设备在选择过滤装置、过滤元件时对设备的过滤精度要求重视不够,造成投入运行后不久油品清洁度即超标,设备运行事故率居高不下。1.2现代润滑新技术对企业设备管理工作的变革1.2.1改变错误认识润滑不仅是加加油而己,而是高科技一些单位领导认为,润滑有什么好说的,就是加一加油。长春XX厂设备领导讲,润滑我们上小学就知道了,
12、人家某某厂早无人搞润滑了;还有的领导说,按说明书指定用油就可以了。这种认识是错误的,这是针对企业操作工或基层维修工而言;若是主管设备的领导,这种对润滑的片面认识,在过去就是错的,且不论现代科技发展以后油品及润滑技术发生了很大变化,其实说明了其对主管业务很不精通。一、润滑油品是高技术产品改革开放以来,为满足国民经济发展需要,润滑油有了较大发展。目前我国油品已可生产19大类600多种,国外已达10003000个品种,几乎有什么工况,就有相对应的油品。特别是以品种繁多、质量严格、技术密集、附加值高为特点的润滑油品,业已成为核电站、核潜艇、导弹、火箭、人造卫星、航天飞机、宇宙飞船、空间站、航天母舰、机
13、器人等许多高技术领域和军事领域不可缺少的战略性物资。 润滑油脂是现代高科技宠儿。目前市场进口油脂高达几万元至几十万元一吨的比比皆是,一种特殊传感器油达100万元/吨,不锈钢加工用油最高达37.5万元/吨,一种心脏起搏器磁流体密封油,已卖到滴油成金的价格。 几克润滑脂的作用。在中高压电气开关方面,欧洲的几家全球性企业巨头在产品性能上一直遥遥领先,其产品能达到二十年免维修,我国企业则远远达不到这一点。我国在设计结构、材料选择都进行了极为认真的剖析后,生产出来的产品仍达不到二十年免维修。最后发现,唯一的差别就在于涂在电气开关中的一些部位的几克润滑脂上!正是由于这几克润滑脂保护了开关中的部件,在使用过
14、程中免受外界灰尘、水汽及电弧等影响,使开关正常工作二十年。尽管,这几克润滑脂的价格是国内脂的几十倍,使每个开关可能多出一元钱成本,但给企业带来的竞争力更是巨大的。 润滑已成为高科技关键技术之一。美国NASA研究表明,相当比例的空间机械部件,如轴承、密封、花键、丝杠、凸轮、齿轮的失效与润滑有关,空间润滑材料与技术直接关系到航天工程的成功与失败,是空间运载工具和飞行器安全可靠运行关键技术之一,我国的亚音速导弹、空间站、深空探测器、高马赫巡航导弹,均由于摩擦基础应用研究不足,而与国外差距较大。二、通过对轴承失效的研究发现,科学润滑能大幅提升设备使用寿命理论上认为,轴承滚道与滚动体之间是点接触与线接触
15、,轴承运转发生的是滚动摩擦,实际情况并非如此。承载轴承滚动面与滚动体由于受到外力产生弹性变形,使实际接触成为不同程度的面接触,接触区域产生的载荷与变形成正比,因此滚动轴承滚动体与滚动道之间就有不同程度不同滑动摩擦。金属之间滑动摩擦系数较大,如果没有润滑膜就会产生很大的运动阻力与热量,致使接触部位温度很高,轴承表面回火烧伤,硬度与耐磨性大幅度降低。实践证明,各种因素造成的大量摩擦热是轴承失效的主要原因,提高轴承使用性能的有效方法就是针对各种不同工况运用润滑技术来达到。1.2.2润滑油脂在使用过程中更需要不断维护很多人认为,润滑油脂像其它部件一样,装到设备上就行,根本无须维护。这是错误的!润滑油自
16、应用设备开始,受到高温、氧化、进水、杂质、金属催化等因素影响而无时不在变化,当其理化性能指标一旦超出原产品界限值,它就开始腐蚀设备,此时“油”己不再是润滑剂,而变成腐蚀剂。如果其中再掺进颗粒,那就成研磨剂,开始办坏事,因此必须维护。1.2.3润滑油脂不是一直都起“好作用”油脂变坏有“拐点”,需要借助检测手段查找。拐点前换油最佳,再往前换油浪费,拐点后换油腐蚀设备,此时油就不起好作用了。1.2.4用油多年一贯制已不能满足现代设备需要据统计,过去的半个世纪,机械的运行速度、负荷、精度、温度等有的几倍或十几倍的增加,作为设备的血液,重要伴侣润滑剂自然要伴随设备不断更新换代。我国用油技术含量低,廉价油
17、比例较高,如机械油,国家标准早已淘汰,但由于利益驱使,一些调油厂仍在生产,只要有定单,有人要就生产。因为我国没有生产许可证制度,其产品无须通过有关机关认证(国外已实行认证制)。润滑油是基础油加添加剂组成的,在我国资源缺乏情况下,如何用好有限资源,是一个十分重要的问题。好的基础油加好的添加剂,可以调高档油;如果不加或少加添加剂,甚至用基础油直接充当润滑油,不但浪费了国家资源,更重要是,不能起到保护设备作用,给设备造成了很大伤害。我国总体用油水平偏低是不争的现实。尽管中石油、中石化二大集团占有70%市场份额(主要是中、低档油),但国内60%以上的高档油市场被外油公司侵占着。国产润滑油长期在低档油上
18、徘徊,这为外国大石油公司创造了得天独厚的进军条件。现高档油几乎为外油一统天下,如我们奋起直追,10年后,将占领中国半壁江山。1.2.5检测润滑油品习惯于手摸眼看鼻闻手摸眼看鼻闻,这是我国企业在润滑方面目前存在的显著问题之一。设备用油不分质量、等级标准,采购人员买什么油就用什么油。油在使用中没有什么控制手段,评价油全靠眼看手摸,导致机械设备磨损严重,修理频繁。1.2.6润滑不只是加油工和维修工的事很多人特别是设备主管认为,即便不搞润滑,设备也照常运行,不知道更不承认60%以上运转设备故障是润滑不良引起的。目前一些企业领导发现一出设备故障,就认定从备件、材质、热处理、加工精度、安装等机械方面找原因
19、,而没有“60%以上的故障是由选油、维护油不当造成的”观念。这也是润滑在我国开展缓慢的主要原因:认识不足。1.2.7正确选用好油脂己是企业新的利润增长点现在的润滑已跳出原来的纯润滑技术,已进入设备管理、生产管理,直接入到企业管理行列中,它涉及到增效、节能、环保、安全和维修等诸多企业管理大项。因此企业中高级决策者必须首先培训,转变观念,提高认识。能源资源贫乏的日本,早在七十年代初就开展了“润滑现代化”工作,设立了专门机构,积极推行润滑现代化,普及到各行业,甚至家喻户晓,取得了非常好的效果:日本通过规定节能润滑设计和操作,以及采用节能型润滑油脂等措施,使机械磨损大大降低,节省动力10%20%,单是
20、采用节能润滑油脂一项,内燃机能节省燃油达5%10%,节能型机械油、液压油省电7%。1.2.8缺少基本的油品检测手段有相当部分工矿企业无检测仪器,连最基本的油品理化分析仪器都不具备。个别电厂为透平油配备了为数不多的粘度、闪点、酸值、水分、抗乳化等仪器,但所使用的标准是落后的,试验方法也各行其是,没有统一按国家标准进行;一些用油单位,对伪劣假冒油品缺乏把关手段,购进油后直接加注。油品属精细化工产品,通过在油品中加入各种不同功能添加剂,就能极大提高油品性能。如运行中高温、氧化、污染、进水等会大大降低其寿命,进而造成备件早期损坏,因此运行中的维护至关重要。遗憾的是我国相当企业对此未有足够的重视和理解。
21、对肉眼已分不出“好”和“坏”的油,缺乏配备基本监测手段。这些都造成油品能源大量消耗。油品运行中变质,又是备件早期夭折的主要原因。1.2.9相当一部份企业设备领导不懂“油”,润滑技术人员奇缺有人把“油”比作“药”,把润滑人员比作“润滑医生”,现在市场上出现了药多(各种牌号油多)、药厂多(油脂调合厂)、卖药多(各类油脂销售公司)、生病多(企业由于润滑不良引起故障),四多一少现象,少什么呢?少设备润滑医生。由于缺少医生,一些单位设备生病,得不到对症治疗,二是有病乱“投医”、乱“吃药”甚至“不吃药”、“吃假药”,坏了就换件。一些贵重设备造成早期“夭折”,乃至报废。现在对企业缺少的润滑技术人员的培养已成
22、为当务之急。当前国家对油品应用这一块缺乏总体安排和规划,在润滑这一块形成了脱节。我们国家有石油化工研究院,但他们只研究油,不管设备;我们国家也有机械科学研究院,但他们只研究设备不研究油。那么一台成型设备到企业使用后,一旦出现故障,既可能是油引起的,也可能是备件引起的。1.2.10润滑工作是企业设备管理的基础一些设备领导忙得焦头烂额,致力推行各种先进管理模式,就是忘记了抓“摩擦副” 这个基础问题,导致所谓的新模式成了“空中楼阁”,效果并不太明显。这就是忽视了设备管理基础工作要付出的代价。这种情况比比皆是。无论什么设备,只要一运转起来,那么这台设备摩擦副就会有运动有摩擦,有摩擦就有磨损就需要润滑。
23、一个好的设备管理管理者,或者企业领导者,应当关心的是你企业的设备有多少摩擦副,它们是在什么负荷、速度、温度和介质下工作。因为,正是这些摩擦副的磨损决定了设备的寿命,全周期的寿命。我们应采用对症的润滑剂,最大限度延长其寿命。实践证明,设备出厂后的运转寿命,绝大程度上取决润滑条件,绝对多数设备废弃都出于摩擦运动部件损坏。1.2.11“指定用油”等辨析 我们常常见到不少设备有推荐用油、指定用油,这里面有很多认识上的问题需要辨别清楚。一、迷信洋油,认为都是好油现在美孚、壳牌等大油商,经营名牌是国内长期广告宣传的成功。似乎除了这些油之外,不会再有更好的油品了。中国产的润滑油更适合中国国情。不同国家和地区
24、的气候、环境以及工况等情况不同,往往只有立足本土生产的产品才能满足需求。然而,由于种种原因,我们的专家、工程师、领导往往更相信“洋油”好。其实不然!以机动车为例,由于中国的空气中风沙、尘埃多,风沙、尘埃进入燃烧室与曲轴箱会堵塞油孔,从而导致给油困难、功率降低,因此对润滑油的油溶性清净分散功能要求特别高。另外,发达国家用的车一般23年就淘汰,而中国的车要用上812年;再加上城市堵车特别厉害,在中国行驶了3年以上的车辆一般发动机的间隙都已经很大,这就需要润滑油能填满活塞与气缸之间的间隙,形成油封达到不漏气,保证发动机的输出功率。在满足上述情况方面中国的昆仑、长城公司扎根中国耕耘了50年,针对风沙、
25、尘埃多、车辆使用时间长、发动机磨损多的特点进行了长期的技术攻关,从而形成了针对中国车辆的车况、行驶环境的技术解决方案,不是洋品牌一朝一夕能赶上的。二、迷信油商,认为他们是润滑应用方面的专家为什么做衣服你不找卖布料的,而去找裁缝?同理,油商对所卖油品熟悉,但对油品应用到设备上后,他就不行了。工矿企业用油出现问题,应当依靠润滑技术人员来解决,而不能依靠油商。这如同你要做衣服你只能去找裁缝,而不能去找卖布的;去医院看病透视,你只能找大夫,而不能去找透视机厂家一样。似乎很浅显的道理。但我们因为图方便省事,加上对方服务积极又廉价,省了很多麻烦,似乎沾了很大便宜。其实,我们企业付出的,只是我们不知道或没意
26、识到而已。最起码有两项付出:较高的油价,过快消耗的润滑油。还有一项恐怕我们大多没意识到的:对对方的日益加深的依赖。三、关于指定用油与推荐用油世界大多数设备制造商为追求最高利润,采用推荐用油,多用满定润滑来平衡用户和设备制造厂之间利益。更有甚者,设备设计制造商与油商形成利益联盟,推行售后指定用油,否则就断绝售后服务,从而断绝了最终用户应用润滑优化的途径。在这种貌似对用户负责的背后,是以牺牲用户长期根本利益的贪婪与勒索! 但是,现实逼迫下,我们对有些设备不得不妥协,如螺杆压缩机。螺杆压缩机阴螺杆和阳螺杆间隙为46微米,如果不按指定用油,一但有故障,供货商就可以推到换油上而拒绝维修,用户又修不了,陷
27、入困境。1.2.12按“说明书”用油按说明书用油本无可非议,又是多年传统,但由于近年来润滑技术蓬勃发展,不少工程技术人员知识未能更新,特别是设计人员参看己过时手册和资料,选错油品屡见不鲜如:锻压厂产品气缸用机械油;厂液压设备用2号汽轮润滑油;碱厂大型回转窑高温重负荷用钙基脂;贵州磷矿某设备大开式齿轮用废润滑油加沥青;1.2.13在设备和“油”的关系上存在盲区正确使用燃料油的有关问题。汽油是极易挥发的液体,-30时仍有可燃成分挥发出来。当汽油标号过低时,压缩的混合油气将在点火前自燃,点火时,已开始自燃的油气又将产生强烈爆炸,使原先精确设计的燃烧程序失控,一部分汽油做了负功,一部分因为燃烧过程与活
28、塞行程不同步不能完全燃烧,造成进气阀和缸内严重积碳,油耗增加,尾气恶劣。当汽车高速行驶时,混乱的燃烧过程将产生连续爆震,它会严重损伤发动机,造成火花塞绝缘破裂,电极过度燃烧,活塞敲缸,活塞环卡死,气门烧蚀等后果。这种“疯狂”的传动方式,让自己汽车的传动方式在“高频摇滚”状态下工作,后果可想而知。用93号油的发动机硬要用97号油就会出现“滞燃”现象,即压到了头它还不到自燃点,一样会出现燃烧不完全。我国60%以上汽车报废是因用错油造成的。1.2.14合理润滑“油”的真正价值体现 它的采购价。 它的使用表现出节能价。 它减少维修中节省的人工和另件价。 它所减少设备停工与生产损失价。 它油寿长节省下换
29、油人工和补油价。 它所减少的废油环保处理价。 它减少维修而此期间又进行生产的创造价。 它延长设备寿命,多创造出的增寿价。1.2.15先进设备维护理念与合理润滑过去设备部门的职责是,设备坏了要修好设备;设备没坏,那就等设备坏。现在的设备部门的职责首先是做好设备点检、保养,实行“以养代修”,变被动维修为主动维护。其中,搞好润滑本身就是很有效的设备主动维护技术。随着人们主观认识水平不断提高,维护型的适应性维修在企业设备管理中逐渐成熟。主动维护,是对导致设备损坏根源性参数进行监测并控制,延迟失效发生,把故障的苗头消灭据在萌芽之中。据美国有关单位报告分析,“主动维护”以低成本保证设备液压系统达到相对正常
30、运转所支出的费用为故障(事后)维修费用的1/180,为定期(预防)维修的1/130,为状态(预知)维修的1/80。所以,它称这种方式为第四代维修制。资料显示,一般正常保养的汽车比非正常保养的汽车里程能够多出1/3。深圳某出租司机每5000公里换一次润滑油,每一万公里做一次全面保养,使汽车始终处于良好工作状态,创下了90万公里无大修纪录。我们都请楚,在众多设备故障中,有80%是磨损失效,有摩擦就有磨损,有磨损就有润滑,所以油品的正确选用和维护超前进行,就显得十分重要。国外提到的全优设备润滑也是强调油品主动维护。表 主动维护对设备寿命的延长情况使用单位设备类型寿命延长倍数美国海军航空发展中心飞机液
31、压泵12美国Cincinati MiIalcroonN/C机械加工中心液压系统4.6美国CotinetaI石油公司地震仪伺服阀100美国Manitowoe公司大孔钻机液压泵9美国PuroIator汽油发动机5美国Southem Case注塑机液压系统12美国WestIand轴承6美国Intemational轴承10日本钢铁公司轴承2日本Kawasaki钢铁公司液压设备25匈牙利PensseIaer工学院柴油发动机14第2章 正确选油是搞好设备润滑的首要环节2.1油脂选择依据正确选择润滑油脂是搞好设备润滑的关键。如果选用得当,则磨损减少,寿命延长;否则就会加剧摩擦,甚至造成设备故障。如何在众多品
32、种、规格和牌号的油脂中,选择出能满足特定设备的摩擦副工况要求的润滑油脂,是一门实用性很强的技术,也是润滑技术人员一项十分重要的工作。润滑油脂的选用,要根据摩擦副的运动性质、材质组成、工作负荷、工作温度、配合间隙、润滑方式、工作介质等实际因素来具体分析并确定。2.1.1根据负荷依据设备润滑部位承受的负荷大小来确定润滑油脂,是最根本的选油方法。这种方法尤其适用于承受压力、传递动力功能的重负荷摩擦副。具体到润滑油脂,则主要是极压型润滑剂,如抗磨液压油、极压锂基脂、齿轮油等。确定摩擦副负荷(注意:不是设备运转负荷!)。摩擦副接触面以线接触和面接触最为常见(即理论上的点接触和面接触)。由于滚动轴承和滑动
33、轴承基本代表了这两种接触类型,我们以轴承的润滑油脂选择来分析确定润滑油脂的选择。表 摩擦副负荷的界定负 荷滚动轴承滑动轴承Pr/CPb/CPa/(Bd)103 /KPa低负荷0.050.032.9103中负荷0.050.150.030.1C2.91034.9103高负荷0.150.104.9103注:Pr 轴承径向负荷; Pb轴瓦所受负荷;Pa轴承轴向负荷;B轴瓦宽度; C轴承额定功率; d轴瓦内径。上表列出了界定设备运转低、中、高负荷的区分值。对低负荷而言,几乎任何润滑油脂都能满足要求,因此承受低负荷的摩擦副,负荷不应是润滑油脂的主要考虑因素。对中负荷和高负荷的运转设备应选择极压型润滑产品进
34、行润滑,否则会损伤设备。滑动轴承选用润滑脂或选用润滑油进行润滑的一般原则是:根据滑动轴承平均负荷系数K值来确定,当K值小于6时选择润滑脂润滑,K值大于6时,选择润滑油润滑。计算公式如下:K=PmV3式中:Pm轴颈平均压力,Pa;V轴颈线速度,ms。【实际案例】铜合金齿轮及蜗轮必须用蜗轮蜗杆油或合成齿轮油!现代所有的工业齿轮油均使用硫磷添加剂配方体系,其中的活性硫是极压作用的主体,而活性硫有可能对铜部件造成腐蚀,虽然在工业齿轮油添加剂配方中加入金属钝化剂类使铜腐蚀指标得以通过,但在使用中仍不能令人放心。其次,工业齿轮油中适应滑动性能的油性添加剂成分不足,使蜗轮蜗杆工作不够顺畅。所以切记不要用工业
35、齿轮油作为蜗轮蜗杆油使用。某工厂生产线上的四个齿轮箱经常早期失效。其寿命从最短的9个月到3年不等。失效后的齿轮,特别是铜合金蜗轮和其它有色金属齿轮,表现为严重的擦伤,并伴有腐蚀和灾难性的过度磨损。工厂设备操作人员坚持一直都是按照厂商说明手册使用和添加ISO150抗磨齿轮油。由于该厂只对关键的液压系统取样监测污染度和水分,而从未对齿轮箱进行油液监测。因此,工厂首先将失效归罪于润滑油,但油公司对新油样品的分析表明润滑油质量无懈可击;再将原因推到制造商头上,但同样的齿轮箱亦可用到设计要求的3年,表明并非制造质量之故。最后,工厂应对的方法就是坏了更换,典型的被动维修模式。油液监测:在现代设备润滑的推动
36、下,这些齿轮箱的失效被提到了桌面上。一个齿轮箱油液监测的分析“套餐”用于对齿轮箱的连续的取样油液监测(每两个月取一油样),新润滑油和状态监测基础限被确定。4个月后,3#齿轮箱的油液监测结果表明铜含量突然出现急剧增加,从平常的50100ppm 上升到1936ppm。最有意义的是硫含量从正常的683ppm飚升至近20000ppm,见下表。样品 Fe Cr Cu Sn PQ Vis AN Zn P S 2003/02/20 46 0 76 1 34 156 0.74 203 324 683 2003/04/18 48 0 87 3 57 158 0.76 280 348 721 2003/06/16
37、 94 0 1936246 340 318 0.59 78 398 18365 磨损颗粒分析发现油样中铜合金磨损颗粒浓度极高,颗粒具有明显的腐蚀和擦伤特征,颗粒尺寸可达几百微米。见下图。图 油样中浓度极高的铜合金磨损颗粒说明:谱片所用油样体积0.1毫升,倍数400故障诊断:很显然,设备操作/维修人员误加了含硫-磷极压添加剂的高粘度极压齿轮油。硫-磷极压添加剂在高温下可失去稳定性,对铜合金蜗轮和其它有色合金零件有很强腐蚀性和攻击性。由于该齿轮箱含有多套铜合金蜗轮副,工作在高滑动摩擦,而不是极压或冲击条件下的滚动啮合。极压添加剂的腐蚀破坏了齿轮表面完整性,极大地增加了表面摩擦系数,随后的金属表面间
38、的接触和滑动造成了灾难性的磨损,由此导致早期失效。【注意】柱塞泵应选择无灰抗磨液压油由于液压油是企业应用最普遍的油种,因此,这里特介绍关于液压油选择问题。选择液压油时,不能只关注油品价格,而忽视品种、质量、维护与再生等情况,如:在高温热源和明火附近的高温、高压和精密液压系统,要选用含磷酸酯液抗燃液压油,不能因价贵而用价廉的含水抗燃液代替,这样会使液压泵过早的被侵蚀磨损,降低系统使用操作精度。而高质量的抗磨液压油,热安定性高,水解安定性好,抗乳化能力强,空气释放时间短,使用寿命长,可改善系统的运行状况,因此,更好维护液压系统应当用高质量的液压油。选用高质量的液压油,虽然第一次买换油价较贵,但油品
39、的使用寿命长,液压元件磨损少,系统维护容易,生产效率高,其总体经济效益还是大大物超所值的。从添加剂的组成看,抗磨液压油分为两种:一种是以抗磨抗氧添加剂二烷基二硫代磷酸锌为主剂的含锌抗磨液压油,此油已有30年历史。另一种是70年代中期发展的不含金属盐(简称无灰型)的抗磨液压油。含锌型抗磨液压油又分高锌型和低锌型。油中锌含量低于0.03%者,通常称为低锌型;锌含量高于0.07%者,通常称为高锌型。二者对钢钢摩擦副如叶片泵)的抗磨性都特别优秀。但由于高锌型抗磨液压油对银和铜部件有腐蚀作用,所以使用已越来越少。无灰抗磨液压油使用的极压抗磨剂主要是硫化物和磷化物。与含锌抗磨液压油相比,无灰抗磨液压油在水
40、解安定性、破乳化、油品的可滤性及氧化安定性方面,明显地占优势。二者的主要性能比较见表。但应说明的是,此表是20世纪80年代针对当时二类油的表现而言。20世纪90年代后二类油的配方都在不断改进,使有关性能更为优秀和完善,都能达到当前液压油要求较严格的行业标准丹尼森Denison HF-0,因此单凭“含锌”和“无灰”来判断油的性能优劣是不够全面的。表 有灰型及无灰型抗磨液压油性能比较项目有灰(锌型)油无灰型油灰 分金 属总酸值水解安定性铜和黄铜腐蚀抗氧性水分离性沉积物倾向泵性能磨 损环境污染多效能力高锌(钙或钡)1.5mgKOH/g一般到好可能性大好好到差低到高好中等可能性高一般到好无无0.2mg
41、KOHg很好可能性小好好低极好极轻可能性低极好2.1.2根据速度摩擦副相对运动速度高,选用粘度较低的润滑油;低速时,可选用粘度高些的润滑油,或脂。润滑脂润滑受转速的限制,根据速度选油的核心是确定设备运转速度。下表列出了界定设备运转时高、中、低转速的依据,以及润滑脂润滑设备的运转速度极限值。润滑脂润滑滚动轴承的速度因数(Kandm)极限为350000,润滑滑动轴承的速度极限为5m/s,润滑齿轮的速度极限为10m/s,润滑蜗轮的速度极限为5m/s。当设备运转速度超过极限时,不宜采用润滑脂进行润滑。表 转速界定和转速极限值转速滚动轴承速度因数Kandm滑动轴承轴颈圆周速度Vms-1低速中速高速润滑脂
42、润滑的速度因素极限100000100000250000250000350000350000140。这一点对于使用大型进口液压挖掘机而采用国产液压油(或将发动机润滑油作液压油用)的用户须特别注意。粘度指数降低将使油所适应的环境温度范围缩小,若非使用不可时,应向油品厂家查询相关资料,须对油的使用范围做适当调整,必要时还应改变设备的相关设定值(如极限温度等)。2.1.4根据介质根据环境条件选油,除了工作温度外,还应考虑运动副所处的潮湿环境和介质环境。对于处于潮湿环境如“梅雨”季节,盐雾、水蒸气、冷却液或乳化液等环境条件下运行的设备润滑点,一般润滑油、脂容易变质、乳化或被水冲走而流失,这时应选用抗乳化性强、防锈性和抗腐蚀性好和粘附性强的润滑油,同时应采取相应的密封措施,防止水分和湿气、盐雾等的侵入。介质环境如化学环境、腐蚀性介质(强酸、碱、盐等)等易于造成润滑油、脂的腐蚀性加大,应选用化学稳定性好的润滑油。此外,在超真空条件下工作的润滑油品,蒸发度应较低。对于在辐射条件下工作的油品,应有较强的抗辐射性。而在高温易燃条件下工作的系统所使用的介质应选用难燃介质