机械设备油品用量标准定额研究

1、机械设备油品用量标准定额研究摘要：本文积东风商用车公司几十年设备润滑管理经验，总结归纳出一套机械设备油品用量标准定额计算公式。并根据设备的使用场合和设备新旧程度来对油品用量标准定额进行了分类计算和验证。期望通过油品用量标准定额的实施，推动设备润滑数据化管理，提高设备润滑管理水平。关键词：设备润滑 标准定额 计算公式 油耗润滑是设备技术管理最重要、最基础的核心内容之一。正确地进行设备的润滑是保证机械设备正常运转的重要条件，是设备维护保养工作的重要内容。只有合理地选择润滑装置和润滑系统，科学地使用润滑剂和搞好油品的管理，才能做到节约用油避免浪费、减少设备磨损、降低动力消耗、延长设备寿命，保证设备安

2、全运行。随着公司TPM的推进，新的设备润滑体系迫切要求为机械设备润滑用油（液压用油）制订合理的消耗标准定额。为公司自主保全、计划保全工作提供技术依据、为深化设备润滑管理提供技术基础；为控制设备维修费提供技术支持。设备润滑管理新体系必须建立在科学、合理的“机械设备油品用量标准定额” 数据基础上。一、制定“机械设备油品用量标准定额”的原则：1、“机械设备油品用量标准定额”的制定，基本上采用理论计算与实际消耗相结合的办法。含盖液压油及润滑油、脂的用量标准定额。2、按照国家标准和产品出厂说明书的要求，制定耗油定额。如压缩机、冷冻机按GB/T13279-91选定耗油标准定额。3、对于实际耗油量远远大于理

3、论耗油量的设备，承认设备技术落后的现实，设计计算公式，再结合实际情况来确定耗油标准定额。4、“机械设备油品用量标准定额”实行动态管理，要求各厂积极改进设备结构，应用新技术根治漏损，以后逐年调低耗油标准定额5、有资料推荐采用“每个机械修理复杂系数班消耗多少克”来计算“设备润滑油用量标准定额”。由于“每个机械修理复杂系数班消耗多少克”的计算方法较难反应出设备的润滑特性，误差较大，不予采用。二、设备润滑图表的制定设备润滑图表是制定“机械设备油品用量标准定额”的计算依据，是制定自主保全和计划保全标准作业指导书的技术基础性文件。设备润滑图表的制定要遵循润滑管理定点、定量、定质、定期、定人的“五定”原则。

4、润滑部位用图形或图片表达，与数据表格相结合。见图一X52w立式铣床设备润滑图表。图一 设备润滑图表设备编号润滑图表设备名称立式铣床设备型号X52w序号润滑部位润滑点数润滑方式润滑油种类润滑周期设备润滑润滑负责人储油量日耗量1手拉泵1手动L-AN46全损耗系统用油每班二次0.4kg操作者 2工作台丝框轴承 1油枪L-AN46全损耗系统用油每班一次10g操作者 3电动机轴承1填入2号锂基脂半年一次0.25kg电修工 4主轴变速箱2浸油润滑L-AN46全损耗系统用油每班一次24kg50g润滑工 5升降台导轨4油枪 L-AN46全损耗系统用油每班一次10g操作者 6进给变速箱1压力油壶 L-AN46全

5、损耗系统用油半年一次5kg40g润滑工设备润滑图表中设备润滑储油量和日耗量在大多数情况下没有给定具体的用油量，只是标明“适量”、“数滴”等，还必须进行量化计算。典型摩擦副的耗油(脂)量计算，各专业书籍里都有不同工况下详细的计算公式和标准数据表格供查阅。在实验室条件下，用滴定管滴液压油大约17滴为克。根据组成润滑油馏分轻重不同,润滑油比重一般在0.6-0.9(1000千克/立方米)之间。对于滚动轴承润滑：密封轴承出厂时已进行过预润滑，在安装时不需要加润滑油。使用开式轴承，若必须在装配时加润滑脂时，滚动轴承润滑脂的充填量，以轴承内部空腔的1/32/3为宜。加油量过多，会使轴承增加动力消耗。轴承的圆

6、周速度愈高，充装量应愈少。由边界润滑材料制成的滑动轴承近年来应用在不断扩大。它适用于高载低速下的旋转运动、摇摆运动及经常在载荷下启闭频繁而不易形成流动力润滑的场合。在边界润滑条件下它可以长期不加油保养。普通滑动轴承可根据转速不同，来定量选用润滑油、脂。对于直线导轨及滚珠丝杠的润滑，NSK建议如具备专用定量补油器械时，以直线导轨滑块及滚珠丝杠螺母空间容积约50%为标准一次性加润滑脂；若使用润滑脂枪补油时，请在直线导轨滑块及滚珠丝杠螺母内填满润滑脂，直至新润滑脂从滑块以及螺母周边溢出为止。齿轮副的润滑由齿轮的线速度来决定其润滑方式是涂抹润滑脂、浸油润滑还是压力喷油润滑。现代数控机床大多都是自动润滑

7、，可靠性高、密封良好。其耗油标准接近于理想状态。电动机的轴承，大多采用润滑脂润滑。其耗油量可参照表一执行。还有许多设备及润滑方式在有关资料里都可以查到相关的润滑油（脂）消耗定额，这里就不一一列举了。表一 电动机用润滑脂消耗量功率/kWg8h耗油量功率/kWg8h耗油量功率/kWg8h耗油量0. 5以下0.556102030150. 510.5671.0304015120. 571010405015230. 51015b1050752.0340. 515201.5751002.5450.5三、“机械设备油品用量标准定额”的制定润滑油在使用方式上分为全损耗润滑和非全损耗润滑系统，其耗油标准定额的制

8、定也分两种。全损耗润滑是指润滑剂单程送至摩擦点进行润滑后不再返回循环使用的润滑方式。非全损耗润滑系统是指箱体润滑（如减速器、齿轮箱等）或润滑剂送至摩擦点进行润滑后再返回循环使用的润滑方式，如封闭式润滑系统等。非全损耗润滑系统存在油品寿命周期问题，所以它的损耗还和油品一次加油量即油箱容器有关。液压系统的油耗与非全损耗润滑系统相同。1、全损耗润滑油标准定额计算公式的制定全损耗润滑油用量理论定额：Q=TQ 式中: Q -年理论定额，kg T -年工作班次 Q -班耗量(来自润滑图表) ，kg东风商用车公司已有将近四十年的历史，老设备较多，设备结构陈旧不尽合理、润滑技术相对落后、摩擦副所需润滑油多。对

9、于全损耗润滑方式，由于润滑管理不到位，现存主要问题是润滑不周或缺少润滑，油品消耗定额满足不了正常润滑要求，所以需要根据现场设备运行状况对全损耗润滑油用量理论定额进行修正，以强化润滑。修正后的全损耗润滑油用量标准定额： Qk=kQ=kTQ式中:Qk -修正后的年标准定额，kgk -耗油比。K=1.32 新系统取1.3,老系统取2 2、非全损耗润滑油（液压油）标准定额计算公式的制定非全损耗润滑油（液压油）用量理论定额：Q=Q0/n+Qi式中： Q -年理论定额(含一次装油量年分摊额)，kg Q0 -油箱一次装油量，kg n -油品更换周期(油液寿命周期)，年 Q0/n-油箱一次装油量年分摊额 Qi

10、 -标准月耗量(由润滑图表计算可得)，kg对于液压系统，尤其是大型液压系统标准月耗量Qi的计算量很大，相对误差也大。但我公司历年来积累了大量的液压油年实际耗油数据，在此液压油的标准月耗量Qi根据历年油耗情况取月平均值。非全损耗润滑油（液压油）也存在一个标准定额的修正问题。在润滑油（液压油）用油实践中反映的主要问题是泄漏大、浪费大，有必要通过对标准定额的修订体现其指标的先进性，迫使工厂对润滑管理工作进行改善。修正后的非全损耗润滑油（液压油）用量标准定额：Qk = Q0/n+ k Q0式中: Qk -修正后的年标准定额(含一次装油量年分摊额)，kg k -耗油比 k =年耗油量一次装油量 If n

11、1，则 k =0；If n1，则 k =0.35 新系统取低值，老系统取高值。 其中：对于铸造、锻压环境下的大型系统k =0.35 对于铸造、锻压环境下的中小型系统k =12.5 对于冷加工设备系统k =0.32.5耗油比k和系统的密封、磨损、系统外泄、油液清洁度以及设备的新度系数、设备的维修保养、设备的使用环境等因素有关。其中系统外泄是增大耗油比k值的主要因素。油品更换周期n和油品品质、油品更换标准等有关。但从设备用油实践来看油质过度污染、油液清洁度较低是影响油品更换周期n的主要因素。应加强油液过滤，强化油液清洁度管理。耗油比k、油品更换周期n值的确定在实际运用中应根据具体情况灵活掌握。在油

12、品更换的当年，即使有油品正常消耗，也不应计入油品消耗定额。四、“机械设备油品用量标准定额”的分类计算全损耗润滑油标准定额计算依据主要来自于润滑图表和其修正系数耗油比k，由于在公司应用较少这里就不再进行计算和验证了。非全损耗润滑油（液压油）用量标准定额计算按照设备的使用场合和设备新旧程度来分类计算：1、铸造、锻压环境下的大型液压系统以我公司某厂ky线、GF线、HWS线三条造型线大型液压系统为例，它们分别代表了我公司不同时期液压设备的技术水平和管理水平。从表二可以看出：国产KY造型线和进口GF造型线设备年代早、液压技术水平较落后，年耗油四、五十吨。而HWS造型线五年来几乎没有液压油泄漏，每年的耗油

13、量可以认定为正常消耗，如06年油品消耗累计仅为3870kg。HWS造型线的换油周期控制的也很好，五年才换一次。其油耗水平和国际水平基本保持一致。表二 我公司某铸造厂三条造型线06年度油耗（kg）Q0nQ0/nQiQk设备名称设备年代一次装油量换油周期实际年耗油量年标准定额国产KY造型线1970年80001.580005335045333进口GF造型线1985年120001.5120004587838000进口HWS造型线2002年100005200038705500下面我们就根据非全损耗润滑油（液压油）用量标准定额计算公式来计算其年标准定额： Qk = Q0/n+ k Q0 If n1，则 k

14、 =0.35 新系统取0.3，老系统取5。kY造型线属于国产老液压系统，取k=5,则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 = 8000/1.5+5x8000=45333(kg)GF造型线属于半新液压系统，取k=2.5,则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 =12000/1.5+2.5x12000=38000(kg) HWS造型线属于较新液压系统，取k=0.35,则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 =10000/5+0.35x10000=5500(kg)ky线、GF线的年标准定额略低于06年度油耗，给以后的油耗管理制定了努力目标。HWS造型线标准定额为5500kg，高于06年度实际油

15、耗3870kg。其原因从公式中亦可看出，为了宏观管理上方便分摊了2000kg的一次性油箱加油量。当然也可以从当年标准定额中剔除掉，等换油时一次下达。ky线、GF线油耗高是由于k值高造成的，而k值高的原因是由于系统泄漏大造成的。所以对于大型铸造液压系统应从治漏、油过滤上着手，解决油耗高的问题。2、铸造、锻压环境下的中小型润滑、液压系统铸造、锻压环境下的中小型润滑、液压系统由于环境恶劣：温度高、粉尘多、污染大。从表三可以看出油品消耗量是由于换油周期短产生的，而换油周期短是由于油品严重污染造成的。所以解决方向应从加强油过滤、密封上着手，延长换油周期n。表三 我公司某铸造、锻压厂中、小型系统07年度油

16、耗（kg）Q0nQ0/nQiQk设备名称一次装油量换油周期月累积耗油量年标准定额120MN热模锻压机130011300200028166T中频炉7501750900122540kg射芯机700.5140/70下面我们就根据非全损耗润滑油（液压油）用量标准定额计算公式来计算其年标准定额： Qk = Q0/n+ k Q0 If n1，则 k =0；If n1，则 k =12.5 新系统取1，老系统取2.5。120MN热模锻压机 每年换一次油，首次加油量1300kg，07年度补充加油2000 kg，年实际耗油3300 kg。若采取强化过滤措施使换油周期延长至一年半，则取n=1.5 k =1.5则标准

17、定额Qk = Q0/n+ k Q0 = 1300/1.5+1x1300=2816(kg)标准定额比实际耗油低3300-2816=484(kg)6T中频炉 一次加油量750kg，07年度补充加油900 kg，年实际耗油1650 kg。采取强化过滤、隔热、治漏措施延长换油周期及减少泄漏后，取n=1.5 k =1则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 =750/1.5+1x750=1225(kg)标准定额比实际耗油低1650-1225=425(kg)40kg射芯机 每年换油二次，加油量140kg。应加强油过滤措施延长换油周期至一年，取n=1 k =0 则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 =7

18、0/1=70(kg)3、冷加工设备润滑、液压系统冷加工设备润滑、液压系统由于设备使用环境较好油品寿命较长，一般换油周期可达两年。冷加工设备加工精度高对油品的清洁度要求也高，所以应加强油品过滤，延长换油周期n。有的老设备还应积极治漏，降低油品非正常损失。表四 我公司冷加工设备润滑、液压系统07年度油耗（kg）Q0nQ0/nQiQk设备名称一次装油量换油周期月累积耗油量年标准定额L720立式拉床(连杆)700235012001280400t机械压力机(双点)700235025502100铆钉机3401340/289下面我们就根据非全损耗润滑油（液压油）用量标准定额计算公式来计算其年标准定额： Qk

19、 = Q0/n+ k Q0 If n1，则 k =0.32.5 新系统取0.3，老系统取2.5。L720立式拉床，一次加油量700kg，07年度补充加油1200 kg，年实际耗油1550 kg。取n=3 k=1.5则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 = 700/3+1.5x700=1280(kg)标准定额比实际耗油低1550-1280=270(kg) 400t机械压力机(双点)，一次加油量700kg，07年度补充加油2550 kg，年实际油耗2900kg。取n=2 k=2.5则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 =700/2+2.5x700=2100(kg)标准定额比实际耗油低255

20、0-2100=450(kg) 新铆钉机 每年换一次油，年耗油量340kg。采取强制措施延长换油周期至二年，取n=2 k =0.35则标准定额Qk = Q0/n+ k Q0 =340/2+0.35x340=289(kg)上面三种设备的标准定量计算中都包含了首次油箱加油的年度分摊额，也可从当年油耗中剔除。五、“机械设备油品用量标准定额”合理性验证前面根据油品标准定量计算公式对不同条件下“机械设备油品用量标准定额”进行了分类计算。但该计算公式及系数数值范围设置是否合理呢还须进行权威验证。日本BHP钢铁公司旗下的NSC钢厂曾做过一项通过污染控制减少油品消耗的课题研究。该研究从1975年开始到1996年

21、结束，历时21年。从图二中“油品消耗下降曲线（NSC）”可以发现，该研究实际上从1975年到1985年通过十年时间的污染控制改善活动，油耗经历了三个阶段的显著降低并趋于稳定，达到了令人满意的效果。后十一年油耗曲线基本上保持在稳定状态。图二 油品消耗下降曲线表五给出了从1975年（初年）到1985年三个阶段的设备油品一次填充量和新购油品数据。我们通过下式可以计算出消耗比从最初的2.4下降到研究末期的0.29。设备填充量年均油品购买量消耗比=表五 通过污染控制减少油品消耗(kg)初年第阶段第2阶段第3阶段新购油品设备容量消耗比率.参照NSC的研究成果并考虑到我公司实际情况，本文在标准定额计算中耗油

22、比k按类别分段设置，应该说还是合理的。考虑到了国产老液压系统还在我公司大量使用的现状，把铸造、锻压环境下的大型液压系统k值上限由2.4提高到5。六、降低油耗应采取哪些技术、管理措施1、通过污染控制减少油品消耗提高油液的清洁度是提高油液使用寿命的一个关键因素。油液污染控制措施不完善，将导致系统油液严重污染，直接影响设备正常工作，并造成频繁换油的恶果。而换下来的油液往往只是污染超限，其它理化指标并未劣化到需要更换的程度。这类油液只需净化处理后仍可继续使用。一般认为，未用过的新油一定是很清洁的，然而通过检验发现，未经过过滤净化的新油其清洁度往往达不到规定的要求。因此，对不符合要求的新油使用前必须进行

23、过滤净化，其清洁度要求应比系统要求高1-2级。经验表明，通过污染控制来提高油液的清洁度，可以显著延缓油液性能劣化，油液的使用寿命可延长3-5倍，最长达10年。同时，元件寿命亦可延长2-10倍。2、在管理体系上把润滑管理制度与TPM相结合并落实到实际工作中去。公司近几年来自主保全、计划保全推进力度很大，已初显成果。先进的工作方法加上好的管理制度，是做好润滑管理工作的可靠保证。TPM注重基准作业管理，“机械设备油品用量标准定额”的制定，为TPM提供了很好的技术数据支持。3、认真落实国家标准合理润滑技术通则GB/T13608-92。该标准不但规定了润滑技术合理化的技术要求，采取合理化措施后的经济效益

24、计算方法。而且还规定了大型企业应配备专职润滑工程师，中小企业亦应至少配备人员专（兼）职润滑技术和技工，分管润滑技术和管理工作，并配备相应的检测仪器。对设备操作人员应进行润滑技术培训教育，对负责润滑工作的技术人员要建立技术考核制度。4、从非全损耗润滑油（液压油）用量标准定额计算公式可知Qk = Q0/n+ k Q0 要降低耗油定额必须提高n值，降低k值。1）提高n值，延长油液的使用寿命。从统计数据来看，我公司除最近几年进口的新设备外，大多数油品寿命周期较短。主要是因为油品污染，降低了使用寿命。因此必须提高油液清洁度，制定相应的油品更换标准，杜绝盲目换油。2）降低k值，即降低耗油比。我公司油泄漏量

25、大的设备大多属于上世纪六、七十年代的液压、润滑系统，如大型压力机、锻压机、铸造造型线等。这些设备的液压、润滑系统陈旧、结构复杂、非标元件较多、技术落后，运行维护成本很高。但由于缺少资金投入进行技术改造，每年油液大量泄漏而难以彻底解决。在技术上应采取分块切割、持续改善，不求一次解决，但求要有效果的方针，尽量减少油耗。有条件时要争取时机彻底解决。5、润滑优化(AdvancedLubricationEngineering)是一种先进的理念，在发达工业国家应用非常广泛。“润滑优化”是根据设备实际的工况，采用最合适的润滑油品和润滑方式，使其达到：延长设备维修周期(减少维修费用)，降低能耗，减少油品用量(减少对环境污染)。“摩圣技术”、“ART”等金属摩擦表面再生修复技术，自诞生起至今，为减少机械设备磨损、降耗、减少环境污染、降低维护及保养成本提供了实效的途径。国内外大量的实践证明，使用高抗磨性润滑剂比使用普通润滑剂可普遍节省能源3%8%。我公司推广采用乌克兰新型磨擦表面再生技