统一润滑油培训(理化指标).ppt

1、第一部分润 滑 油 基 础 知 识,统 一 石 化 工 业 油,主要内容,摩擦与润滑 润滑油的组成与性能（基础油、添加剂） 润滑油的性能实验方法 油品存储与管理,摩擦与润滑,简单润滑、摩擦和磨损的演示,未润滑的金属表面,压力和滑动运动,摩擦产生热量(能量损失),严重的失效,卡死,摩擦与润滑,润滑的作用就是:使运动表面光滑,充分润滑的工作表面,压力和滑动运动,油膜防止金属表面直接接触,液体粘度就是:“阻止流动的能力”或“内摩擦力” 足够的油膜，或称流体润滑,润滑 任何减少运动表面间摩擦的手段。 “为使物体运动顺滑，用润滑油或其他 润滑剂克服摩擦的方法”. 润滑剂 任何可以减少摩擦的材料。 润滑剂

2、的主要功能是分离两个运动表面并使它们之间的相互运动更容易。 润滑油作为润滑剂可以将运动表面间分离开来,将表面间的摩擦力转化为润滑油的流体摩擦。,摩擦与润滑,摩擦,当两个物体表面间有相对运动时就产生了摩擦； 摩擦消耗功率； 摩擦产生热量； 摩擦与运动速度和接触面积无关； 摩擦与表面粗糙度和接触压力有关； 摩擦用摩擦系数表示,摩擦与润滑,滑动摩擦有2条物理定律，它们是: 1.两固体表面间摩擦与接触表面积无关； 2.两固体表面间的摩擦与表面正压力成正比。 摩擦系数 其中F=与运动方向相反的摩擦力 W =负荷,m =F / W,摩擦与润滑,摩擦力 = 摩擦力 = 摩擦力,第一摩擦定律,摩擦力 摩擦力

3、x 2 摩擦力x 3,第二摩擦定律,摩擦的形式,滑动摩擦 面接触 (多数摩擦以此形式存在),滚动摩擦 点接触,流体摩擦(该情况较少出现),摩擦的形式,摩擦条件摩擦系数(m) 流体摩擦0.001 - 0.005 滚动摩擦 球0.002 磙子0.004 滑动摩擦 混合摩擦0.02 - 0.08 边界摩擦0.08 - 0.10 干摩擦0.15 - 0.40,润滑的形式,边界 润滑,混合 润滑,流体 润滑,弹性流 体润滑,Viscosity Velocity / Load,Friction Coefficient,润滑的形式,负荷,运动方向,负荷,运动方向,尖角将润滑剂刮出 -边界润滑,楔形保存了油膜

4、 -流体润滑,润滑的形式,静止,启动,运转,润滑的形式,润滑的形式 静压流体润滑 动压流体润滑 弹性流体润滑 混合润滑 边界润滑 上述润滑形式的划分决定于 设计 运转速度 负荷 材料 使用润滑剂的粘度 设备运转条件等,流体润滑的形成,覆盖全部表面 有足够的间隙 足够的运转速度和足够的粘度 足够的润滑剂 负荷不能过大,边界润滑的形成,低速运行 高负荷 表面光洁度不高 间隙很小 振动负载,润滑剂的分类,润滑油，天然油脂(动植物油) 能够自由流动并有冷却作用 润滑脂 由油加稠化剂(皂类等)制成的半固体润滑剂 易在被润滑表面保持 良好的密封性能 固体润滑剂 二硫化钼和石墨 用于极端温度条件下，低压，环

5、境较差 气体润滑 用于润滑高速低负荷的轴承,润滑剂作用,防止 /减小磨损，通过: 提供分离摩擦表面的润滑油膜 向摩擦表面覆盖保护膜 冷却 减小摩擦力并降低因摩擦产生的热量 保护 防止空气和水对部件的腐蚀 清洗 从润滑部位将污染颗粒清洗下来,润滑油的组成与性能,润滑油的组成,润滑油的组成：基础油 + 添加剂,基础油(70-95%),添加剂(5-30%),润滑油,+,=,润滑油的生产,包装材料,基础油,添加剂,存储,接收,调配,罐装,调配厂化验室,润滑油的主要性能,粘度是润滑油的最重要的性能。 其他重要性能包括 -粘度指数 -中和值(酸值和碱值，通过滴定法测得) -比重-抗磨损/极压性能 -倾点-

6、抗乳化性 -闪点-空气释放性 -燃点-抗泡性 -氧化安定性-相容性(与橡胶，密封件等不起反应) -抗腐蚀性,什么是粘度？,液体粘度度量了其阻碍流动的能力 在同样条件下，低粘度液体比高粘度液体更易于流动； 粘度是润滑油最重要的指标； 它是形成润滑油膜的最主要的因素，同时也决定了润滑剂的负载能力； 粘度单位通常用厘斯 cSt, mm2/s来表示。 通常用SAE, ISO 级别来描述粘度。,什么是粘度指数?,粘度指数(VI)反映了油品粘度随温度变化的特性 油品的粘度会随温度变化而变化； 温度升高油品变稀、温度降低油品变稠； 油的粘度指数越高，粘度随温度的变化幅度越小； 该指标是运行于较大温度范围内的

7、润滑油的重要指标。,粘度随温度变化及粘度指数,HVI高粘度指数油 (VI 85),MVI中粘度指数油(VI 30 - 85),LVI低粘度指数油 (VI 30),100oC,40oC,粘度的 对数,剪切稳定性,剪切稳定性是润滑油抵抗粘度损失的能力 高温下极高的机械应力可造成油品永久的粘度降低 多级粘度润滑油中长链的聚合物可能会在高温高剪切下被剪切成短链分子，造成粘度和粘度指数下降 它是选择润滑油基础油的重要指标之一,润滑油重要性能,倾点 润滑油最低可流动温度 (形成石蜡的温度) 该指标对低温运动性能非常重要 闪点 液面上方蒸气可被点燃的最低温度 对于可燃物体有法规要求 燃点 液面上方聚集的液体

8、蒸气可以发生自燃的最低温度,润滑油重要性能,中和值：表示油品酸化或碱化的程度 油品酸碱值改变量显示了油品的变质程度 总酸值TAN增加量或总碱值TBN减少量可度量出油品氧化或添加剂消耗的程度 总酸值(TAN) 中和1g油品中的酸所需使用的氢氧化钾的重量(mg.KOH/g) 总碱值(TBN) 中和1g油品中的碱对应酸的重量，该重量用中和同样量的酸所需要的氢氧化钾(KOH)的重量来描述，单位为(mgKOH/g),润滑油重要性能,抗乳化性：润滑油分水的性能 是透平机、压缩机和液压系统润滑油的重要性能指标 空气释放性：释放进入油中的空气的能力 对于需要防止气蚀，防止过热的变速箱非常重要 抗泡性：抵抗油品

9、表面产生泡沫的能力 泡沫是由搅动和空气进入油体造成的 泡沫将因为油品污染和进水及进入异物而增多 将使泵、齿轮箱和其他飞溅润滑系统因润滑不足造成机械故障,润滑油重要性能,氧化安定性：润滑油抵抗氧化的能力 矿物油在高温下和氧气发生反应 产生酸、积碳、沉积物、漆膜 油品使用寿命的度量 抗腐蚀性：油品抵抗对金属腐蚀的能力 油品变质后会具有腐蚀性 通过锈蚀和铜片腐蚀试验可检测出油品的防锈防腐蚀性能,润滑油重要性能,相容性：润滑油与其他物体相适应的性能 润滑油和橡胶密封件或橡胶油管可能产生反应，造成油泄漏 部分塑料件、粘结件和油漆也可能与润滑油不相容 有些合成油会和某些金属及矿物油不相容,基础油,矿物油

10、原油经过常减压蒸馏，脱蜡脱沥青，溶剂酸碱精制等处理得到的基础油 半合成油 矿物油再经加氢精制 合成油 经过化学处理工艺（典型如各种聚合工艺） 得到的基础油,基础油,矿物油：经济，可以很好 合成油：昂贵，通常很好 半合成油：居两者之间,矿物基础油,石蜡基 环烷基 芳香基,合成基础油,主要类型有聚 烯烃，聚乙二醇, 烷基苯，双酯，XHVI等.其中聚 烯烃(PAO) 应用最广. 合成基础油的特点： a. 倾点低，低温性能好 b. 粘度指数高，粘温性好 c. 高温蒸发损失小 d. 高温热稳定性和氧化安定性好,API对基础油的分类,API对基础油的分类,基础油质量对润滑油性能至关重要,统一基础油来源,Y

11、okkaichi,Kaoshiung,Pililla,Pulau Bukom,Geelong,Durban,Buenos Aires,Montreal,Wood River,Deer Park,Martinez,Stanlow,Harburg,Pernis,P.Couronne,基础油的稳定是高品质润滑剂的基础,添加剂,空气,灰尘,润滑油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。,高温,磨损碎片,燃烧酸性产物,燃烧积炭,湿气,低温,机械剪切,添加剂种类,1抗氧化剂 2清净剂 3分散剂 4粘度指数改进剂,5降凝剂 6金属钝化剂 7消泡/抗乳剂 8抗磨及极

12、压添加剂,一种润滑油可含多种添加剂,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,减少 高温时油变稀,添加剂作用与成分,添加剂作用与成分,抗磨添加剂,在摩擦条件下，在相对运动表面形成新 的膜(物理或化学)，改变摩擦力和摩擦性质 无抗磨剂，金属接触含抗磨剂，新膜,极压EP添加剂,边界吸附膜 边界反应膜硫磷性极压添加剂生成硫化铁,粘度指数改进剂VII,高分子化合物,低温下呈高度卷曲状态,温度升高时变为伸展状态,运动,粘度,cS

13、t,40,100,温度,基础油+VII,基础油,无VII,46,8.1,6.8,A,B,降凝剂,高分子聚合物 在低温下阻止石蜡结晶的形成，防止蜡 晶的成长。使之不能成为规则结晶,抗泡剂与抗乳化剂,作用原理: 溶于油中 改变油/ 水, 油/ 空气间介面张力, 以改变油对水或空气的溶解能力 不同表面张力下的情形:,油品性能检测方法,粘度的测定,1. 毛细管式粘度计 (绝对粘度计/ 相对粘度计) 雷式(Redwood) 赛式(Saybolt) 恩式(Engler) 2. 流体粘度计 3. 旋转粘度计,闪点的测定,闪点-液体产生闪火的最低温度 （高温安全性) 闭口闪点,200 C,开口闪点,倾点的测定

14、,倾点测定方式: 温度每降低 3 度, 将样品倾斜,水平放置 5 秒,观察油面的流动情况, 初次观察到不流动的温度+ 3 度.,极压性能,四球实验,FZG,TIMKEN,极压性能-四球试验,A= (A1+A2+.A10 )/ 10,负荷磨损指数,极压性能-FZG试验,齿轮台架试验FZG 初始油温1203oC 电机转速2910rpm3% 每次增加负载运行21700转 (约7.5mins) 齿轮出现擦伤的级别称为失效级,极压性能-TIMKEN试验,Timken试验 初始油温27.82.8 oC 试验钢环在钢件上加载旋转 转速8005rpm（10分钟） 保持良好油膜，试验钢环与 钢件不发生磨损的最大

15、载荷,氧化稳定性,氧化稳定性试验 300ml油品+60ml水+铜、钢线圈作为催化剂 加热至95oC，同时通过一根细管以一定速度向试管中通入氧气 监控酸值直至达到2.0 mgKOH/g，该时间即为TOST寿命，单位以小时表示,热稳定性,热稳定性试验 以钢和铜棒为催化剂 在135oC条件下，保持168小时 检测钢棒和铜棒的重量损失、颜色变化以及油品中油泥的数量。,空气释放性,空气释放性试验 在25、50、75oC时，分别将压缩空气吹入试验油品中 停止吹气后，计算当润滑油中空气体积降至润滑油总体积0.2%时所需要的时间，单位以分钟表示,油面,储油槽,直径大于1mm的气泡 迅速升至液面， 破裂或形成泡

16、沫。,空气释放性和抗泡性试验,直径小于1mm的气泡 滞留在油品中，缓慢上升,抗泡性,抗泡性试验 油样保持24oC，通入空气5min，后静置10min 分别记录刚停止吹入空气时和静置10分钟时的泡沫体积 将温度调整到93.5oC进行第二个油样的试验 当该样品泡沫完全破裂后，将温度调整回24oC，进行第三个试验。,分水性,分水性 (抗乳化性） 40ml油样和40ml蒸馏水，温度54oC/搅拌5分钟 (ISO VG 100及以上检测82oC) 记录乳化液分离时间(分钟) 如果1小时后乳化液仍不能彻底分离，则分别记录油品、水、乳化液的体积。,过滤性,过滤性 300毫升的新液压油、液压油混入水、液压油混

17、入水再加入钙离子化合物分别通过1.2um 过滤器的时间 要求是不使过滤器阻塞，过滤时间越短越好,油品的存储与管理,油品的存储与管理,储存 运输 使用 更换与替代 废油处理 润滑管理制度,润滑油的存储,润滑剂的储存管理必须遵守以下原则 避免污染 避免因温度过热或过冷而使润滑油变质 必须保持正确清楚的标签,润滑油的存储,润滑剂存储应以户内为主 户外存储可能产生的问题 雨水积聚桶面，掩盖桶盖，最后经呼吸作用而渗人桶内润滑剂，并引起桶内锈蚀。,润滑油的存储,户外存储可能产生以下问题: 户外温差大，润滑油暴露于过热或过冷的环境下，品质逐渐变坏。 长期存储 在正常温度下，一般润滑剂的存储期可以很长。但如存

18、储期超过三年( 从生产期开始算)，请先咨询供应商； 泥沙等物可能积聚桶盖附近，开桶时即混入油中； 桶的标签可能因长时间暴露户外而模糊不清以致用错油，或需取样化验鉴定，费时误事。,润滑油的存储,如限于条件而必须户外存储，应按以下方式： 采用临时性上盖； 油桶应以卧放，并以木垫枕高离开地面，以免锈蚀； 如限于存储面积桶装必须直立摆放于露天环境下，应采用密封之桶盖，且将桶略为倾斜，以免雨水积聚桶面而淹盖桶盖。,润滑油的存储,何种润滑剂应优先存储户内 纸箱包装润滑剂 变压器油 白矿油 含添加剂引擎油 润滑脂,润滑油的运输,桶装润滑油的运输 应由熟练工人处理运输，防止包装受损 大桶装的润滑油和润滑脂重量

19、为180 至200 公斤，没有机械设备的帮助，不应一人单独处理。 油桶不应从高处抛下或在凹凸不平的地面滚动，造成桶上油漆脱落或产品标记模糊不清，甚至使油桶破裂,润滑油的使用,使用正确的优质润滑油 定期检查润滑油的状况-目视或检测 按时更换和补加润滑油，注意： 补给润滑剂用的容器，必须有盖并经常保持清洁，按时洗净 每种润滑剂应有专用容器，其上注明盛放滑剂的名称，以防混杂 废油或污油应使用标明的器皿盛放，不应与新油同置一仓库。 机械润滑应由专门人员负责执行，并应建立统一例行工作程序,润滑油的更换与代替,润滑油的更换与补加 任何润滑油均有一定的使用寿命 润滑油更换时应尽可能将旧油及油泥清理干净，即使少量旧油残留也会显著缩短润滑油使用寿命 应尽可能补加同种润滑油,润滑油的更换与代替,润滑油的替代 不同品牌的润滑油成分(基础油和添加剂)可能不同，相互之间不完全相容 应尽量避免不同品牌、牌号和粘度级别的润滑油混合使用 不同油品的替代，最好在换油时进行，必要时还需要