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1 2 润滑油基础知识培训高级教程 3 工业概要润滑油精炼润滑基础发动机原理发动机油油品分析齿轮油润滑脂传动液合成润滑剂工业用油 目录 4 5 石油工业 自然界存在的原油石油勘探 开采原油种类石油炼制 主题 6 石油的起源石油生成的有机理论石油是由存在于海洋中的植物和动物 逐渐被泥浆 岩石覆盖 并经受高压 高温 经历数百万年转化形成 这是传统的最为流行的理论 自然界存在的原油 石油工业 7 自然界存在的原油 续 石油工业 8 自然界存在的原油 续 埋藏的有机物类型取决于我们钻探到的储集层 如果主要是植物 则主要是天然气如果主要是动物 则主要是石油通常 在储集层中两者都有 工业概要 9 石油勘探与开采 工业概要 10 原油类型 传统上 原油的分类是按照 化学成份发现的地理类型含硫量 工业概要 11 水分子H20 2个氢 1个氧原油分子HC 数千个氢和碳的结合 化学组成 原油类型 续 工业概要 12 原油成份气体甲烷 乙烷 丙烷 丁烷液体汽油 煤油 柴油沥青或渣油 塔低 润滑油 沥青和其它物质 原油类型 续 工业概要 13 原油类型 续 化学成份石蜡烃主要由链烷烃 石蜡烃 分子构成环烷烃主要由环烷烃分子构成混合型由石蜡和环烷烃分子混合构成 工业概要 14 原油类型 续 工业概要 15 石蜡烃 烷烃 甲烷乙烷丙烷 原油类型 续 工业概要 16 环烷烃 环己烷 原油类型 续 工业概要 17 芳香烃 原油类型 续 工业概要 18 原油类型 续 烯烃 工业概要 丁烯 19 原油类型 续 饱和烃不饱和烃石蜡烃 直链烯烃 直链环烷烃 环状芳香烃 环状饱和烃分子稳定 不饱和烃不稳定 大多数的不稳定的不饱和烃容易与氧化合 氧化 工业概要 20 润滑油分子结构 原油类型 续 工业概要 21 原油类型 续 不同原油类型的性能特性 工业概要 22 原油类型 续 不同原油类型的用途 石蜡烃 多数用于工业和汽车润滑油 柴油 汽油 喷气机燃料和家用燃料环烷烃 部分工业润滑油 冷冻机油 橡胶加工等工艺用油 工业概要 23 原油类型 续 根据含硫量的分类低硫原油 含硫量低高硫原油 含硫量高 工业概要 24 石油炼制 25 石油炼制 原油经炼制后变成这些 数千种产品的原料 26 原子和分子 碳原子 氢原子 典型的汽油分子 典型的润滑油分子 石油炼制 27 蒸馏原理 原油分离的原理 利用原油中不同成分的沸点不同 加以分离 石油炼制 28 烃类的沸点范围 18 C以下气体0 204 C左右汽油 溶剂油204 343 C左右柴油 燃油343 C以上润滑油 石油炼制 29 蒸馏曲线 体积百分比 温度 沥青 石油炼制 30 蒸馏塔 丁烷气及更轻的气体 32 C直馏汽油油32 104 C石脑油104 157 C煤油157 232 C轻质柴油232 343 C重质柴油343 427 C直馏渣油427 C以上 石油炼制 31 典型的分馏塔及其产品 石油炼制 32 炼制示意图 石油炼制 33 炼油的成品油比例 石油炼制 34 U S RefineryYields 美国炼油厂的收率 石油炼制 35 润滑油的精炼 润滑油精炼 36 润滑油精炼 减压蒸馏在常压下 润滑油的沸点温度为537 C 这个温度足以破坏或裂解润滑油受热裂解的物质会导致产品质量问题 也会产生常压蒸馏超作的问题在减压蒸馏条件下 温度会下降到安全的水平 油在没有热裂解的状态下就可蒸发 润滑油精炼 37 润滑油精炼 润滑油精炼 38 润滑油精炼 基础油类型中性油命名来自其pH值呈中性用于调合自动变速箱油 发动机油 液压油等的低到中等粘度油的成份 光亮油命名来自其光亮的外观用于重负荷发动机油 齿轮油和工业用油的高粘度成份 润滑油精炼 39 API基础油分类 润滑油精炼 润滑油精炼 40 润滑油精炼 润滑油精炼 41 润滑原理 42 需求与产品石油产品的特性物理特性 密度性能测试润滑原理摩擦与磨损边界润滑与流体动力润滑润滑剂的功能润滑油的特性润滑剂的类型润滑油的添加剂润滑剂的正确选择工业应用 轴承和齿轮润滑故障的排除 要点 润滑基础 43 需求与产品 润滑基础 44 满足客户的需求了解需求研究需求 设备 设计 运行条件 环境等 适应产品需求产品性能的评估 试验评定 测试性能等 选择满足性能要求的产品 需求与产品 润滑基础 45 物理特性密度 给定温度条件下单位体积的某一物质的重量多数情况下表示为 磅 加仑 或克 立方厘米与产品的分子结构有关有两种表述体系 比重和API重度 石油产品的特性 润滑基础 46 比重在同一温度下某种物质的密度与等体积的水密度比 水的密度为1 000物质的密度比水的密度越大 其比重值越高大多数石油产品的密度比水低 因而其值也小于1 000 石油产品的特性 润滑基础 47 API重度API 美国石油学会 AmericanPetroleumInstitute 在同一温度下某一物质的密度与等量的水的密度比水的密度为10 000物质的密度越高 其重度值越小大多数石油产品的密度比水小 因而其重度值也高于10 000 石油产品的特性 润滑基础 48 密度受温度变化的影响 因此 所有的密度测量 或校正 必须在标准温度条件下 例如 对石油产品 温度为15 56 C 60 F 石油产品的特性 润滑基础 49 石油产品的特性 热含量某一物质燃烧时所释放的热能 用BTUs 英国热量单位BritishThermalUnits 表示1BTU 将1磅水温度提高一华氏度所需要的热量 润滑基础 50 定义润滑剂 用于运动部件之间减少摩擦 放热和磨损的物质 通常是一种油性液体或一种固体 润滑原理 润滑基础 51 需要润滑的机械元件轴承 减磨轴承 滑动轴承汽缸 发动机 压缩机 液压系统齿轮 变速箱 差速器 蜗轮蜗杆 润滑原理 润滑基础 52 摩擦类型滑动摩擦发生在相互接触的相对运动的表面产生大量的热 消耗动力例如 活塞在汽缸内的滑动 轴在滑动轴承中旋转 润滑原理 润滑基础 53 摩擦类型 续 滚动摩擦发生在平面滚动的圆柱或球体表面比滑动克服滑动摩擦所需的力量小产生的热和消耗的动力较小例如 滚球轴承和滚柱轴承 润滑原理 润滑基础 54 摩擦类型 续 液体摩擦产生在流体分子相互之间的滑动产生的热和动力消耗都很少如果一对滑动的物体被液体或液体状的膜分开 它们之间的摩擦是非常有限的一般来说 润滑就是用液体摩擦替代固体摩擦 润滑原理 润滑基础 55 液体摩擦 润滑原理 润滑基础 56 润滑剂作用机理 润滑剂膜的存在 使固体摩擦变为液体摩擦 减少了摩擦 润滑原理 润滑基础 57 摩擦带来的不良影响丧失动力 提高能耗增加放热缩短润滑剂寿命 氧化 缩短零件寿命 烧毁 轴承 磨损消耗轴承表面的材料过度的磨损导致故障或设备卡死 润滑原理 润滑基础 58 轴承表面磨损类型 润滑原理 润滑基础 59 烧结磨损 润滑原理 润滑基础 60 磨料磨损 润滑原理 润滑基础 61 腐蚀磨损 润滑原理 润滑基础 化学反应导致腐蚀 点蚀和氧化 该过程会产生碎屑和异形物质 进而产生磨料磨损和粘附磨损 62 疲劳磨损 润滑原理 润滑基础 63 润滑剂的作用润滑剂减少了摩擦和磨损确保设备性能最佳有助于最大的延长设备寿命减少停工和维修费用提高生产效率 润滑原理 润滑基础 64 润滑类型固体 干 摩擦少量或没有润滑金属与金属大面积接触 很高的磨损边界润滑或薄油膜润滑金属与金属接触 中等磨损流体润滑或全油膜润滑无金属接触 无磨损 润滑原理 润滑基础 65 固体摩擦 润滑原理 少量或没有润滑 金属与金属大面积接触 很高的磨损 润滑基础 66 润滑类型 续 边界润滑或薄油膜润滑发生在润滑油膜不够厚 不足以将两个相对运动的表面完全分离的时候低速 重负荷 往复运动发生金属与金属的接触摩擦程度取决于表面的特性 表面的光洁度 金属的种类 和除粘度以外的润滑剂的特性减磨添加剂也重要例如 齿轮 发动机气阀机构 润滑原理 润滑基础 67 边界润滑 表面接触承载负荷 主要依靠边界膜产生润滑 润滑原理 润滑基础 68 润滑类型 续 流体润滑或全油膜润滑发生在润滑膜将负荷下的运动组件表面完全分离的时候油膜厚度高于粗糙表面保持低的流体摩擦并消除磨损在操作温度下的粘度是最重要的润滑剂特性例如 轴颈轴承 发动机的主轴 润滑原理 润滑基础 69 在50至300psi的负荷下 表面被大约25微米的润滑膜完全分开 流体润滑或全油膜润滑 润滑原理 润滑基础 70 润滑类型 续 润滑原理 润滑基础 71 润滑类型 续 弹性流体动力润滑在重负荷下 两种不同物质表面之间的润滑剂薄膜发生弹性变形在接触面间的高压导致温度增加和润滑剂粘度的增加 因而负荷承载力也增加在操作温度下的粘度和粘度 压力关系是很重要的参数例如 齿轮 滚动轴承 润滑原理 润滑基础 72 弹性流体动力润滑 油膜厚度大约为0 25至1 25微米 负荷大约为30 000至400 000psi 润滑原理 润滑基础 压力 73 轴颈轴承的弹性流体动力润滑 润滑原理 润滑基础 74 流体动力润滑的要求轴承的油楔区域充足的转速轴承适当的支撑面积适当的润滑剂供给足够的润滑剂粘度 润滑原理 润滑基础 75 滑动轴承的Stribeck曲线 润滑原理 润滑基础 76 润滑的作用 减少摩擦减少磨损冷却降温密封清洗减震 润滑原理 润滑基础 77 润滑的次要作用 这些作用不完全是润滑剂提供的传递动力液压系统 液力变扭器 液力联轴器防锈防腐成形或铸模的脱模剂印刷和加工工艺油的稀释剂或载体变压器和开关的绝缘油 润滑原理 润滑基础 78 润滑剂类型 润滑油矿物油 石蜡基或环烷基 再精制的油植物油和动物油脂合成油 PAOs 酯类油 聚醚 润滑脂单一的 混合的 或复合的皂基稠化剂非皂基稠化剂 聚脲 粘土 硅胶 固体润滑剂二硫化钼 石墨 润滑油的特性 润滑基础 79 粘度 是液体阻止流动的能力的度量粘度越高 阻止流动的力度就越大 更粘稠 它是为机械选择适当润滑剂的最重要的一个参数它也表示运动部件之间的油膜厚度不同的温度和压力 粘度不同温度越高 粘度越小 反之亦然在高压下 粘度会增加 润滑油的特性 润滑基础 80 不同的粘度要求 低粘度油用于 高速低温轻负荷高粘度油用于 低速高温重负荷 润滑油的特性 润滑基础 81 不同的粘度要求 续 选择适当粘度的润滑油在操作条件下充足的粘度以确保适当的油膜适当的流动性 避免因摩擦阻力损失动力 并促进热传导经验法则 在要求的速度条件下 选择能承载负荷的最小粘度的油 因为粘度高的油会增加内在的流体摩擦 润滑油的特性 润滑基础 82 赛氏粘度 SayboltViscosity 单位 SayboltUniversalSeconds SUS SayboltSecondsUniversal SSU 粘度测量系统 润滑油的特性 润滑基础 83 运动粘度KinematicViscosity 单位 厘斯Centistoke cSt 粘度测量系统 续 润滑油的特性 润滑基础 84 润滑油的特性 润滑基础 国际标准组织的粘度分级 ISO ViscosityGrades 85 粘度级别对照 润滑油的特性 润滑基础 86 粘度级别对照表 润滑油的特性 润滑基础 87 粘度 温度关系图 润滑油的特性 润滑基础 88 润滑油添加剂 阻止润滑油在使用中的化学变化或老化抗氧剂杀菌剂金属减活剂防止机械外部污染防锈和防腐剂清净 分散剂 Detergents dispersants 碱性剂 润滑油的特性 润滑基础 89 润滑油添加剂 续 减少机械磨损极压剂EP Extremepressure 硫 磷 氯化合物抗磨剂AW Antiwear 二烷基二硫代磷酸锌ZDDP zincdithiophosphate 油性剂植物油或动物油脂固体润滑剂二硫化钼 石墨 分散在油中 润滑油的特性 润滑基础 90 润滑油添加剂 续 油性剂 摩擦改进剂 在金属表面形成吸附膜 从而形成保护性化学涂层用于中等条件 65至93 C 抗磨添加剂与极压添加剂比较 是在温和条件下提供保护极压添加剂在高温条件下与金属表面发生反应形成保护膜用于严酷条件下 润滑油的特性 润滑基础 91 抗磨剂 抗磨剂阻止凸轮随动件的磨损 可接受的 不可接受的 润滑基础 92 极压添加剂 极压添加剂以化学反应在轴承金属表面形成保护性氧化层 润滑油的特性 润滑基础 93 润滑油添加剂 续 提高润滑剂的物理性能 或增加新的性能粘度指数改进剂降凝剂抗泡剂增粘剂乳化剂 破乳剂气味掩饰剂雾化抑制剂 润滑油的特性 润滑基础 94 固体润滑剂 二硫化钼 石墨 云母边界润滑条件下的干膜润滑作用分散在油或脂中当润滑剂被挤出以后还保持润滑具有低剪切强度特性具有超过油温承受范围的高温稳定性 烤炉的链条润滑剂 分散于粘合剂中的固体润滑剂特殊用途 润滑油添加剂 续 润滑油的特性 润滑基础 95 粘度指数 是粘度随温度变化大小的度量粘度指数越高 粘度随温度变化越小倾点 是表示油品在不搅动的情况下能够流动的最低温度与油品中的石蜡含量有关是油品在低温条件下使用的重要指标 润滑油的特性 润滑基础 96 粘度指数ViscosityIndex VI 润滑油的特性 润滑基础 97 倾点试验 ASTMD 97 润滑油的特性 润滑基础 98 氧化安定性是油品抵抗氧化反应的能力油品在空气和受热的条件下 与氧反应会形成酸 不溶性的油泥 和漆膜酸会腐蚀某些金属氧化产物会增加油品的粘度在60 C以上 每增加10 C 氧化速度会增加一倍油品的抗氧化安定性越高 使用寿命越长 润滑油的特性 润滑基础 99 油品严重的氧化 润滑基础 100 抗乳化性 表示油品与水分离的能力当水进入油后 过分的搅动会导致油品乳化 使润滑性能下降水会促进锈蚀 起泡和氧化抗泡性 表示油品在搅拌下抵抗与空气形成泡沫的能力泡沫会导致系统内缺少润滑油 阻碍润滑油到达轴承润滑面 在液压系统内导致 海绵 效应 润滑油的特性 润滑基础 101 抗乳化试验DemulsibilityTest ASTMD 1401 润滑油的特性 润滑基础 102 抗泡试验FoamTestASTMD 892 润滑油的特性 润滑基础 103 负荷承载能力是表示油品的抗磨和 或极压剂的机械性能 主要试验如下 Timken四球SAEFalexFZG 润滑油的特性 润滑基础 机械性能试验 104 负荷承载试验 极压试验机 润滑油的特性 润滑基础 机械性能试验 105 ASTMD2509 Timken极压试验 试验零件举例 润滑油的特性 润滑基础 机械性能试验 106 试验结果举例 润滑油的特性 润滑基础 机械性能试验 ASTMD 2266 润滑油的抗磨损性能 四球极压试验 107 负荷承载能力FZG试验机 润滑油的特性 润滑基础 机械性能试验 108 润滑剂的正确选择 使用润滑剂的首要原则 正确的润滑剂油还是脂 什么类型 正确的用量用在正确的地方如何使用润滑剂 正确的时间使用的频率 润滑基础 如何选择正确的润滑剂 109 润滑剂的正确选择 正确使用润滑剂取决于 设备类型曲轴箱 变速箱 液压系统 齿轮箱 空气压缩机 电机轴承轴承或齿轮类型制造厂的推荐这是维护的依据 并且他们知道他们的机器所要求的最佳润滑符合机器要求的正确的粘度和添加剂 润滑基础 110 润滑剂的正确选择 正确使用润滑剂取决于 超作条件环境和运行温度负荷或者压力速度空气污染 粉尘和水分 设备状况正常或严苛的运行条件 润滑基础 111 润滑剂的正确选择 超作条件正常运行在很少受外在污染的清洁环境下正常负荷 速度和温度反常或严苛的运行超速 超重 粉尘或腐蚀环境 极端的温度超长的运行时间 润滑基础 112 润滑剂的正确选择 正确使用润滑剂取决于 如何使用润滑剂飞溅或浸润强制循环系统喷雾或油雾润滑系统加脂枪 集中加脂系统润滑状况的评估根据原来机器的设计 可能要求变更推荐的润滑剂 润滑基础 113 润滑故障的排除 润滑剂的污染源和零件寿命的缩短粉尘 砂土磨料磨损 特别是滚动轴承极端温度太稠难以泵送 太稀无法提供保护超长换油添加剂消耗 氧化形成酸缺少使用经验产品混用 误用 润滑基础 114 润滑故障的排除 其它潜在的问题从故障系统带来的摩擦碎片用错油 或者弄错粘度储存时没有防水和粉尘污染受污染或污秽的容器及分发系统注意 润滑剂无法解决装配不但或未调试而产生的机械问题 润滑基础 115 良好的润滑操作 遵守制造商的推荐选择正确的润滑剂类型确定适当的粘度保持油品清洁 正确操作在适当时间间隔上油将润滑部位清洁干净在加脂前清洗加脂嘴适当加油 不要加多 也不要加少在适当时间换油 再补加不要加脂过多和不足 润滑故障的排除 润滑基础 116 小结 润滑剂可以减少摩擦和磨损粘度时润滑剂最重要的指标润滑剂的选用基于 OEM推荐速度 负荷 温度 设备类型等合理润滑的好处 确保设备性能有助于延长设备寿命减少停工和维修费用 润滑基础 117 车用齿轮箱的类型 齿轮油 车用 118 汽车齿轮油的粘度 齿轮油 车用 119 汽车齿轮油规格 APIGL 1到GL 5 SAEJ308b 基于应用的种型的性能 添加剂水平 齿轮种类 MIL PRF 2105E粘度规格 成沟点及性能 齿轮油 车用 120 齿轮油 车用 API应用指南 121 齿轮油 工业用 122 基本的齿轮类型 齿轮油 工业用 123 工业齿轮油的功能 齿轮油 工业用 润滑冷却清洗密封减震 124 工业齿轮油的功能 齿轮将动力从一个轴传递到另一个轴 经常是改变了速度 方向和扭矩所有的齿轮的轮齿和轴承必须使用润滑剂以防止摩擦损失和磨损所需的润滑剂类型要根据齿轮的类型和所使用润滑系统来确定 齿轮油 工业用 125 齿轮的轮齿之间不能形成完全的油膜粘度太高的润滑油会减少轮齿的接触然而 高粘度的润滑油会导致过多的流体摩擦和热 齿轮润滑剂要考虑的因素 齿轮油 工业用 126 抗氧化性能防止粘度增加和产生沉积物具有抗磨的极压活性和油性受热激活和增加润滑性防锈和抗乳化性保护齿面 快速分水抗泡性能防止轴承供油不足 抗氧化 工业齿轮油的性能 齿轮油 工业用 127 闭式齿轮的润滑 正齿轮 螺旋齿轮 斜齿轮用于轻负荷的抗氧防锈 R O 和抗磨 AW 润滑油用于重负荷和冲击负荷的极压 EP 润滑油准双曲线齿轮因为这种齿轮的高偏置和重负荷 要求最高的极压活性 多数汽车系统 某些工业系统 蜗轮蜗杆由于发生高滑动 所以需要油性剂混合物对于黄色金属 青铜 不能使用极压剂 齿轮油 工业用 128 开式齿轮的润滑 开式齿轮使用沥青或渣油润滑热熔型或溶剂稀释型合成聚合物型润滑剂最重要的是具有粘附和抗水性能采用脂润滑在小型齿轮 易泄漏的齿轮箱系统采用半流体脂润滑润滑脂润滑低速开式齿轮 齿轮油 工业用 129 工业齿轮油规范 AGMA9005基于操作条件 齿轮的类型防锈 抗氧齿轮油复合型齿轮润滑剂极压润滑剂合成齿轮油粘度范围U S Steel224 美钢标准 用于钢铁厂的极压齿轮油 齿轮油 工业用 130 AGMA粘度分级 齿轮油 工业用 131 传动液 132 对油品的要求抗腐蚀性能抗磨性能 传动液 133 自动变速箱组件 续 控制系统发动机转速电脑传感和控制装置离合器的液压控制系统和行星齿轮的制动系统应用装置多盘离合器和传动带通过行星齿轮控制动力传递一片离合器仅向一个方向传递动力 这与扭矩变换是一样的 传动液 134 液压系统 对油品的要求抗腐蚀性能抗磨性能密封件兼容性适当的粘度抗泡性能 传动液 135 对油品的要求热氧化安定性适当的摩擦性能抗磨性能适当的粘度 传动液 136 制动带 对油品的要求热氧化安定性适当的摩擦性能抗磨性能适当的粘度 传动液 137 拖拉机油的规格 尚未建立通用的标准个别OEMs因采用不同的设计和配件材料而制定了特殊的规格目前的一些OEM规格 J I CaseMS 1207 Hy Tran Plus JohnDeereJ20C D Hy Gard 冬 夏粘度级别FordNewHollandFNHA 2 C 201Massey FergusonM 1141 PermatranIII 传动液 138 润滑脂 139 润滑脂的定义是一种润滑油和稠化剂或凝胶剂 皂 粘土 聚尿等 的混合物 也可含有其它添加剂 赋予其特殊的性能稠度范围可从半流体到固体 随稠化剂的类型和用量而变化润滑脂根据稠化剂类型不同而分类锂皂 钙皂 等 润滑脂 140 润滑脂的组成 基础油是主要的润滑剂成分 50 98wt 基础油粘度对于润滑脂的重要性如同它对于任何润滑油一样 必须有适当的粘度 稠化剂对润滑油起到保持作用 2 50wt 对润滑脂性能产生影响的因素如纹理结构 滴点 剪切安定性 抗水性 泵送性能等 添加剂 0 10wt 赋予新的性能 或增强某些特性 润滑脂 141 润滑脂就象 一个充满润滑油的海绵 润滑脂 142 稠化剂类型 单皂复合皂非皂基稠化剂 润滑脂 143 稠化剂类型 续 单皂由碱和脂肪酸或脂肪酸酯之间反应的产物采用哪种类型的皂 这要看我们所需的脂应有哪些性能 皂举例 硬脂酸锂 硬脂酸醋酸钙 润滑脂 144 复合皂赋予改进的性能 优于单皂和混合皂基一般得到滴点更高的脂举例 复合铝 复合钙 复合锂非皂基稠化剂皂基以外的稠化剂类型例如 粘土 聚尿 硅胶 稠化剂 续 润滑脂 145 稠化剂对脂性能的影响 纹理结构滴点稠化效率泵送性剪切 机械安定性抗水分油倾向 润滑脂 146 润滑脂的特性 单皂基 润滑脂 147 润滑脂的特性 复合皂和非皂基脂 润滑脂 148 添加剂 极压 抗磨添加剂防锈防腐剂抗氧化剂粘附剂提高粘着 保留性能固体润滑剂 钼 石墨 当润滑剂被挤出后 仍然能保留在润滑面染料和填充料用于改善产品的外观 润滑脂 149 润滑脂的优点 保持 润滑剂润滑脂的附着性 使机械结构设计简化启动即润滑 不会流失 减少润滑剂施用频率密封润滑剂保持在润滑点 将杂质和污染隔离在外防腐蚀润滑脂油膜对轴承部件的附着力比润滑油更好 润滑脂 150 润滑脂的缺点 冷却和散热差因无法循环 不能将热带走冲洗差若杂质或磨损颗粒进入脂 它们会保留到润滑脂更换时才能被清除氧化安定性差通常的皂基稠化剂会促进氧化 需要使用抗氧剂过度润滑可能更为严重 润滑脂 151 润滑脂 152 润滑脂的主要特性 稠度描述的是润滑脂的相对软硬度它影响泵送性 在轴承的填充速度 以及在润滑脂腔内的附着状态采用锥入度测试 NLGI稠度 范围可从近乎流体到坚固的块状泵送性是测量在压力下润滑脂的流动性对于低温应用和集中润滑系统很重要 润滑脂 153 锥入度试验 润滑脂的主要性能 稠度 润滑脂 154 NLGI稠度 润滑脂的主要性能 稠度 续 润滑脂 155 泵送性润滑脂在压力作用下通过加脂系统的管线 喷嘴和组件的性能 影响泵送性的因素有基础油粘度稠化剂类型和用量润滑脂的结构和稠度系统管线的大小环境温度 和压力 润滑脂的主要性能 泵送性 润滑脂 156 润滑脂的主要性能 滴点 滴点是指润滑脂在标准试验条件下 滴出第一滴流体的温度润滑脂从半固体变成液体状的态它表示润滑脂能适用的最高温度 保持润滑脂态 对于长期润滑 连续工作温度应该在滴点以下21 38oC 润滑脂 157 润滑脂的主要性能 滴点 续 润滑脂 158 润滑脂的主要性能 剪切稳定性 抗水性 剪切 机械 稳定性 润滑脂在受机械作用后其稠度抵抗变化的能力这是充分润滑 保持和密封所必须的性能取决于稠化剂类型和用量抗水性 润滑脂在水存在下其结构抵抗水带来的不利影响的能力 润滑脂 159 当润滑脂在轴承中被剪切时 它的表观粘度几乎会下降到基础油的粘度 因此 真正能够 看到 是基础油的粘度 润滑脂的主要性能 基础油粘度 润滑脂 160 这是正确适用润滑脂最重要的参数必须与设备的速度 负荷 运行温度和环境条件相适应通常用于滚动轴承的基础油粘度应该在15至500cSt 40 C之间基础油粘度将确定给定的润滑脂在轴承中所能承受的最高速度 润滑脂的主要性能 基础油粘度 润滑脂 161 基础油可以是矿物油 合成油或植物油低粘度基础油低温性能好 泵送性 启动扭矩低 高速 低摩擦 高粘度基础油高温 蒸发少 分油小 负荷高低磨损 长寿命抗水淋储存时抗分油 润滑脂的主要性能 基础油粘度 续 润滑脂 162 润滑脂的外观和 感觉 对粘附性和适用性有影响基于基础油的粘度 稠化剂类型 添加剂 和制造工艺由检测的外观和触觉定义当少量润滑脂样品 在手指间 被压在一起再慢慢分开时 观察其性能 以短丝或长丝来描述以奶油状 光滑 纤维状的 或粘稠的等词汇定义 润滑脂的主要性能 纹理结构 润滑脂 163 与极压抗磨性能有关在高负荷运行条件下对运动部件提供抗擦伤和咬死的保护 常用的极压试验方法四球极压 烧结 试验 ASTMD2596梯姆肯 Timken OK负荷试验 ASTMD2509 润滑脂的主要性能 负荷承载能力 润滑脂 164 在储存过程中 油组分从润滑脂中分离出来最显著的是在低粘度基础油的软的脂中部分油的流出是适当的 以确保在启动时能立即提供润滑少量的油可以通过略微搅拌就能混入润滑脂中分油过度 则表示润滑脂不够稳定 润滑脂的主要性能 分油倾向 润滑脂 165 这是有关润滑脂与不同的稠化剂 或其它组分的可混合性能不兼容的脂混合后会降低润滑脂的使用性能滴点更低 耐热性更低稠度变化 通常是软化剪切稳定性降低分油 润滑脂的主要性能 兼容性 润滑脂 166 兼容的脂会保持润滑脂的结构和必须的性能属性防止不兼容的方法最理想的是 轴承和配件在应用新的不同的润滑脂时 应该加以清洗若无法实施清洗 可用新脂冲掉旧脂 换脂的周期应暂时缩短 润滑脂的主要性能 兼容性 续 润滑脂 167 兼容性 润滑脂 168 润滑脂选择的因素 OEM推荐轴承类型轴承设计速度与负荷运行温度运行的环境 杂质 水分 加脂方式 润滑脂 169 润滑脂选择的因素 高温使用高滴点高粘度基础油选择更 硬 的脂氧化安定性好低温使用低粘度 低倾点基础油稠度更 软 防锈好泵送性好 润滑脂 170 润滑脂 应用 多用途脂适用于绝大多数应用 减少库存和降低误用的机会 轮轴轴承和汽车底盘脂要求抗水淋 NLGIGC LB 形成一个良好的轴环或密封阻止杂质进入轴承 润滑脂 171 汽车润滑脂 轮轴轴承良好的高温性能良好的抗剪切稳定性抗磨和负荷保护底盘良好的保持 抗挤出性能良好的抗水淋形成良好的密封 抵抗杂质 润滑脂 172 NLGI汽车润滑脂 润滑脂 173 合成润滑剂 174 定义 合成润滑剂是指 润滑油或脂的基础油是通过化学合成反应得到的能控制其分子结构和可以预见其性能的产物制备的 合成润滑剂 175 美国石油学会 API 的基础油分类 合成润滑剂 性能改善并优于I和II类油的III类油 在市场上也可合法地当成 合成 油销售 合成油的定义 176 合成油的配方策略 全合成油不含矿物油 仅含一种类型的合成基础油 或不同类型的合成基础油混合在一起混合油 SyntheticBlends 不同合成油的混合 全合成混合油合成油和矿物油的调和 半合成油 Semi synthetics 合成润滑剂 177 全合成油的优点 用于半合成油也无法胜任的场合 极高的温度极低的温度要求使用长寿命或全寿命油的场合排放 废油处置问题 合成润滑剂 178 合成混合油的优点 合成混合油 两种合成基础油混合 可解决全合成油在应用中的大部分局限性问题 密封圈溶胀问题PAOs会对某些密封材料造成收缩和硬化问题PAOs和合成酯的混合油对密封材料的溶胀接近矿物油水平添加剂的溶解性该性能也可通过混合PAOs和合成酯解决多数油品与所有的密封材料兼容多数油品与矿物油兼容油品的性能通常都得到提高 合成润滑剂 179 合成混合油的优点 续 性能价格比比全合成油便宜在某些使用场合性能与全合成油相当性能提高更长的润滑寿命成品油的低温流动性和抗氧化寿命优于单纯使用矿物油的性能 合成混合油 合成油与矿物油的调和油 可以解决使用全合成油受限制的问题 合成润滑剂 180 合成基础油 人造的烃可设计出预先确定的油品性能多数情况下是采用石油制造采用低分子量的化合物制造根据所要求的性能控制产物的结构最终产品还需要加入添加剂 合成润滑剂 181 气相色谱 合成润滑剂 182 合成润滑油的性能 不含石蜡 优良的低温流动性高温下粘度不会太低某些情况下抗燃极好的氧化安定性 使用寿命长内在的粘滞摩擦更低高热容即使粘度很低 挥发性也小 合成润滑剂 183 合成润滑油的性能 续 使用温度范围广 并且运行温度更低间接的延长设备寿命更长的润滑寿命更好的冷却效果更少或非常低的挥发性 减少油品消耗更好的解决环境问题 合成润滑剂 184 合成润滑油的局限性 溶解性 清净性密封材料兼容性与矿物油的兼容性水解安定性与油漆的兼容性低粘度指数添加剂的溶解性 这些局限性并不是所有合成基础油都存在 并且可以通过添加剂或与其它的合成油或矿物油调配加以克服 合成润滑剂 185 合成润滑油的应用 为什么要使用合成润滑油 矿物油的问题性能价格比问题 合成润滑剂 186 矿物油的问题 矿物油可能导致失效 在极高温度下超长的换油周期在要求密封的全寿命的应用中在很低温下安全问题 矿物油挥发性高 闪点低 合成润滑剂 187 基础油对比 在下表中显示在低温下出现的运行的问题是如何采用合成基础油解决的 合成润滑剂 188 使用温度的局限性 合成润滑剂 189 性能价格比 合成油油因流体摩擦更低因而燃油和电能的消耗更低推算为1至7 运行的平均温度更低 更节省 设备预热时间更短 正常运行的时间更长 发动机过多的怠速运转 消耗的燃油更多 发动机沉积物更多 合成润滑剂 190 性能价格比 更低的流体摩擦使运行温度更低 油膜强度也更高 其结果是 减少零件磨损零件寿命更长减少停工检修时间降低成本 合成润滑剂 191 性能价格比 更好的氧化安定性 使得换油周期更长 减少换油次数停工检修更少更少的劳务费用废油的处理成本更低废油处理的时间更少减少换油期间员工可能受到的伤害 合成润滑剂 192 合成油的应用 汽车工业航空发动机油工业齿轮油燃气透平油齿轮油液压油液压油压缩机油润滑脂炉窑的链条油金属加工油润滑脂 合成润滑剂 193 合成基础油 合成基础油是按照特定性能要求生产 设计的 通常也用于特定的和精确定义的应用场合 如高温 或低温 因此 我们很难只用一种或两种合成基础油 常见的至少有十种 合成润滑剂 194 主要的合成油类型 酯类油二元酸酯 双酯 多元醇酯合成烃聚 烯烃 PAOs 聚异丁烯 其它聚醚磷酸酯硅油 最常用的 合成润滑剂 195 酯类油 双酯和多元醇酯 优点缺点高温稳定性密封件溶胀低温流动性粘度等级少粘度指数高水解稳定性差挥发性低溶解 清净能力好 合成润滑剂 196 双酯 主要的应用 空气压缩机油汽车发动机油纺织机油润滑脂军用液压油燃气透平油 合成润滑剂 197 多元醇酯 主要应用航空和工业透平油工业炉窑链条油抗燃液压油高温润滑脂二冲程发动机油 合成润滑剂 198 合成烃 聚 烯烃 PAOs 优点缺点高温稳定性添加剂溶解难低温流动性密封件收缩粘度指数高 135 挥发性低 合成润滑剂 199 军用液压油汽车润滑油宽温润滑脂齿轮油食品级润滑剂 合成烃 聚 烯烃 PAOs 主要应用 合成润滑剂 200 发动机油 合成发动机油合成油具有减少磨损 耐氧化 更好的低温性能和更低的挥发性等优点半合成发动机油采用合成油和矿物油调和而成比矿物油成本高 比全合成油成本低在调配 半 合成油时 合成油所占的比例不受限制其性能取决于合成油所占的比例 合成润滑剂 201 合成烃 聚异丁烯 优点缺点粘度指数高 部分 润滑性能一般优良的绝缘性能高挥发性燃烧完全 在288 C以上分解 粘度等级宽 合成润滑剂 202 聚异丁烯 主要应用 粘度指数改进剂 高分子量 绝缘油空气压缩机固体润滑剂载体各种润滑剂的增稠剂 合成润滑剂 203 其它合成润滑油 聚醚 用乙烯和丙烯生产 均来自石油 磷酸酯 从石油或煤焦油和磷酸矿制得硅油 用硅石砂或石英与氯甲烷制得 石油产物 合成润滑剂 204 聚醚 优点缺点与水的多功能性质油品兼容性差燃烧完全剪切安定性差粘度指数高添加剂的溶解性差低温流动性好油漆兼容性差可生物降解 合成润滑剂 205 聚醚 主要应用液压和制动液金属加工液齿轮油电器脂橡胶润滑剂食品级润滑剂 合成润滑剂 206 磷酸酯 优点缺点抗燃密封件兼容性挥发性低油漆兼容粘度指数低水解安定性与矿物油的可混性腐蚀分解产物 合成润滑剂 207 磷酸酯 磷酸酯 主要应用润滑添加剂抗燃液压油抗燃汽轮机油 合成润滑剂 208 硅油 优点缺点粘度指数高润滑性挥发性低与其它油品的兼容性高温稳定性添加剂的溶解性低温稳定性价格抗水 耐化学品绝缘性能高 合成润滑剂 209 硅油 硅油 主要应用热传导油电器用油抗腐蚀的油 脂全寿命设备润滑剂脱模剂制动液 合成润滑剂 210 合成油的应用 合成润滑剂 211 合成油的应用 合成润滑剂 212 合成基础油性能对比 合成润滑剂 213 合成润滑剂成长最迅速的领域 压缩机汽车运输队润滑脂轿车工业齿轮 合成润滑剂 214 影响合成润滑剂成长的因素消费者的观念技术进步实用性的增加经济压力石油产品的可用性水的处理法规 合成润滑剂 215 工业用油 216 工业应用 工业用油 217 工业应用 需要润滑的机械部件 轴承滑动轴承 轴颈 推力轴承 滚动轴承元件 滑板和导轨汽缸和活塞发动机 空气压缩机 液压系统 泵齿轮闭式齿轮 开式齿轮 变速箱 差速器其它元件链条 皮带和滑轮 凸轮和辊子 连轴器 工业用油 218 工业润滑油的类型 液压油农机油气动工具油纺织机油齿轮油工艺用油 操作油 金属加工油导热油冷冻机油发动机油汽轮机油导轨油电器用哟链条和钢丝绳油脱模剂保护涂料 工业用油 219 工业用油的功能 润滑 减少摩擦和磨损 冷却密封减震清洁动力传递防锈防腐在成形和铸模中作为脱模剂在涂料和工艺油中作为稀释剂和载体电绝缘油 工业用油 220 工业润滑油的种类 抗氧防锈油 R O 汽轮机 循环系统 空气压缩机 热传导系统 轻负荷齿轮抗磨油 AW 液压系统 中等负荷的齿轮极压油 EP 重负荷齿轮 锥形滚动轴承特种油金属加工油 工艺用油 白油 工业用油 221 工业用油添加剂 限制润滑油中的化学变化或变质抗氧 杀菌 金属减活剂防止外部污染的影响抗氧防锈 R O 清净分散 金属减活剂机械减磨极压 EP 抗磨 AW 油性剂 固体润滑材料提高润滑剂的物理性能粘度指数改进剂 PPD 消泡剂 粘附剂 乳化剂 破乳剂 气味掩饰 雾化抑制剂 222 润滑油的基本要求 适当的粘度良好的抗氧化性良好的防锈防腐性良好的破乳化性 分水性 良好的抗泡性密封件兼容性极压抗磨性 AW EP 如果需要的话 工业用油 223 工业轴承润滑 滑动轴承 工业用油 固定轴承 转轴 径向负荷 轴向负荷 224 工业轴承润滑 续 简单的推力轴承 工业用油 径向负荷 轴向负荷 转轴 固定轴环 轴的附属轴环 225 工业轴承润滑 续 工业用油 一般的润滑油粘度推荐 滑动轴承ISO粘度级别 通常为40 C粘度 cSt 226 导致滑动轴承故障的原因 泥土 外来颗粒物44 9 配件错装13 4 未校准12 7 缺润滑油10 8 超负荷9 5 腐蚀4 2 其它4 5 工业轴承润滑 续 工业用油 227 抗磨轴承 工业轴承润滑 续 工业用油 滚珠轴承 滚柱轴承 锥形滚柱轴承 滚针轴承 228 工业轴承润滑 续 工业用油 229 抗磨轴承类型对比 工业轴承润滑 续 工业用油 230 轴承的润滑 抗氧防锈油 R O 或抗磨 AW 油 极压 EP 或非极压齿轮油极压 EP 润滑剂用于锥形滚柱轴承非极压 Non EP 润滑脂用于电机轴承润滑适当的润滑油粘度 润滑脂稠度对于轴承来讲 轴的转速是很重要的参数滚动轴承的DN值 直径单位为毫米 DN 轴承内径 轴承外径 2 转速 每分钟 合成润滑剂可用于极端温度条件润滑脂只能用于低速至中速轴承 工业用油 231 液压系统 液压系统基本构造 工业用油 232 液压系统 帕斯卡定律 加在密闭流体任一部分的压强 必然按照其原来的大小由流体向各个方向传递 液压原理 工业用油 密闭流体 233 液压机械的优点 液压系统 工业用油 234 液压系统 工业液压系统 工业用油 235 液压系统 工业用油 油箱 236 液压系统 轴向活塞泵或马达 工业用油 237 液压系统 叶片泵或马达 工业用油 238 液压系统 方向控制 柱形阀 工业用油 239 液压油的功能 力量传递润滑并降