《设备润滑与密封》PPT课件

设备润滑与密封 通钢集团板石矿业公司上青矿设备科 目录 1 基本概念2 设备润滑管理的目的和基本任务3 润滑剂及其作用4 润滑油的选择原则5 润滑方式与润滑装置6 润滑脂知识以及润滑脂的使用7 密封的种类与应用范围8 油封和防尘密封的区别与应用9 润滑管理工作地基本内容10 设备润滑工作各级职责11 设备润滑管理的重要意义12 设备漏油的治理 基本概念 1 摩擦的本质摩擦是两个互相接触的物体 彼此作相对运动或有相对运动趋势时 相互作用产生的一种物理现象 它发生在两个摩擦物体的接触表面上 摩擦产生的阻力称为摩擦力 当两个摩擦表面相互接触时 因为其表面不是绝对平滑的 接触时一般仅在个别点上发生接触 如图1 1所示 此时 在接触点的分子引力作用下 能互相结合起来 当物体有相对运动时 这种结合势必遭到破坏 同时在新的接触点上发生结合 破坏这种结合就使运动产生了一个阻力 另外 在两接触面上凹凸不平的谷峰之间 互相的机械啮合运动也会产生一种阻力 因此 总的摩擦力是分子结合与机械啮合所产生的阻力之和 人们从实践中观察到这样一个现象 即当两个摩擦物体表面粗糙度为某一个最适宜值Ra 时 其摩擦力有一个最小值Fmin 但当其粗糙度大于或小于Ra 时 其摩擦力都要增大 如图1 2所示 这种现象可以用分子机械摩擦理论来合理地加以解释 图1 1粗糙表面的接触情况图1 2摩擦力和表面粗糙度的关系曲线 2 润滑机理把一种具有润滑性能的物质 加到两相互接触物体的摩擦面上 达到降低摩擦和减少磨损的手段称为润滑 常用的润滑介质有润滑油和润滑脂 润滑油和润滑脂有一个重要物理特性 就是它们的分子能够牢固地吸附在金属表面上而形成一层薄薄的油膜的性能 这种性能称为油性 这层薄薄的油膜 边界油膜的形成是因为润滑剂是一种表面活性物质 它能与金属表面发生静电吸附 并产生垂直方向的定向排列 从而形成了牢固的边界油膜 边界油膜很薄 一般只有0 1 0 4 m 但在一定条件下 能承受一定的负荷而不致破裂 在两个边界之间的油膜 称为流动油膜 这样完整的油膜由边界油膜和流动油膜两部分组成的 如图1 3所示 图1 3油膜示意图1 边界油膜 2 流动油膜 这种油膜在外力作用下与摩擦表面结合很牢 可能将两个摩擦面完全隔开 使两个零件表面的机械摩擦转化为油膜内部分子之间的摩擦 从而减少了两个零件的摩擦和磨损 达到了润滑的目的 3 摩擦和润滑的分类根据摩擦物质的运动状态 摩擦可分为静摩擦和动摩擦两大类 静摩擦是物体刚开始运动 但尚未运动的那一瞬间的摩擦现象 动摩擦是两个物体在相对运动过程中的摩擦 因此静摩擦系数比动摩擦系数大 根据物体的运动方式 摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦 当一个物体在另一个物体表面上滚动时 并使两个物体在一个点或者一条线上接触时 这样的摩擦叫滚动摩擦 在干燥状态下 同样材质的两物料 其滑动摩擦的摩擦系数要比滚动摩擦的系数大10 100倍 根据摩擦物体的表面润滑程度 摩擦可分为干摩擦 边界摩擦 液体摩擦 半干摩擦和半液体摩擦等 图1 4摩擦的种类 干摩擦在两个滑动摩擦表面之间不加润滑剂 使两表面直接接触 这时的摩擦称为干摩擦 如图1 4 a 所示 干摩擦时 摩擦表面的磨损是很严重的 因此 在机械设备中 除了利用摩擦力 如各种摩擦传动装置和制动器 的情况以外 在其他机械传动中 干摩擦是绝对不允许的 应尽量防止干摩擦 边界摩擦 又叫边界润滑 在两个滑动摩擦表面之间 由于润滑剂供应不充足 无法建立液体摩擦 只能依靠润滑剂中的极性分子在摩擦表面上形成一层极薄的 0 1 0 2 m 绒毛 状油膜润滑 这层油膜能很牢固地吸附在金属的摩擦表面上 这时 相互接触的不是摩擦表面本身 或有个别点直接接触 而是表面的油膜 如图1 4 b 所示 液体摩擦 又叫液体润滑 在滑动摩擦表面之间 充满润滑剂 表面不直接接触 这时摩擦表面不发生摩擦 而是在润滑剂的内部产生摩擦 所以称为液体摩擦 如图1 4 c 所示 液体摩擦时摩擦表面不发生磨损 所以在一切机器零件的摩擦表面上应尽量建立液体摩擦 这样才能延长零件的使用寿命 半干摩擦和半液体摩擦半干摩擦是介于干摩擦和边界摩擦之间的一种摩擦形式 如图1 4 d 所示 半干和半液体摩擦常在以下几种情况下发生 机器起动和制动时 机器在做往复运动和摆动时 机器负荷剧烈变动时 机器在高温 高压下工作时 机器的润滑油黏度过小和供应不足时等 设备润滑管理的目的和根本任务 设备润滑管理是指控制设备摩擦 减少和消除设备磨损的一系列技术方法和组织方法 其目的是 1 给设备以正确润滑 减少和消除设备磨损 延长设备使用寿命 2 保证设备正常运转 防止发生设备事故和降低设备性能 3 减少摩擦阻力 降低动能消耗 4 提高设备的生产效率和产品加工精度 保证企业获得良好的经济效果 5 合理润滑 节约用油 避免浪费 润滑管理的基本任务是 1 建立设备润滑管理制度和工作细则 拟定润滑工作人员的职责 2 搜集润滑技术 管理资料 建立润滑技术档案 编制润滑卡片 指导操作工和专职润滑工搞好润滑工作 3 核定单台设备润滑材料及其消耗定额 及时编制润滑材料计划 4 检查润滑材料的采购质量 做好润滑材料进库 保管 发放的管理工作 5 编制设备定期换油计划 并做好废油的回收 利用工作 6 检查设备润滑情况 及时解决存在的问题 更换缺损的润滑元件 装置 加油工具和用具 改进润滑方法 7 采取积极措施 防止和治理设备漏油 8 做好有关人员的技术培训工作 提高润滑技术水平 9 贯彻润滑的 五定 原则 总结推广和学习应用先进的润滑技术和经验 以实现科学管理 润滑剂有液体 半固体 固体和气体4种 通常分别称为润滑油 润滑脂 固体润滑剂和气体润滑剂 润滑剂的作用是润滑 冷却 冲洗 密封 减振 卸荷 保护等 1 润滑作用是改善摩擦状况 减少摩擦 防止磨损 同时还能减少动力消耗 2 冷却作用在摩擦时产生的热量 大部分被润滑油带走 少部分热量经过传导辐射直接散发出去 3 冲洗作用磨损下来的碎屑可被润滑油带走 称为冲洗作用 冲洗作用的好坏对磨损影响很大 在摩擦面间形成的润滑油很薄 金属碎屑停留在摩擦面上会破坏油膜 形成干摩擦 造成磨粒磨损 4 密封作用压缩机的缸壁与活塞之间的密封 就是借助于润滑油的密封作用 5 减振作用摩擦件在油膜上运动 好像浮在 油枕 上一样 对设备的振动起一定的缓冲作用 6 卸荷作用由于摩擦面间有油膜存在 作用在摩擦面上的负荷就比较均匀地通过油膜分布在摩擦面上 油膜的这种作用叫卸荷作用 7 保护作用可以防腐和防尘 起保护作用 润滑剂及其作用 润滑油的选择原则 在充分保证机器摩擦零件安全运转的条件下 为了减少能量消耗 应优先选用黏度最小的润滑油 在高速轻负荷条件下工作的摩擦零件 应选择黏度小的润滑油 而在低速度重负荷条件下工作的 则应选择黏度大的润滑油 在冬季工作的摩擦零件 应选用黏度小和凝固点低的润滑油 而在夏季工作的应选用黏度大的润滑油 受冲击负荷 或交变负荷 和往复运动的摩擦零件 应选用黏度大的润滑油 冷冻机应选用凝固点低的润滑油 如冷冻机油 氧气压缩机应选用特殊的润滑剂 如蒸馏水和甘油的混合物 当没有合适的专用润滑油时 可选用主要质量指标 黏度 相近 等于或稍大于 的代用油 但它的使用应是临时的 当规定的润滑油到厂后 应停止使用 更换润滑油 润滑脂主要是由矿物油与稠化剂混合而成的 润滑脂的摩擦系数较小 其工作情况与普通的润滑油基本上是一样的 而且在运转或停车时都不会泄漏 润滑脂的主要功能是减磨 防腐和密封 润滑脂的主要物理化学性质包括针入度 滴点和皂分含量 游离有机酸 游离碱 机械安定性和胶体安定性等 针入度 针入度表示润滑脂软硬的程度 是主要的质量指标之一 测定时 将质量为150g的标准圆锥体穿入温度为25 的润滑脂试样中 以5s内穿入的深度作为该润滑脂脂的针入度 以1 10mm为单位 针入度愈大润滑脂愈软 针入度愈小则润滑脂愈硬 针入度随着温度的升高而增大 即润滑脂变软 滴点 表示润滑脂的抗热特性 也是其重要的质量指标之一 测定时 将润滑脂试样装入滴定器内加热 以润滑脂熔化后的第一滴油滴落下来时的温度作为该润滑脂的滴点 普通润滑脂的滴点大约在75 150 之间 选择润滑脂时 应选择滴点比摩擦零件的工作温度高20 30 的润滑脂 润滑方式与润滑装置 一 润滑方式润滑方式是指将润滑剂按规定要求送往各润滑点的方法 润滑装置是为实现润滑剂按确定润滑方式供给而采用的各种零 部件及设备统称 在选定润滑材料后 就需要用适当的方法和装置将润滑材料送到润滑部位 其输送 分配 检查 调节的方法及所采用的装置是设计和改善维修中保障设备可靠性和维修性的重要环节 其设计要求是 保护润滑的质量及可靠性 合适的耗油量及经济性 注意冷却作用 注意装置的标准化 通用化 合适的维护工作量等 二 润滑装置 一 油润滑装置1 手工给油润滑装置手工给油润滑装置简单 使用方便 在需润滑的部位开个加油孔即可用油壶 油枪进行加油 一般用于低速 轻负荷的简易小型机械 如小型电动机等 2 滴油润滑装置如滴油式油杯 依靠油的自重向润滑部位滴油 构造简单 使用方便 缺点是给油量不易控制 机械的振动 温度的变化和液面的高低都会改变滴油量 3 油池润滑装置油池润滑是将需润滑的部件设置在密封的箱体中 使需要润滑的零件的一部分浸在油池的油中 采用油池润滑的零件有齿轮 滚动轴承等 油池润滑的优点是自动可靠 给油充足 缺点是油的内摩擦损失较大 且引起发热 油池中可能积聚冷凝水 4 飞溅润滑装置利用高速旋转的零件或依靠附加的零件将油池中的油溅散成飞沫向摩擦部件供油 优点是结构简单可靠 5 油绳 油垫润滑用油绳 毡垫或泡沫塑料等浸在油中 利用毛细管的虹吸作用进行供油 油绳和油垫本身可起到过滤的作用 能使油保持清洁而且是连续均匀的 缺点是油量不易调节 适用于低 中速机械 6 油环 油链润滑装置只用于水平轴 如风扇 电机 机床主轴的润滑 方法简单 依靠套在轴上的环或链把油从油池中带到轴上流向润滑部位 油环润滑适用于转速为50 3000r min的水平轴 油链润滑最适于低速机械 不适于高速机械 7 强制送油润滑装置强制送油润滑装置分为 不循环润滑 循环润滑 集中润滑 强制送油润滑是用泵将油压送到润滑部位 润滑效果 冷却效果好 易控制供油量大小 可靠 广泛使用于大型 重载 高速 精密 自动化的各种机械设备中 8 喷雾润滑装置利用压缩空气将油雾化 再经喷嘴喷射到所润滑表面 由于压缩空气和油雾一起被送到润滑部位 因此有较好的冷却效果 而且也由于压缩空气具有一定的压力可以防止摩擦表面被灰尘所污染 缺点是排出的空气中含有油雾粒子 造成污染 喷雾润滑用于高速滚动轴承及封闭的齿轮 链条等 油润滑方式的优点是 油的流动性较好 冷却效果佳 易于过滤除去杂质 可用于所有速度范围的润滑 使用寿命较长 容易更换 油可以循环使用 但其缺点是密封比较困难 二 润滑脂润滑装置 1 手工润滑装置利用脂枪把脂从注油孔注入或者直接用手工填入润滑部位 属于压力润滑方法 用于高速运转而又不需要经常补充润滑脂的部位 2 滴下润滑装置将脂装在脂杯里向润滑部位滴下润滑脂进行润滑 脂杯分为受热式和压力式 3 集中润滑装置由脂泵将脂罐里的脂输送到各管道 再经分配阀将脂定时定量地分送到各润滑点去 用于润滑点很多的车间或工厂 与润滑油相比 润滑脂的流动性 冷却效果都较差 杂质也不易除去 因此润滑脂多用于低 中速机械 润滑脂知识以及润滑脂的使用 润滑脂是工业上常用的润滑材料之一 润滑脂是一种具有塑性的润滑剂 它由润滑液体 稠化剂和添加剂三部分组成 润滑脂的润滑性质取决于润滑液体的性质 稠化剂在润滑脂中形成如海绵状或蜂窝状的结构骨架 使其成为膏状物质 添加剂是指为改善润滑脂某方面的使用性能而添加的少量物质 如抗氧化剂 抗腐蚀剂等 润滑脂的品种牌号繁多 其分类方法也多种多样 但使用最多的是按稠化剂的类别来分 如皂基润滑脂 烃基润滑脂 无机润滑脂 有机润滑脂 目前使用最广泛 最普遍是皂基润滑脂中的钙基润滑脂和锂基润滑脂 1 钙基润滑脂钙基润滑脂俗称 黄油 钙基润滑脂是用天然脂肪酸钙皂稠化中等粘度的矿物油制成的 合成钙基脂是用合成脂肪酸的钙皂稠化中等粘度的矿物油制成 它具有抗水性好 机械安定性好 易于泵送 价格低等优点 但同时又有使用温度低 寿命短等缺点 钙基脂按工作锥入度 针入度 分成1 2 3 4四个牌号 L 2号使用温度不高于55 3 4号不高于60 目前 1 2号脂使用最多 3 4号脂用于高负荷 低转速的设备上 2 锂基润滑脂锂基润滑脂是由天脂肪酸锂皂稠化中等粘度的矿物油或中等粘度的合成油制成 而合成锂基润滑脂是由合成脂肪酸锂皂稠化中等粘度的矿物润滑油而成的 锂基润滑脂的使用温度高 可长期在120 下使用 短期在150 下使用 与其它润滑脂相比有用量少但寿命长 使用范围广泛的特点 它包括有汽车通用锂基润滑脂 极压锂基润滑脂 通用锂基润滑脂三类 在汽车 拖拉机上较常用的是汽车通用锂基润滑脂 它适用于 30 120 下的汽车轮毂轴承 底盘 水泵和发电机等摩擦部位的润滑 钙基润滑脂具有良好的抗水性 适于潮湿和与水接触的部件润滑 拖拉机水中作业使用的应是钙基润滑脂 它同时可起到密封作用 钙剂润滑脂使用温度一般在70 以下为宜 且主要用于中 低速运动部件 钠基润滑脂主要适于在较高环境温度使用 但不适宜潮湿或与水及水蒸气接触的场合 钙钠基润滑脂具有良好的抗水和耐高温性能 适于潮湿或高温环境 如汽车 拖拉机的轮毂轴承 万向节或发电机的滚动轴承等 但不适于低温环境 这种润滑脂价格较高 因而应用受到了一定的限制 润滑脂在日常生活中也有着广泛的用途 如自行车 手推车 畜力车 房门合页等转动轴承的润滑 打气筒皮碗的密封 金属管路接头的防漏 低压环境 及刨锯表面的防锈等 由于润滑脂一次注入后可以维持相当长时间起作用 无需经常加注 故使其更具经济性和实用性 密封的种类与应用范围 对密封的基本要求是密封性好 安全可靠 寿命长 力求结构紧凑 系统简单 制造维修方便 成本低廉 大多数密封件易损件 应保证互换性 实现标准化 系列化 各种型式的密封 都有其特点和使用范围 设计密封时应先进行分析比较 密封可分为静密封和动密封两大类 静密封主要有垫密封 密封胶密封和直接接触密封三大类 根据工作压力 静密封又可分为中低压静密封和高压静密封 中低压静密封常用材质较软宽度较宽的垫密封 高压静密封则用材质较硬接触宽度很窄的金属垫片 动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型 按密封件与其作相对运动的零部件是否接触 可分为接触式密封和非接触式密封 按密封件和接触位置又可分为圆周密封和端面密封 端面密封又称为机械密封 动密封中的离心密封和螺旋密封 是借助机器运转时给介质以动力得到密封 故有时称为动力密封 根据密封结构的类型 密封机理 密封件形状和材料等 密封可按表1分类 表1密封的分类 油封和防尘密封的区别与应用 1 油封油封 即润滑油的密封 它常用于各种机械的轴承处 特别是滚动轴承的区别部位 其功能在于把油腔和外界隔离 对内封油 对外封尘 油封与其他密封比较有下列优点 1 油封重量轻 耗材少 2 油封的安装位置小 轴向尺寸小 容易加工 3 密封性能好 使用寿命较长 对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性 4 拆卸容易 检修方便 5 价格便宜 2 防尘密封油封可作防尘密封的件使用 但是在粉尘严重或是为了保护其他密封件时 常常使用专门的防尘密封 防尘密封的材料 油压机械多用橡胶 气压机械多用毛毡 飞机和寒带工作的油缸为了对付活塞杆外部结冰而用金属 化工部门为防止活塞杆上的粘着物也用金属 防尘密封对保护关键性的液压设备是十分重要的 渗入尘土 不仅磨损密封件 而且会大大的磨损导向套和活塞杆 此外 杂质进入液压介质中 也会影响操作阀和泵的功能 在最坏的情况下 也可能损坏这些装置 防尘圈能除掉活塞杆表面上的尘土和杂物 但损坏活塞杆上的油膜 这对密封件的润滑也有一定作用 润滑管理工作的基本内容 企业需建立润滑管理制度 运用科学的润滑技术 设立适当的润滑管理组织机构 配备必要的专职或兼职润滑管理技术人员 要合理分工 职责明确 润滑管理工作的基本内容如下 1 确定润滑管理组织 拟定润滑管理的规章制度 岗位职责条例和工作细则 2 贯彻设备润滑工作的 五定 管理 3 编制设备润滑技术档案 包括润滑图表 卡片 润滑工艺规程等 指导设备操作工 维修工正确开展设备的润滑 4 组织好各种润滑材料的供 储 用 抓好油料计划 质量检验 油品代用 节约用油和油品回收等几个环节 实行定额用油 5 编制设备年 季 月份的清洗换油计划和适合于本厂的设备清洗换油周期结构 6 检查设备的润滑状况 及时解决设备润滑系统存在的问题 如补充 更换缺损润滑元件 装置 加油工具 用具等 改进加油方法 7 采取措施 防止设备泄漏 总结 积累治理漏油经验 8 组织润滑工作的技术培训 开展设备润滑的宣传工作 9 组织设备润滑有关新油脂 新添加剂 新密封材料 润滑新技术的试验与应用 学习 推广国内外先进的润滑管理经验 设备润滑管理的重要意义 设备润滑管理是设备工程的重要内容之一 设备润滑是防止和延缓零件磨损和其他形式失效的重要手段之一 加强设备的润滑管理工作 并把它建立在科学管理的基础上 对保证企业的均衡生产 保持设备完好并充分发挥设备效能 减少设备事故和故障 提高企业经济效益和社会经济效益都有着极其重要的意义 搞好设备的润滑工作是企业设备管理中不可忽视的环节 润滑在机械传动中和设备保养中均起着重要作用 润滑能影响到设备性能 精度和寿命 对企业的在用设备 按技术规范的要求 正确选用各类润滑材料 并按规定的润滑时间 部位 数量进行润滑 以降低摩擦 减少磨损 从而保证设备的正常运行 延长设备寿命 降低能耗 防治污染 达到提高经济效益的目的 设备漏油的治理 1 漏油及其分级对单台设备而言 设备无漏油的标准应达到下列要求 1 油不得滴落到地面上 机床外部密封处不得有渗油现象 外部活动连接处虽有轻微的渗油 但不流到地面上 当天清扫时可以擦掉者 可不算渗油 2 机床内部允许有些渗油 但不得渗入电气箱内和传动带上 3 冷却液不得与润滑系统或工作液压系统的油液混合 也不得漏入滑动导轨面上 4 漏油的处数 不得超过该机床可能造成漏油部位的5 设备漏油一般分为渗油 滴油 流油三种 1 渗油对于固定连接的部位 每半小时滴一滴油者为渗油 对活动连接的部位 每5min滴一滴油者为渗油 2 滴油每2 3min滴一滴油者为滴油 3 流油每lmin滴五滴以上者为流油 设备漏油程度等级又分为严重漏油 漏油和轻微漏油三等 2 漏油防治的途径造成漏油的因素是多方面的 有先天性的 如设计不当 加工工艺 密封件和装配工艺中的质量问题 也有后天性的 如使用中的零件 尤其是密封件失效 维修中修复或装配不当等 由于零部件结构形式多种多样 密封的部位 密封结构 元件 材料的千差万别 因此治漏的方法也就各不相同 应针对设备泄漏的因素 从预防入手 防治结合 对症下药 进行综合性治理 治理漏油的主要途径有以下几种 1 封堵封堵主要是应用密封技术来堵住界面泄漏的通道 这是最常见的泄漏防治方法 2 疏导疏导的方法主要是使结合面处不积存油 设计时要设回油槽 回油孔 挡板等属疏导方法防漏 3 均压存在压力差是设备泄漏的重要原因之一 因此 可以采用均压措施来防治漏油 如机床的箱体因此原因漏油时 可在箱体上部开出气孔 造成均压以防止漏油 4 阻尼流体在泄