工程機械潤滑脂的選擇和使用

1、潤滑脂的主要性能指標

    ①滴點:指在規定的條件下加熱,達到一定流動性時的溫度。它大體上可以決定潤滑指的使用溫度(滴點比使用溫棄高15~30度)

    ②錐入度:指在規定的溫度和負荷下試驗錐體在5s內自由垂直刺入油脂中的深度(單位為1/10mm)。它是潤滑指稠度和軟硬程度的衡量指標。

    ③膠體安定性(析油性):指在外力作用下潤滑指能在其稠化劑的骨架中保存油的能力,用分油量來判定。當潤滑脂的析油量超過5%-20%時,此潤滑脂基本上不能使用。

    ④氧化安定性:指在儲存和使用中抵抗氧化的能力。

    ⑤機械安定性:指在機械工作條件下抵抗稠度變化的能力。機械安定性差,易造成潤滑脂的稠度下降。

    ⑥蒸發損失:指在規定條件下,其損失量所占總量的百分數。它是影響潤滑脂使用壽命的一項重要因素。

    ⑦抗水性:指在水中不溶解、不從周圍介質中吸收水分和不被水洗掉等的能力。

    ⑧相似粘度:指其非牛頓流體流動時的剪應力與剪速之比值。轉速高時其粘度低,反之則粘度較大。

    2、潤滑脂的失效分析

    (1)物理因素引起的失效

    潤滑脂在使用中會同時受到機械剪切和離心力的作用下潤滑脂會被甩出摩擦界面而使其分油,導致潤滑脂油分減少、錐入度減小而硬化,到一定程度后潤滑脂將完全失效;在機械剪切作用下,潤滑脂結構愛到破壞(如皂纖維脫開或取向),引起其軟化、稠度下降和析油量增加等,最終導致失效。通常情況下,潤滑脂使用轉遞速增加2000r/min,其壽命將減少一半左右。在高剪切應力下,轉速增加一倍,使用壽命只相當于原壽命的1/10。

    (2)化學因素引起的失效

    潤滑脂與空氣中的氧發生化學反慶產生酸性物質,它首先是消耗脂中的抗氧化添加劑,但到一定程度后,生成的有機酸會腐蝕金屬元件并破壞脂的結構,使其滴點下降、基礎油粘度增加和流動性變差等。大量試驗表明,溫度越高,潤滑脂的壽命下降越明顯。如溫度在90~100度時,溫度每升高19度,脂的壽命約降低一半,而在10~150度時,溫度每升高15度,脂的壽命也將下降一半。

    此外,潤滑脂使用環境中的水分、塵埃和有害氣體等也是使其劣化的重要因素。例如:脂中混入銅、鐵、鉛和青銅等磨損微粒,會地脂的氧化起催化作用。總之,潤滑脂的失效原因很多,有時可能由某一原因引起,但更多是多種因素其同作用的結果,或者以一種原因為突破口,然后其他原因共同作用。

    3、潤滑脂的合理選擇

    選擇潤滑脂時,主要應考慮摩擦副的工況(負荷、速度、溫度)、工作狀態(連續運轉、斷續運轉、有無振動和沖擊等)和工作環境(濕度、氣溫、空氣污染程度等)。

    (1)潤滑脂的使用溫度應至少低于其滴點20~30度

    在使用溫度高時,應選擇抗氧化性能好、蒸發損失小和滴點高的脂;在使用溫度低時,應選擇低啟動矩、相似粘度小的脂,如以合油為基礎油的脂。

    (2)所選的潤滑脂應與被潤滑摩擦副的使用速度相適應

    在高轉速時,要選用低粘度基礎油制成的錐入度較大的潤滑脂;對于低速用的脂,應選擇以高粘度基礎油制成的高錐入度牌號的潤滑脂。

    (3)所選潤滑脂應與負荷大小相適應。

    重負荷時,應選擇基礎油粘度高、稠化劑含量高的潤滑脂。負荷特別大時,應注意選擇加有極壓添加劑或填料(二硫化鉬、石墨)的潤滑脂;中低負荷時,一般選用2號稠度皂纖維結構短、中等粘度基礎油的潤滑脂。

    (4)所選潤滑脂應與所使用的環境條件相適應

    在空氣潮濕或與水接觸的環境下,應選用如鈣基、鋰基、復合鋰基等抗水性好的脂;塵埃多時,應選擇較稠硬(即牌號高一些)的脂,這樣密封性較好,可防止雜質混入摩擦副中。

    在強化學介質環境下,應選用如氟碳潤滑脂這樣的抗化學介質的合成油潤滑脂。

    (5)所選潤滑脂應與摩擦副的供脂方式相適應

屬集中供脂時,應選擇00~1號潤滑脂;對于定期用脂槍、脂杯等加注脂的部位,應選擇1~3號潤滑脂;對于長期使用而不換脂的部位,應選用2號或3號潤滑脂。

    (6)所選潤滑脂應與摩擦副的工作狀態相適應

    如在振動較大時,應用粘度高、粘附性和減振性好的脂,如高粘度環烷基或混合基潤滑油稠化的復合皂基潤滑脂。

    (7)所選潤滑脂應與其使用目的相適應

    對于潤滑用的脂須按摩擦副的類型、工況、工作狀態、環境條件和供脂方式等的不同而作具體選擇;對于保護用的脂,應能有效地保護金屬免受腐蝕,如保護與海水水接觸的機件,應選擇粘附能力強、抗水能力大的鋁基潤滑脂;一般保護用脂可選用固體烴稠化高粘度基礎油制成的脂。對于密封用脂,應注意其抵抗被密封介質溶劑的性能。

    (8)所選潤滑脂應盡量保證減少脂的品種,提高經濟效益。

    在滿足要求的情況下,盡量選用鋰基脂、復合皂基脂、聚脲脂等多效通用的潤滑脂。這樣,既減少了脂的品種,簡化了脂的管理,且因多效脂使用壽命長而可降低用脂成本,減少維修費用。

    4、潤滑脂的正確使用

    (1)所加注的潤滑量要適當

    加脂量過大,會使摩擦力矩增大,溫度升高,耗脂量增大;而加脂量過少,則不能獲得可靠潤滑而發生干摩擦。一般來講,適宜的加脂量為軸承內總空隙體積的1/3~1/2。但根據具情況,有時則應在軸承邊緣涂脂而實行空腔潤滑。

    (2)注意防止不同種類、牌號及新舊潤滑脂的混用

避免裝脂容器和工具的交叉使用,否則,將對脂產生滴點下降,錐入度增大和機械安定性下降等不良影響。

    (3)重視更換新脂工作

    由于潤脂品種、質量都在不斷地改進和變化,老設備改用新潤滑脂時,應先經試驗,試用后方可正式使用;在更換新脂時,應先清除廢潤滑脂,將部件清洗干凈。在補加潤滑脂時,應將廢潤脂擠出,在排脂口見到新潤滑脂時為止。

    (4)重視加注潤滑脂過程的管理

    在領取和加注潤滑脂前,要嚴格注意容器和工具的清潔,設備上的供脂口應事先擦拭干凈,嚴防機械雜質、塵埃和砂粒的混入。

    (5)注意季節用脂的及時更換

    如設備所處環境的冬季和夏李和溫差變化較大,如果夏季用了冬季的脂或者相反,結果都將適得其反。

    (6)注意定期加換潤滑脂

    潤滑脂的加換時間應根據具體使用情況而定,既要保證可靠的潤滑又不至于引起脂的浪費。

    (7)不要用木制或紙制容器包裝潤滑脂

    防止失油變硬、混入水分或被污染變質,并且應存放于陰涼干燥的地方。
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