设备润滑基础知识

设备润滑基础知识,2016年11月3日,1,主 要 内 容,一、润滑理论基础二、润滑剂选用原则三、设备润滑方式及标准四、设备润滑故障分析五、设备润滑常见误区,1、润滑理论基础:,干摩擦：既无润滑又无湿气的摩擦，金属间的摩擦系数达0.31.5，磨损严重，发热很多，寿命相对很短。流体摩擦(流体润滑)：两相对运动表面间被一层具有压力的流体完全隔开的摩擦。它的摩擦阻力很小，只与流体内部的分子运动阻力（即黏度）有关。摩擦系数约0.010.001或更小，摩擦损耗功率小，几乎没有磨损，是一种非常理想的摩擦状态。边界摩擦（边界润滑）：在摩擦表面间存在一层即具有润滑性能，又能吸附在表面上的极薄的边界膜（一般在0.1um以下），使其处于干摩擦和流体摩擦的边界状态。摩擦阻力的大小不取决于润滑剂的黏度，而与表面的吸附性质和边界膜有关。摩擦系数一般为0.150.3，能比较有效的降低摩擦阻力和减轻磨损。,1.1磨擦按润滑状态分类：,a、吸附膜：润滑剂中的极性分子靠分子力吸附在金属表面上，形成定向排列的分子栅，亦称为物理吸附膜。形成膜即可以是单分子层，也可以是多分子层。分子间的内聚力使吸附膜具有一定承载能力，能有效的防止两摩擦表面直接接触，构成吸附膜之间的摩擦。这种边界膜的润滑性能通常称润滑油的油性，在温度、速度和载荷不太高的情况下极易形成并起作用。此外润滑剂中的活性分子靠离子键吸附在金属表面上，形成另一种熔点低、剪切强度小的化学吸附膜，可防止粘着和降低摩擦力。在重载、高温时吸附膜很容易破裂，使金属摩擦面直接接触。b、反应膜：在润滑剂中添加硫、氯、磷等与金属表面进行化学反应生成的膜，称为反应膜，它的熔点高、剪切强度和摩擦系数较低，主要用在重载、高滑动速度和高温作条件下。混合摩擦（混合润滑）：既有边界摩擦又有流体摩擦（即半流体摩擦）的混合状态。摩擦系数一般为0.10.01，能较有效的降低摩擦阻力，减轻磨损。是一般机械设备在实际工况下最为常见的摩擦方式，尤其是在设备开停车的阶段时通常会发生此类摩擦。,1.1.1边界膜按结构形式,1.2.1润滑油的组成,调 配厂,润滑油,炼厂,矿物基础油85-90%(合成基础油),化工厂,添加剂 10%,最基本的润滑作用是由基础油提供的，加入添加剂是为了改善润滑特征，取得最佳的润滑效果。,1.2 润滑油,黏度 是指润滑油抵抗剪切变型的能力，表示油液内部产生相对运动时内摩擦阻力的 大小。黏度越大、内摩擦阻力愈大、流动性愈差。黏度是润滑油最重要的性能指标，也是润滑油选用的主要依据。常用润滑油的黏度主要有三种：a、动力黏度（绝对黏度）常用单位是 1N.s/m或1Pa.s（帕.秒） b、运动黏度 工业上常用动力黏度与同温下该流体密度的比值称运动黏度 ，国际单位制中运动黏度的单位是m/s，物理单位制中运动黏度的单位是斯(St)或厘斯(cSt) (1cm/s称1St),1St =100 cSt=0.0001m/s 一般现行标准中润滑油的牌号#号润滑油是指该油在40时运动黏度以厘斯为单位的平均值。c、相对黏度（条件黏度）除运动黏度以外还经常用比较法测定液体的黏度。中国用恩氏黏度代表符号Et ： 美国常用塞氏通用秒，代表符号SUS,1、润滑理论基础:,1.2.2润滑油主要性能指标：,油性 是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成一层边界油膜的性能，是影响边界润滑性能好坏的重要指标。吸附能力愈强，油性愈好。极压性能 普通润滑油的极压性能都不好，需要依靠添加抗磨极压剂（含硫、氯、磷的有机极性化合物）来改善这种性能。闪点和燃点 润滑油在火焰下闪烁时的最低温度点为闪点。闪烁持续5秒以上的最低温度称燃点，这是衡量润滑油易燃性的尺度。在较高温度和易燃环境中的润滑，应选用闪点高于工作温度2030的润滑油。凝固点 是指润滑油在规定条件下不能自由流动时的最高温度，它是润滑油在低温下工作的一个重要指标。低温润滑时应选用凝固点低的油。其他 包括反映腐蚀性能的酸值：反映氧化变质的氧化稳定性：反映与水混合的抗乳化性：反映激烈搅动而不起泡的抗泡性等。其中有许多性能需用添加剂加以改善，如抗氧化防腐剂、抗乳化剂、抗泡剂 、降凝剂、增粘剂等。在实际生产中,在许多工况下添加剂使用可以使润滑油的性能大大改善，使用寿命也可成倍的提高。,表观 包括颜色、光泽、透明度、稠度、杂质、均匀性等方面。一般在洁净、无色的玻璃上涂一薄层12mm润滑脂，对光检查。针入度 表征润滑脂稀稠程度的指标，标志润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。针入度愈小，润滑脂愈稠，承载能力强，密封性能好：反之则流动性愈强, 承载能力则相对较弱，密封性能也相对差一些。滴点 表示润滑脂在规定的加热条件下，从标准测量杯的孔口滴下第一滴时的温度，它表示润滑脂耐高温的能力。选择润滑脂的使用温度上限时，一般滴点应高于实际工作温度2030以上为宜。皂分 在润滑脂的组分中，作为稠化剂的金属皂的含量。皂分高，机械安定性好，但起动力矩增大。机械杂质 润滑脂中机械杂质的来源包括金属碱中的无机盐类，制脂设备上磨损的金属微粒和外界混入的杂质（如尘土、沙砾等）。润滑脂中的决不允许含有机械杂质，它往往会造成设备的严重磨损和擦伤。其它 包括抗水性和机械稳定性等。在实际生产中有许多工况下添加剂使用可以使润滑脂的性能大大改善，使用寿命可成倍的提高。,1、润滑理论基础:,1.3润滑脂的主要性能指标：,润滑剂概念：用以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质。,润滑剂的分类：(按其形态),润滑油,润滑脂,2.1润滑剂的概念及分类,2、润滑剂选用原则,液体润滑剂 主要有动植物油、合成油、水和液态金属等，一般市场上常见润滑油是由基础油(一般占润滑剂质量百分比配方的95%以上，)、化学添加剂、其他成分构成。半液体润滑剂（润滑脂） 俗称黄油、干油等。它是在液体润滑剂（基础油）中加入稠化剂而成的半固体膏状物。一般市场上常见润滑脂是由基础油（一般占润滑剂质量百分比65%-95%）、稠化剂（5%-35%）、化学添加剂（010%）、其他成分构成。固体润滑剂 它是利用固体粉末、薄膜或复合材料来代替润滑油、脂，主要用于极低温、高温、高压、强辐射、真空等特殊工况或不允许污染、不易维护、无法供油的场合。常用的材料有石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、尼龙、铅等气体润滑剂 空气、氧气、氮气、氦气、二氧化碳等都可作为气体润滑剂。气体的黏度低、黏温变化小、摩擦阻力极小、温升很低，特别适用于低温、高温、高速、轻载的场合。,2.2润滑剂的分类与构成：,2.3润滑剂的主要功能,减少摩擦,冷 却,传 热,液力传递,绝 缘,减振降噪,密 封,清 洗,防锈防腐,润滑剂的主要功能,润滑油中添加剂的作用,粘度指数改进剂,清净剂,分散剂,抗磨剂,抗氧化剂,防锈剂,消泡剂,摩擦改进剂,降凝剂,分散燃料燃烧生成物,使发动机内部保持清洁,防止生锈,控制泡沫,保护基础油,减少发动机磨损,减少燃油消耗,提高低温流动性,抑制高温时油变稀,2.4润滑油添加剂的主要功能,2.5润滑剂选用原则,2.6机械设备常用的润滑油,1、液压油2、齿轮油3、透平油4、空压机的润滑,2.6.1液压油,用于流体静压(液压传动)系统中的工作介质称为液压油，而用作流体动压(液力传动)系统中的工作介质则称为液力传动油，通常将二者统称为液压油。具有良好的抗乳化性、抗磨性、水解安定性、可滤性、抗泡性和空气释放性。,液压系统要求,液压系统要求,设备寿命和油品寿命,系统无腐蚀,减少磨损,滤网无堵塞,精确电气控制,良好的抗氧化性 和热稳定性,分水能力,良好的多金属相容性,良好的抗磨损性能,良好的过滤性,油品质量要求,液压油的性能要求 抗磨损性能 氧化稳定性和热稳定性 抗乳化性 过滤性 抗泡沫性和空气释放性 良好的摩擦特性以保证油浸刹车系统的正常工作,GB11118.1-2011中根据GB/T7631.2 将液压油分为L-HL抗氧防锈液压油、L-HM抗磨液压油（高压、普通）、L-HV低温液压油、L-HS超低温液压油和L-HG液压导轨油五个品种。,液压油的分类,2.6.2齿轮油 用于润滑齿轮传动装置包括蜗轮蜗杆副的润滑油称为齿轮油。 参照美国齿轮制造商协会(AGMA250.03)的标准分类法，工业齿轮油分工业闭式齿轮油和工业开式齿轮油,齿轮及齿轮油的功能,齿轮的功能：传递运动和动力齿轮传动的优点：结构紧凑、传递力矩、转速高、运转平稳、不打滑、效率高、备件充分；齿轮传动的缺点：对直度要求高，要有良好的冷却和润滑效果，成本高。齿能油的功能：润滑、冷却、清洁、防腐等,齿轮油的分类,闭式齿轮油L-CKB：普通工业齿轮油 特性：抗氧性、防锈性、抗泡性、抗乳化性L-CKC：中负荷工业齿轮油 特性：在CKB的基础上提高了极压抗磨性，苛刻的抗乳化性L-CKD：重负荷工业齿轮油 特性：在CKC的基础上对氧化安定性、极压抗磨性、抗乳化性提出了更高的要求L-CKE:蜗轮蜗杆油，合成基础油技术，具有极低的摩擦系数,开式齿轮油分类,开式齿轮油L-CKH：普通开式齿轮油 特性：抗氧抗腐型的沥青型产品L-CKJ： 特性：在CKH的基础上提高了极压抗磨性L-CKL：溶剂稀释型开式齿轮油 特性：改善极压、抗磨、抗腐和热稳定性的润滑油CKH、CKJ并用溶剂稀释L-CKM：特种开式齿轮润滑剂 特性：改善了抗擦伤性和抗腐蚀性的粘性产品,开齿润滑,2.6.3透平油,透平油也称汽轮机油，主要用于发电厂蒸气轮机、水电站水轮发电机及其它需要深度精致润滑油的润滑场合。,透平油分类,透平油分类,各种润滑方法的润滑装置、润滑原理及适用范围,3、设备润滑方式及标准,3.1设备润滑方式,3、设备润滑方式及标准,3.2 设备润滑标准,4、设备润滑故障分析,4.1日常维护：4.1.1定点：设备维护负责人应对每台设备须润滑部位非常清楚，按规定部位加注润滑油，不得遗漏。4.1.2定质：每个润滑点都要求采用一定品种牌号的润滑油，在加注润滑油时一定要采用同一品种牌号的润滑油，避免不同品种牌号润滑油之间出现反应发生变质的现象；加油器具要妥善保管与使用,不得污染，加注油杯、加油口在加油前应彻底搽洗干净，一般机油在加注前应至少要用100#不锈钢滤网过滤杂质洁净。4.1.3定量：加注润滑油时一定要按规定剂量加油，油量过多或过少都不好，一般应按设备所配带油杯、视窗、油尺刻度或标线加注。其他浸油润滑，当n1500r/min时油位应在轴承最下部滚珠中心左右，当n3000r/min时加脂量为轴承箱其余容积的1/3，n3000r/min时加脂量为轴承箱其余容积的1/2。4.1.4定时：设备润滑要有计划，每台设备、每个润滑点都要定期巡检、定期加油、定期换油。对于一般设备普通油品最好每月能够安排加油一次、运行2000小时更换润滑油，具体依据设备技术手册和知名品牌油品质量保证书为准。在有条件的企业对油品进行定期检测有计划的换油效果最佳。脂润滑的轴承最好能在1000015000小时左右彻底更换润滑脂一次。4.1.5定人：每台设备的润滑都应有专人进行管理，计划、组织、实施、记录、检查都要到位设备才有可能高效率、高可靠性、低成本的运行。,4.2设备润滑系统常见故障分析：4.2.1机泵类轴承寿命在一年左右，轴承振动逐渐增大,为原设计寿命的1/51/10，拆检发现滚珠或滚柱、滚道表面常见为有许多小麻点 。几个更换周期以后轴承的寿命逐渐延长。故障分析：在目前我国各生产单位所生产的设备中,机体、轴承箱等大部分为铸造或焊接结构，由于产品在出厂前各公司工艺处理方法的不同,造成粘砂或焊接飞溅、熔渣皮清理效果不同，许多产品在出厂时粘砂、飞溅、熔渣皮等依然存在相当的数量。如果在施工时方法不当或未加以认真的对待处理, 这些杂物就会在润滑油的浸泡与冲刷下混入油中,严重的影响润滑油的品质,同时也大大缩短了各个运转部件的寿命。,4.2.2加注完润滑油后，设备运转时油温过高。故障分析：每一台设备要求所加注润滑油的数量是一定的，一般设备上都设有油杯、油窗或油标尺等油位标识部件。加油时应加注在油窗的三分之二为宜,油标尺最高不宜超过油位刻度线的上线。润滑脂最多不宜超过油窒空间的三分之二。过低则会导致运转部件得不到足够的润滑油来进行润滑和冷却,过高则往往会导致产生较多热量而且热量又不宜及时导出,因此往往导致设备运转时油温过高。,4.2.3加注完润滑油一段时间后，轴承温度升高，再加油也无明显改善。故障分析： 在设备使用过程中上述现象并不罕见，主要原因是加注了被污染的油品或可与原油品能够进行反应导致油品变质的润滑油,生产实践中往往表现为不同品牌润滑油的混用导致变质,引发设备故障。油品在被污染后润滑效果就会变差往往导致运转部位温度过高,一般情况下以脂润滑的部位最为常见。在这些部位折检后发现变质的润滑脂大部分出现了硬化结块现象，只有把轴承箱和轴承彻底清洗干净重新加注好新润滑油后，设备才能正常的运行。,4.2.4电机直联型机组经常出现电机定子绕组浸油。故障分析：在很多情况下,此类故障多发于电机直联卧式减速机类设备。由于此类设备在设计和制造时如果油封的封油效果不是很理想,再加上加油时油位偏高,油品往往就会泄漏到电机的定子绕组中去,泄漏时间久了就会导致电机定子绕组绝缘下降,引发电机故障。对于此类设备一般情况下加油时油位不宜偏高,油位最高不超过输出轴下限,一般就可以避免此类故障的发生。,4.2.5机组安装或检修完毕后出现油压降低、油过滤器堵塞、轴承出现不同程度磨损等故障。故障分析：机组在安装或大修阶段对于机体、油箱和油管路的处理非常关健，机体、油箱要彻底清洗干净,一般在清理完箱体内的粘砂和焊接飞溅、熔渣后,要用棉布仔细地搽洗, 搽洗干净后再用和好的面粘除干净。油管则要在冲洗和吹除干净后用胶带封口作好标记待用。如果在清理油箱时不彻底或用了错误的擦洗方法(如用棉纱擦洗)这样就会有许多硬质的细小微粒残留在设备内,造成设备严重的磨损;或者有许多棉丝纤维被挂留在箱体内糙面上，这些细小纤维在设备运行时就会堵塞油过滤器或狭小的润滑通道，造成供油压力的降低。此外当设备初次安装投用或大修完毕后第一次使用,设备内的润滑油应在使用200300小时后更换或者使用滤油机过滤后再进行使用。这主要是考虑到油润滑系统内一些很细小的未被清除干净硬质杂物的影响和新机组磨合期新产生杂质的影响。,4.2.6运转设备故障与润滑管理统计:在实际生产中运转设备的故障率和寿命与润滑的管理和实施的效果有很大的关系。据统计一般情况下运转设备故障的百分七十至八十与润滑系统的优劣有很大的关系。人们在生产中往往会对设备的检修管理与实施的引起高度的重视,而对润滑重视程度则明显不足。其实这种做法是非常不全面的。釆用好的润滑方案不仅可以在一定范围内大幅提高设备另部件的使用寿命和可靠性,而且也大大降低了人力资投入和物力资源投入。在运转设备的维护与管理中除严格控制实施的各个环节外, 建议不妨多抽出一部分时间,要多了解一下润滑业界的一些知名品牌的产品,寻找和尝试解决实际生产中一些周期短、故障率高、污染重、消耗高的问题,您可能会有一些意外的收获。,5、设备润滑常见误区,1认为润滑的目的就是使机器运转得更快机器中相对运动的零部件，其接触表面都会产生摩擦及磨损，其后果是破坏零件的配合尺寸和强度，据统计，世界上1/3以上的能源消耗在摩擦损耗上，当磨损量超过允许极限时直接影响机器正常工作和使用寿命。大约有80%的零件报废是由于磨损所致。为保证机器的正常工作和延长使用寿命，在相对运动的零部件间加入润滑剂形成润滑油膜，将两接触面隔开，以减少摩擦减轻磨损，提高机械效率，同时还可起降温冷却、缓冲吸振、密封等作用。润滑的目的是提高生产率和经济效益，尤其是在复杂工况下工作的机器，不仅使机器运转得更快，更重要的是保证机器正常工作和延长使用寿命，良好的润滑就尤为重要。,2误认为有油就能润滑 润滑油有不同的种类和工作性能，为改善润滑油的某方面性能，在其中还应加入相应的添加剂，为了使机器得到合理的润滑，不同类型、不同工况、不同供油方法等应相应选择不同种类的润滑油和添加剂，因此，不能认为什么油都能润滑。更甚者润滑油选择不当还将造成润滑事故，这在设备事故中占很大比重，因此必须合理选择润滑油。,3润滑油量越多，润滑越好 在日常的润滑管理中，由于管理不到位或责任心不够，常出现润滑油量不够，导致润滑失效，造成机械的严重 磨损，故加油时总怕油量不够，宁可多加。若为脂润滑， 过量则阻力增大，引起轴承发热，导致润滑脂的漏失，高速重载机器尤甚。在机器实际运行过程中，如果油量过多，润滑部位容易过热导致油脂过早劣化，会使阻力增大，增加动 力消耗，缩短设备的维修期，造成润滑不良，易产生气泡、 泄露。一般油润滑可用油位指示器显示油面高度。如减速箱中高速级大齿轮浸油深度为12个齿高为宜，以免高速级齿轮润滑不良，同时也可减少齿轮的运动阻力和油温升高；滚动轴承的润滑脂填充量一般不超过轴承空隙的1/31/2。,4润滑油粘度越大，润滑效果越好有些技术人员误以为牌号越高，粘度越大，润滑效果越好。粘度是润滑油的主要指标，常用运动粘度表示，其值受温度的影响较大，粘度标准是在一定的温度下统一划定的，通常在100的温度下来确定润滑油的牌号。实际情况是油的牌号越高，其形成的润滑油膜越厚，虽然减少了摩擦面的摩擦力，却增大了阻力，动力损失增大，增加能源的浪费。机械在刚起动时，温度较低，摩擦面润滑油在工作一段时间后由于温度的升高而流失一部分，润滑不能形成有效的润滑油膜，油不能很快地补充到机械的摩擦面，由 于油的粘度较大，流动缓慢，导致机件的磨损较大。 有资料表明，润滑油的粘度降低1mm2/s，就可节省15%的燃料。粘度的选择应考虑工作速度、工作温度等因素。润滑油的低粘度化是当前节油的措施之一。在确保润滑的条件下，尽量选用粘度小的油。,5一成不变的按设备说明书规定的用油等级选油大部分设备管理人员都认为，设备生产厂家规定的油就是法规。实际上设备说明书上规定的用油是指一般工况，未必适合设备的实际工况条件，这是因为实际工况与设计人员对润滑的认知程度、油品资料、设备实际使用的工况条件等因素有关系。这种错误认识除了会因设备生产厂家推荐不当造成设备故障频繁的损失外，还可能为质量一般价格高昂的油品买单。应根据实际使用条件灵活选用。,6润滑油变黑就说明润滑油变质现代的润滑油，为改善润滑油的某方面性能，在其中还应加入相应的添加剂，加有清净分散剂的机械油使用不久后变黑属于正常现象，不能认为油品已变质而轻易更换；加有添加剂的润滑油，往往会使轴承表面产生暗色保护油膜，在使用过程中变黑也属于正常现象，无须把变黑的润滑剂除去。因此，确定润滑油是否变质，不能单凭视觉做判断，应综合分析，有