设备润滑知识一、设备润滑的意义与原理A、 润滑意义润滑涉及到每台设备中的运转部件有数据显示60的机械故障都来自于 润滑不良或不当所引发所以搞好设备润滑意义重大1、使设备安全稳定地运行确保 了生产的连续性和设备检修的计划性减少因运动副磨损而停产换件的时间次数大大 提高生产效益如我们的球磨机的主轴瓦在良好润滑保证下十几年都不用换但是一 旦出现断油问题只要几分钟就使它报废2、能够减少检修人员和检修工作量3、能 够降低生产成本消耗有关专家曾预测世界能源的35左右损失在摩擦、摩损上延长或 成倍增加运动副和整机的使用寿命可以大大减少运动副和整机的备件减少压库资金O润滑的作用对摩擦表面会起到减小磨损、降低负荷、冷却、密封、冲洗、防腐等作 用B、 水泥企业的主要润滑状态及其原理四种润滑状态动压润滑、静压润滑、边界润 滑、固体润滑1、动压润滑通过摩擦表面以一定速度与方向相对于另一静止的摩擦表面移动时将 润滑油带入摩擦表面由于润滑油的粘性和油在摩擦副中的楔形间隙形成的流体动力 作用而产生油压并形成承载油膜稳定的动压润滑应具备如下几个条件1、足够的转速轴颈转速越高带油量越大、油膜越厚、压力越大当达到一定的转 速时轴的中心逐渐与轴承中心靠近从而达到液体润滑的稳定动平衡状态。
转速过低 会因没有足够的压力润滑而不能建立动压油膜2摩擦表面摩擦表面要有一定的几何精度如图1半径差形成吸收油楔图2没有半径差 不能形成油楔和表面光洁度两磨擦表面要有合理的配合间隙如滑动轴承的径向楔 形间隙轴向端面密封轴承中心线轴中心线润滑油流入楔形间隙形成承载油膜滑动轴承轴颈图1图2 3润滑油的粘度要适当粘度过高会增大磨擦阻力消耗过大的功率并增加磨擦热过 低的粘度即不易形成足够的油楔压力与油膜厚度2、静压润滑是靠润滑系统的油泵压力使油进入润滑点其由于可以靠外来压力形成油楔油膜较 厚因而可以避免启动或冲击时产生干磨擦减小磨损与动压润滑相比可以使用粘度较 小的润滑油3、 边界润滑边界润滑是液体润滑过渡到磨擦表面直接接触之前的临界状态这时 磨擦表面存在一种与介质性质不同的薄膜薄膜厚度通常在0.1微米以下具有较好的 润滑性能称为边界膜其产生的流体动压力可高达9.819.6MPa影响边界膜形成的主 要因素是磨擦表面的性质即是润滑油中的油性添加剂和极压添加剂主要是硫、磷、 铅、氮等活性原素油性添加剂有脂肪油酸、羊毛脂、硬脂酸铝等物质主要是在磨擦 表面形成吸附膜极压添加剂主要是与磨擦表面的金属起反应生成一层边界膜4、 固体润滑从具有润滑性能的固体材料代替润滑油加到两磨擦表面间使磨擦不在 磨擦表面上面而在固体润滑材料内部进行从而达到润滑的目的这种润滑方法叫固体 润滑。
二、润滑剂的主要质量指标水泥厂常用的润滑剂主要有两种即润滑油及润滑脂 根据润滑剂的质量指标我们可以清楚地判断润滑剂的优劣情况其也是指导我们选择 润滑剂的一个重要依据各种设备工作条件的不同对润滑材料的要求也不相同、因 此、了解并掌握这些质量指标是搞好设备润滑工作的关键1、润滑油主要质量指标及其使用上的意义1外观从外观评定油品的质量在现场设备润滑管理工作中有一定意义因其可以根据润滑油 的颜色变深程度及其它外观质量来决定油品是否失效质量优良的润滑油颜色均一 澄清而不混浊没有沉淀物精制的油颜色浅透明度好新的矿物油有荧光反应使用 过的油颜色变深光感暗淡2粘度润滑油的粘度是指润滑油分子之间的内磨擦力它是润滑油的一个重要指标是选择润 滑油的主要依据大部分润滑油都是依据粘度来划分牌号的润滑油粘度主要表达方 式有两种一种是绝对粘度另一种是相对粘度A、绝对粘度又分成动力粘度与运动粘度两种a、 动力粘度它是假设在润滑液体中有面积为1cm2相距为1cm的两层液体当其中的 一层液体从1 cm/s的速度相对另一层移动时此时液体新产生的阻力为动力粘度以 帕斯卡为单位用符合Pa.S表示b、 运动粘度是液体的动力粘度与同温下的液体密度之比。
用符号m2/s表示此是 我国石油产品常用的表达粘度的方式B、相对粘度相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度与雷氏粘度用雷氏粘度计等几种a、恩氏粘度 是指直径为2.8mm的毛细管粘度计在一定的温度下通常为200C、500C和1000C使20 0cm3的润滑油流经毛细管的时间与200C时同体积蒸馏水流过毛细管所需时间的比 值记为0E20、0E50、0E100O b、赛氏粘度是指一直径为1.76mm的毛细管在给定的温度下1000F、1300 F、2100F使60cm3的粘性流体流经该毛细管所需的时间ts3粘温性质润滑油的粘度随温度的升高而降低随温度的降低而升高的特性叫润滑油的粘温性质 评价润滑油粘温性质的优劣一般采用粘度比、粘温系数和粘度指数来表示A、 粘度比是指同一油品在500C下的粘度与1000C的粘度的比值润滑油的粘度比愈小表示其 在规定温度范围内粘度随温度变化愈少也就说明润滑油的粘温性能愈好B、 粘度系数是指同种润滑油在00C和1000C时运动粘度之差与该油在500C时运动粘度的比值C、 粘度指数表示润滑油粘度一温度性质的重要参数粘度指数高的油其粘温性质好粘度随温度变 化小粘度指数Vi按下式计算。
Vi L—U X100 L—H式中U——表示试验油在400C时的运动粘度mm2/sL—表示粘度指数为0的标准油环烷基原油在400C的运动粘度mm2/sH——表示粘度指数为10 0的标准油石蜡基原油在1000C的运动粘度mm2/s根据粘度指数不同将润滑油分为三级35—80为中粘度指数润滑油80—110为高粘度指数润滑油110以上为特高级粘度指数润滑油中负荷及重负荷工业齿轮油粘度指数要求不小 于90液压油粘度指数要求不小于95防锈汽轮机油要求小于100 4闪点在规定的加热条件下将润滑油加热它的蒸气与周围空气形成的混合气体在接近火焰 发出闪火时的最低温度其是润滑油的一项重要安全指标选择润滑油时应使其闪点 高于设备温度20300C5凝固点是指油品在一定条件下冷却到失去流动性时的温度选择润滑油应确保其低于设备 运行温度8100C6残炭将油品加热蒸发后生成的焦黑色残留物其数值用残留物点试样油重量的百分数表 示此值越大残炭值也越高油品质量也越差灰分高的油品易形成积炭和结焦加速运 动副的磨损7、灰份油品在规定的条件下燃烧后所剩下的不燃物以百分比表示此值高的油品会加大运动副的磨损程度8、酸值酸值是表明油品中含有酸物质的指标即中和1g油中的酸性物质所需氢氧化钾的毫克 数称为酸值。
在使用过程中因氧化分解作用酸值不断增加当增加到一定程度就应立 即换新油否则可能对机件产生腐蚀换油时需把旧油清洗干净否则会加速新油氧化 缩短新油使用寿命实验证明只要有1旧油残存就会使新油的使用寿命缩短75因此 换油时应彻底清洗9、水溶性酸碱水溶性酸碱是指油中含有可溶于水的有机酸和碱油品中含有的水溶性酸碱会引起 油品氧化胶化及分解最后导致油品老化失效其存在会严重腐蚀金属机件含水的油 品会加重腐蚀在油品种一般不允许其存在它也是保证机件不受腐蚀的一个指标注 含有碱性添加剂的油品测定时允许呈碱性应区别对待如汽油柴油因此当油品呈酸 或碱性时就应立即更换新油10、腐蚀腐蚀是指油品对金属产生腐蚀的程度试验用铜片100°C放至油中3h应不大于1级11、水分水分是指油品中含水量占试油重量的百分比油品中的水一般呈游离水乳化水和溶 解水三种状态存在油品中的水分在使用过程中一般不超过2新油中一般不允许水分的存在水分的存在能在0C以下使工作的运动副发生油路堵 塞燃料油发热量降低液压油形成气泡产生气阻影响设备工作性能水分会促进油品 乳化降低粘度和油膜强度促使油品氧化变质增加油泥加重含酸油品对机件腐蚀使油 品的添加剂沉淀失去应有作用。
所以在储运中要严防水分侵入油中若在油中验证 的水分超标应禁用和换新油12机械杂质它通常指油中所含的尘土、泥沙、金属粉末、砂轮粉末等不溶性杂质杂质的存在 会破坏油膜加速运动副的磨损甚至直接研损机件造成抱轴还会堵塞油路或过滤器造 成设备润滑故障影响正常生产因此当油品中机械杂质超过一定量0.2时就应立即 换新油相对新油而言:中负荷及重负荷工业齿轮油机械杂质不大于0.02液压油中 不应有机械杂质防锈汽轮机油中不应有机械杂质13氧化安定性润滑油使用和贮存过程中与空气中氧接触产生氧化生成羧酸、胶质、沥青等使油的 颜色变暗粘度增加中负荷及重负荷齿轮油其在100C的运行312小时其运动粘度增加 值应不超过10酸性增大产生沉淀氧化安定性值越大的油品在储运使用中易氧化变 质降低润滑性能腐蚀机件阻塞油路缩短使用寿命压缩机油若抗氧化安定性差油在 气缸中极易发热分解生成油气、胶质、酸类当含量和温度达到一定程度时可能自燃 引起气缸爆炸14、抗乳化性在规定的条件下使润滑油与水混合形成乳化液后在一定的温度下静止润滑油完全与 水分离所需的时间15、抗磨性是指油品在摩擦表面所形成的不同性质的油膜抵抗磨损的性能2、润滑脂的主要质量指标及其在使用上的意义特点润滑脂是半固体状可塑性固体材料它是用稠化剂、润滑油、填料以及一些添加 剂制成的。
润滑脂包括三种成分基础油重量约占7595增稠剂重量约1020添加剂占0. 551外观良好的润滑脂应该有均匀颜色与稠度没有结块、没有析油现象表面没有干硬皮层不 同种类的润滑脂有不同的外观如钙基脂呈奶油状光滑钠基脂?氏宋 础?2针入度 用特制的150g重的圆锥体受本身重量作用从250C润滑脂表面经5秒钟陷入的深度以 0.1mm作单位表示数值我国针入度分成10个等级见下表其是选择润滑脂的一个重 要指标级别 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 针入度值 355385 310340 265295 220250 175205 130160 80115 6080 3555 1030 3、滴点在一定的条件下将油脂加热从规定的仪器滴点温度计中滴下第1点的温度为滴点 滴点是选择润滑脂主要参考指标一般要求滴点温度应高于机器设备润滑部位工作温 度的20300C才能保证润滑脂在使用中不致于流失钙基脂的滴点在751000C钠基脂的滴点在1401600C钙钠基脂的滴点在1201500C锂 基脂的滴点大于1700C4机械杂质是润滑脂中含固体物的程度用固体物占试用油中的百分比来表示5水分润滑脂中游离水会降低其润滑性、机械安定性、和化学安定性导致机件被腐蚀。
在 钙基脂中含有1.53的结构水6机械安定性是指润滑脂受到机械搅动后稠度的变化程度用剪断器对试样润滑脂剪断10万次后 其针入度与试验前的变化值用来鉴定润滑脂的机械安定性如果针入度的增大值在30 以内则其机械安定性较好在一定程度上反映出润滑脂的使用寿命值越小说明其 安定性越好使用寿命就相对长反之值越大说明其安定性差工作时易变稀流失增大耗 油量7胶体安定性是指润滑油从润滑脂中分离出来的情况安定性差的润滑脂不宜用于高温、高负荷 的机械设备储存期不能过长8腐蚀性使用过程中由于氧化产生酸性物质含有过多的游离有机酸和游离碱引起润滑脂在使 用过程中老化而产生9氧化安定性润滑脂在贮存和使用过程中抵抗氧化的能力值越大安定性越差在储存使用过程 中氧化安定性差的润滑脂易受空气中氧的氧化作用生成各种有机酸腐蚀金属表面同 时还易破坏脂的胶体安定性降低并缩短脂的使用寿命10游离酸或碱1、 在脂中必须有少量的游离碱存在以中和脂在储存期内因氧化产生的有机酸延 长其寿命但过多会使脂产生分层、析油降低润滑性能2、 润滑脂中不允许游离有机酸的存在当呈酸性时会破坏脂的骨架结构发软变稀降 低或丧失脂的润滑性能11抗磨性抗磨性是润滑脂的一项重要质量指标。
是指其抵抗磨擦表面磨损的能力三、水泥厂常用润滑剂种类及适用性润滑油其粘度分度按GB3141-82《工业用润滑油粘度分类》标准分类GB3141粘度等级 400C运动粘度mm2/s GB3141粘度等级400C运动粘度mm2/s GB3141粘度等级 400C 运动粘度 mm2/s 68 61.274.8 220 198242 680 612748 100 90110 320 288352 150 135165 460 414506 1、机械油机械油是经过常压减压蒸馏所得各测线馏分经酚精制溶剂脱蜡白土精制后按机械油 各牌号粘度要求以不同组分和比例调合而成外观呈浅红色半透明状安定性较好、 长期贮存不易变质、但粘度较低因机械油中未加入抗磨剂故不适于重负荷及冲击 性强的部位其一般用于高速、轻载设备中使用如小型减速机、电机、风机等2、工业齿轮油一般工业齿轮油加有24中等活性极压剂1中负荷极压齿轮油是用粘度合适的润滑油组分作基础油加入多种添加剂调制而成适用于负荷较高的齿 轮传动闭式齿轮、蜗杆传动润滑如水泥厂的较高负荷的齿轮减速机、蜗杆减速机 、以及一些中小型磨机使用2重负荷极压齿轮油它是以精制的润滑油做基础油除加入抗氧防锈抗磨等添加剂以 外还加有极压添加剂。
它适用于高载荷与工作条件苛刻的齿轮蜗轮传动装置的润滑 水泥厂常用于密闭型中大型减速机目前极压齿轮油主要有硫铅型和硫磷型两类1硫铅型极压齿轮油特性a、油膜强度大磨擦系统低对于高载荷与冲击载荷都可以维 持有效的油膜润滑作用可靠b、氧化安定性好c、抗腐蚀性能好不易腐蚀铁和有色金 属d、防锈性好e、抗泡性好2硫磷型极压工业齿轮油此类油除具有硫铅型极压齿轮油外特点还具有如下突出性能a、卓越的抗磨性和极 压性b、优良的水分性可使浸入油中的水份及时排除c、热氧化安定性好能在800C 以上的齿轮箱中长期使用其适用于表面应力大反复冲击重载启动的大型减速机常用于水泥厂的大型磨机减速 机3开式齿轮油它由矿物油沥青、裂解聚丙烯、环烷酸铅及其它一些成分调合而成开 式齿轮油粘附性能好具有防锈防腐、抗磨、润滑等作用适用于开式半开式传动的齿 轮及链条在转不同、负荷较重的大中型开式齿轮上使用效果较好4防锈汽轮机油汽轮机油系深度精制的润滑油镏分加入适量抗氧剂的防锈、抗泡等添加?林瞥傻耐 夤鄢是郴粕 该鞫群镁哂辛己玫目寡趸 捕4杂肟谷榛 浴?汽轮机油适用于水泥 厂鼓风机齿轮箱、离心风机轴承、及大型电机轴承和一些转速较高的重要滑动轴承 。
5抗磨液压油加有12抗弱活性极压剂抗磨液压油是以深度精制的馏分油或汽轮机油为基础油添加多种添加剂如抗磨剂、 抗氧化剂、防锈剂、抗泡剂等调配而成它适用于中高压压力达14MPa以上的液压 系统中使用液压油分为两大类一类是烃类液压油矿物油型的合成烃型另一类是抗燃型或难燃型 液压油在水泥厂中常用前一类烃类液压油而烃类液压油又分HH型不含任何添加剂 精制矿物油HL型精制深度较高中性油为基础油加入抗氧和防锈添加剂制成和HM型 液压油在HL油的基础上增加抗磨剂使用油泵磨损量从1001000mg降至10 0mg以下水 泥厂液压系统常采用HM型液压油常用润滑脂1、钙基润滑脂钙基润滑脂系中等粘度的矿物油用动、植物油、钙皂稠化而成外观呈光滑奶油状颜 色由淡黄至暗褐色钙基润滑脂耐水性能好能在遇水或潮湿气体环境下使用钙基脂内部含有0.35的水分 称为结合水当工作温度升高时其水分就要引起蒸发水化物便会被分解钙基脂结构就 会遭到破坏因此钙基脂一般只能适用于温度不能超过700C的磨擦副中使用不宜用 于高温、高速的磨擦部位2、钠基润滑脂钠基润滑脂由动值物油、钠皂稠化剂、中等粘度矿物油调制而成外观呈纤维状或海 绵状结构颜色由深黄到暗褐。
其优点是耐温性较强虽在高温下溶化但冷却后仍能凝 成胶溶状搅拌均匀后还可使用其缺点是易溶于水遇水则乳化因此不宜用于有水或潮 湿的环境中的设备使用其适用于温度较高的无水工作环境下使用适用使用温度在 1250C左右3、钙钠基润滑脂介于钙基脂和钠基脂之间即有一定的抗水性又有一定的耐温性抗水性优于钠基脂耐 温性优于钙基脂4、锂基润滑脂其具有一定的抗水性、较好的机械安定性和压送性能滴点较高一般大于1700C加入 抗氧化添加剂后使用寿命能大幅度提高抗寒能力较强也能耐较高的温度适用于2012 00C范围内的各种机械设备的滚动和滑动磨擦部位的润滑固体润滑剂水泥厂较普通应用的是二硫化钼固体润滑材料其性能与应用二硫化钼为黑色粉未 有滑腻感比重为4.74.8Kg/L熔点为11850C磨擦系数很低一般为0.030.15并随着负荷 增大而降低随着滑动速度的增加而降低二硫化钼具有良好的润滑性能主要取决于 如下特性1、化学稳定性MOS2抗腐蚀性很强除硝酸、沸腾盐酸、浓硫酸以外对其它酸均不起反应对碱性水 溶液在PH值大于10时才出现缓慢的氧化作用对强氧化剂不稳定它在冷水热水中不 溶解在机械油、油脂、酒精等有机溶剂中很稳定。
2、附着性MOS2分子很细具有较大的表面积很容易填充在金属表面的凹处当受压之后二硫化 钼就附着在金属表面上实践证明这种附着力是较强的依靠这种附着力能生成一层 牢固的膜膜厚可达2.5微米抗压性 一MOS2的抗压能力很高在MOS2膜上能承受2800MPa的压力而不会出现粘着现象当压力增加到3200MPa时金属表面之间仍不会出现 咬合和熔接3、热稳定性MOS2的使用温度范围是-603490C在3990C时开始氧化仍可短期使用在4230C时 氧化加快氧化产物为三氧化钼MOS3和二氧化硫SO2这时才失去润滑性能四、水泥厂设备润滑剂选用指导选用润滑剂的两个重要参数一是温度即是设备运行的环境及油对设备运行环境 的适应性二是设备的工作条件即是负荷程度和工作的速度温度的划分油的恒定温度或环境温度-340C -34-160C -160C700C 701000C 1001200C 1200C等级划分更低温低温正常中等温度高温更高温设备工作条件划分轻负荷一一当齿轮具有接触压力通常小于500MPa和在齿面上具有最大滑动速度通 常小于1 /3的在运转节圆柱上速度时重负荷——当齿轮具有接触压力通常大于500MPa和在齿面上具有滑动速度可能大 于1 /3的在运转节圆柱上速度时。
1、滑动轴承的润滑1滑动轴承润滑材料及润滑方式选择一般滑动轴承的润滑方式可根据系数K来定KPnV2式中Pn——是指轴颈平均压力MPa v一轴颈的线速度米/秒通常当K<6时用润滑脂一般采用油杯润滑K650时用润滑油针阀油杯润滑K50100时 用润滑油油杯或飞溅润滑需用水或循环油冷却当K100时用润滑油压力润滑2润滑油粘度的选择滑动轴承的工作性能很大程度上取决于润滑油粘度的大小因此选择润滑油的基础条 件是确定适宜的粘度确定粘度的方法有两种一是计算法二是图表法根据轴颈直径 、转速与载荷、工作温度等条件计算法u式中u—润滑油的动力粘度公斤.秒/米2 P—作用在轴颈上的载荷公斤力1—轴颈的工作长度米n—轴颈的转速r/s d—轴颈直径米105P 3.4d2 d nl3滑动轴承用油量的计算A、使用润滑油时的用油量水泥设备上的滑动轴承供油量为我司回转窑托轮给油量根据计算大约在30mL/minQ0.001 d2 LK式中Q一给油量l/min d一轴的直径cm L一轴承长度cmK—由转速决定的系数转速r/min K转速r/min K转速r/min K 100以下0.2 2102400.40.5 300320 0.70.8 100150 0.20.3 240280 0.50.6 320340 0.80.9 150200 0.30.4 2803000.60.7 340以上0.9以上滑动轴承的间隙中保持的油量为Q P一润滑油的密度。
Dd一分别为轴承孔与轴颈孔直径L一轴承长度B、滑动轴承用润滑脂的计算 1滑动轴承润滑脂的.。