发电机组润滑技术的发展与应用

1、设备润滑是设备维护的重要组成部分，而且其 作用日显突出。设备润滑包括润滑管理与润滑技术 两个范畴。近年来，润滑技术发展迅速，在设备工 程领域中的地位显著提高，成为四大工程技术之 一。 一、引言 各类机械设备都是靠其机构的运转来实现其 预定功能的。相互接触的机器零件在运动中不可避 免地产生摩擦，并导致机件产生磨损。摩擦依润滑 状态不同可分为：干摩擦、边界摩擦和液态摩擦。 为了降低摩擦，减少磨损，降低能耗，提高设备运 行效率，常用的措施就是在设备相对运动的部位进 0c53f7e 发电机出租 行润滑。就边界摩擦而言，其润滑原理为：润滑剂 的分子与零件摩擦表面结合而形成边界膜，从而不 同程度地降低摩擦

2、系数，减少或防止零件磨损。 用于设备润滑的材料即润滑剂，约有 600 余 种。润滑剂可以分为润滑基体和润滑添加剂两大 类。润滑基体又分为天然润滑剂和人工合成润滑 剂。 二、润滑技术的发展与应用 当前，在设备润滑技术发展中有四个方面值得 关注，现分述如下。 1合成油品的发展与应用 0c53f7e 发电机出租 （ 在天然油品中以矿物油应用最多。不论矿物润 滑油还是润滑脂，都有明显的润滑效果与不足。天 然润滑油突出的缺点为： 1）油液的黏度随环境温 度变化而变化，影响机器润滑效果；（2）在空气中 易氧化变质，尤其在高温情况下，其稳定性较差； （3）摩擦系数偏大，运动功率消耗偏大；（4）油 液不易降解

3、，污染环境。 为了克服天然润滑油存在的诸多问题，从 20 世纪 30 年代起，润滑科技人员开始研制合成润滑 剂。美国、德国先后生产出各种规格的合成润滑油， 并逐步推广应用。 0c53f7e 发电机出租 （ 合成润滑油的优点是：（1）良好的黏温性能； （2）高温抗氧化的稳定性，使用期长，约为矿物 油的六倍。因此，可减少换油次数，节约材料； 3） 低挥发性；（4）降低摩擦系数 2035，降低 功耗 4.4-13.5，个别的达到 30以上；（5） 有些品牌具有生物降解性，有利于环保。 合成润滑油虽然较昂贵，一般为矿物油的 4-5 倍，但若选用适当，其总费用仍能减少，有的可减 少 1/2。 目前，世界

4、工业发达国家普遍重视合成润滑油 的使用，尤其是在汽车上。如在美国，90以上的 汽油机和 60以上的柴油机均采用多级合成油； 0c53f7e 发电机出租 在日本，100的汽油机和 52的柴油机采用多级 合成油。在我国则应用较少，仅有 13的汽油机 和 16的柴油机使用了多级合成油。 2精密过滤技术的发展与应用 为了保持机器润滑油的洁净度，在设备维护规 程中均规定应对油液进行随时或定时的过滤，去除 杂质。但随着对机器零件失效的深入分析发现，应 用精密过滤技术有新的收获。运行中机器零件的失 效主要表现为四种形式。对于防止断裂、变形和腐 蚀，特别是前两种失效，已有比较可靠的解决方法。 如从设计（包括对

5、材料的选用、制造和监测等方面 0c53f7e 发电机出租 采取措施，而磨损地难以预防。 近年来，国中外的设备工程师通过试验研究认 为，机件磨损表现为摩擦磨损、黏附磨损和磨粒磨 损三种形式。前两种磨损通过良好的润滑即可预 防。对磨粒磨损的认识则不充分。大量实验证明， 油液中由金属零件上脱落的颗粒杂质是造成零件 磨损的主要原因。因此，应经常检测油液中磨粒的 数量与形状，做到及时清除。常用的方法就是对油 液进行精密过滤，滤掉5 m 的杂质，其效果显 著。瑞典 SKF 轴承的试验表明，清除油液中 25 m 的固体颗粒后，轴承的寿命可以延长 1050 倍；日本 BHP 钢铁 NSC 轧钢厂长期实行“润

6、0c53f7e 发电机出租 滑污染预防控制”取得显著效果，设备故障由 每年 300 余起降至 85 起，液压泵更新率降低 80。 对于精密过滤技术，有的工程师称其为“主动 维护”，并定义为“对导致设备零件损坏（失效） 的根源性因素进行监测与控制，防止零件失效，降 低设备故障，减少维修的一种积极措施。”有的学 术把这种措施称为“真正的预防维修”。据美国有 关单位的报告分析，“主动维护”以低成本保证设 备液压系统正常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 1130， 为状态（预知）维修的 1/80。所以，它称这种方 式为第四代维修。 0c53f7e 发电机出租

7、 3润滑添加剂的发展与应用 随着工业技术的进步和设备性能的提高，普通 矿物润滑油脂已难以满足设备运转的需求。为此， 科技者开始研究在润滑剂中加人少量（35） 特制物质，以改善其润滑性能，这种特制物质被称 为润滑添加剂。润滑添加剂一般不改变润滑基体的 黏度等性能，也不与润滑剂产生化学反应。综合来 看，润滑添加剂有以下作用：（1）改善润滑剂的性 能。如增加油膜强度；（2）提高润滑剂的适应性。 如改善黏温特性、降低油液凝点、消除油液中的泡 沫等；（3）增加润滑剂的稳定性。如提高抗氧化性 和抗腐蚀性；（4）改善零件表面 0c53f7e 发电机出租 性能与状况。如提高零件抗磨性，修复零件磨 损，实现自适

8、应功能。 目前，世界各国研制的润滑添加剂已有 11 大 类上千个品种，其中姣姣者为纳米添加剂。该项技 术大大提高了设备润滑应用效果。 （1）纳米添加剂作用机理 当物质颗粒尺寸细小到纳米级时，通常在 1-100nrn 范围内，此时该物质本身的许多固有性 能均发土质的变化。这种现象称为纳米效应。纳米 效应之一的表面与界面效应，将使润滑添加剂家族 产生一次飞跃。 0c53f7e 发电机出租 当物质粒子细化后，其表面积显著增加，同时 处于表面位置的原子分子数量也大幅增加。一般， 粒度 100nrn 的粒子，其表面原子分子数仅占总原 子分子数的 2；粒度 10nrn 的粒子，表面原子分 子数所占比例为

9、20；粒度 1nm 的粒子的表面原 子分子数所占比例则达 90以上。 粒子表层原子分子的晶场环境和结合能与粒 子内部原子分子不一样。表层原子周围缺少电子， 有很多空键，表现为不饱和状态，具有极高的化学 活动能力。利用这种效应可以大大改善润滑剂的效 能。 （2）纳米添加剂性能分析 0c53f7e 发电机出租 目前，纳米添加剂主要有纳米无机物、纳米无 机盐、纳米有机化合物、纳米有机高分子材料和纳 米金属五类。它们具备各自的优异性能，最突出的 有以下三个方面。 提高油膜强度。由于纳米粒子的表面界面效 应，当含有添加剂的润滑油脂与零件摩擦表面接触 后，能形成纳米吸附膜，并在运转中形成纳米反应 膜。其强

10、度远远超过传统添加剂产生的物理吸附 膜、化学吸附膜和化学反应膜。而且由于其粒度非 常小，它可以钻人微米级添加剂进不去的超细微缝 隙，使润滑效果更佳。 提高添加剂的悬浮密度和均匀程度。由于纳 0c53f7e 发电机出租 米粒子粒度小、重量轻，所以它很容易长期稳定地 悬浮在润滑油液中。如 1 粒 1 m3 的添加剂颗粒， 当它细化为 10nrn 粒度的粒子后，其粒数可增至 106 粒。这被称为纳米粒子的体积效应和数量效应。 上述性能是普通添加剂不具备的。 实现对零件的修复功能。纳米添加剂的修复 功能体现在两个方面。一方面，添加剂中的纳米金 属粒子在催化剂的作用下与金属零件表层结合，形 成新的晶格结

11、构，填平磨损痕迹。同时达到优化摩 擦副配合间隙的效果；另一方面，在运动零件发生 极压摩擦时，纳米添加剂能在零件表面形成金属陶 磁保护层，使其硬度大大提高，从而防止零件产生 0c53f7e 发电机出租 新的磨损。 4油气润滑技术 设备润滑因设备结构和采用润滑材料的不同 有多种润滑方式。比较先进的是自动定时给油装 置，其中以油雾润滑应用较为普遍。 目前，润滑工程师正在研究一种新的润滑方 式，即油气润滑技术。它比油雾润滑在润滑效果和 油料消耗等方面都有明显改善。 传统的油雾润滑是使油液被雾化成 0.52 m 的雾粒，随压缩空气等速前进到机器中。而油气润 滑是用步进式给油器以 0.3-0.4MPa 的压缩空气， 0c53f7e 发电机出租 以 30-80m/s 的流速，定时、定量地将油滴以 0.02-0.05m/s 的速度喷到润滑部位。 （油气润滑的优点主要有