淺談鋼廠設(shè)備軸承的潤(rùn)滑
2018-08-13劉海超
【摘 要】對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō),機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行將直接決定企業(yè)是否能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。確保機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)行的Z有效,Z重要的方法是設(shè)備潤(rùn)滑。設(shè)備良好的潤(rùn)滑不僅保證了設(shè)備正常穩(wěn)定的運(yùn)行,而且延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,降低了設(shè)備故障的發(fā)生率,降低生產(chǎn)成本,并提高公司的生產(chǎn)效率。【關(guān)鍵詞】潤(rùn)滑;鋼廠設(shè)備;故障原因;建議
一、鋼廠設(shè)備潤(rùn)滑的重要性
機(jī)械設(shè)備是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的平臺(tái)。良好的設(shè)備操作取決于良好的設(shè)備潤(rùn)滑。所謂設(shè)備潤(rùn)滑是指使用第三種物質(zhì)(液體、氣體、固體等)分離兩個(gè)摩擦表面,避免兩個(gè)摩擦表面之間的直接接觸,減少摩擦和磨損。摩擦和磨損是一種機(jī)械部件的三種主要損傷形式(磨損、腐蝕和斷裂),是降低機(jī)器和工具的效率、精度甚至報(bào)廢的重要原因。潤(rùn)滑的主要功能包括以下七個(gè)方面:(1)潤(rùn)滑;(2)冷卻:(3)洗滌;(4)密封;(5)防銹和防腐蝕保護(hù):(6)減震:(7)輸送動(dòng)力。良好的設(shè)備潤(rùn)滑是減少設(shè)備磨損、提高設(shè)備效率、節(jié)約材料和能源的有效途徑。因此,設(shè)備潤(rùn)滑是設(shè)備管理的核心工作。
二、鋼廠設(shè)備軸承潤(rùn)滑材料研究
鋼廠各種設(shè)備的軸承具有尺寸大、脂肪量大、使用條件苛刻(極壓、高溫、冷卻水、雜質(zhì)侵蝕)等特點(diǎn),對(duì)潤(rùn)滑脂性能有特殊要求。傳統(tǒng)使用的潤(rùn)滑脂主要是金屬皂脂,如鋰基潤(rùn)滑脂、復(fù)合鋁潤(rùn)滑脂等。近年來(lái),由于尿素潤(rùn)滑脂在鋼廠的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)其進(jìn)行了更深入的研究。
(一)脲基脂潤(rùn)滑機(jī)理研究
在長(zhǎng)期使用脲基脂的軸承滾動(dòng)面上觀察到褐色乃至黑色的染色現(xiàn)象。使用脲基脂的軸承滾動(dòng)面的磨損程度顯著小于使用皂基脂的軸承滾動(dòng)面的磨損程度。這些特有現(xiàn)象為研究其潤(rùn)滑機(jī)理提供了依據(jù)。
用脲基脂潤(rùn)滑的U軸承的滾動(dòng)面有明顯的染色,光學(xué)顯微鏡下呈青色和白色,磨損程度相當(dāng)小。復(fù)合鋁基脂潤(rùn)滑的S軸承的滾動(dòng)面發(fā)生磨損,直到磨成鏡面。兩個(gè)軸承的滾動(dòng)面的硬度都比新軸承亨顯著增加,而非滾動(dòng)面的硬度都只稍有增加,稱(chēng)為“加工硬化”現(xiàn)象。脲基脂的染色現(xiàn)象特別是在軸承負(fù)荷圈部位表現(xiàn)顯著,在非負(fù)荷圈部位幾乎沒(méi)有。此現(xiàn)象與優(yōu)良的抗磨損性能之間有某種相關(guān)性。
(二)脲基脂的各種性能
脲基脂由于稠化劑分子中不含使基礎(chǔ)油氧化的催化劑金屬元素,分子中含有芳香環(huán)和粒子間的特殊鍵合力等,因此在高溫等苛刻條件下具有各種優(yōu)良的性能。
1.潤(rùn)滑性
傳統(tǒng)皂基脂在鋼廠軸承中使用時(shí),軸承表面被磨損,嚴(yán)重時(shí)還要更換軸承。而使用脲基脂顯著地減少軸承滾動(dòng)接觸負(fù)載面的磨損。由脲基脂潤(rùn)滑機(jī)理的分析可知,使用脲基脂的軸承滾動(dòng)接觸面形成氧化鐵層和脈化合物覆蓋層,從而有效地減少了軸承表面的摩擦和磨損。因此,脲基脂在滾動(dòng)潤(rùn)滑條件(EHL)下具有極好的潤(rùn)滑性能。
2.抗輻射
潤(rùn)滑劑的抗輻射能力主要取決于基礎(chǔ)油和所用稠化劑類(lèi)型。金屬皂稠化劑在輻射作用下可形成加速基礎(chǔ)油氧化的催化劑,而脈稠化劑沒(méi)有這種影響。銼基脂和膨潤(rùn)土脂經(jīng)照射后分離成液相和固相,而脲基脂仍保持原狀態(tài),說(shuō)明脲基脂的抗輻射性能良好。
3.優(yōu)良的心熱性和長(zhǎng)的使用壽命
脲基脂同皂基脂相比,15090以下的耐熱性更好,使用壽命更長(zhǎng)。脲基脂在15090以上長(zhǎng)期加熱,開(kāi)始發(fā)生脫水反應(yīng)生成碳化二亞胺,進(jìn)一步發(fā)生分解和聚合。因此脲基脂通常用于巧oIc以下的長(zhǎng)期潤(rùn)滑,在更高的溫度下通常用于短期潤(rùn)滑。但也有合成油脲基脂在25090下具有較長(zhǎng)軸承壽命和實(shí)例,例如7017-1脂(合成油脲基脂)在250`0、204軸承、6000r/min、負(fù)荷23N下,軸承壽命大于500h,因此可以用于一60-+250℃長(zhǎng)期潤(rùn)滑。
4.防銹性能
脲基脂的防銹性能可通過(guò)在脂中添加防銹劑來(lái)改進(jìn)。軸承使用壽命試驗(yàn)結(jié)果表明,精選的防銹劑無(wú)不利影響。
三、鋼廠設(shè)備潤(rùn)滑的作用及潤(rùn)滑管理的目的
(一)減磨、無(wú)磨作用
淹沒(méi)在粗糙摩擦面的凹谷中的油分子利用小的空間和內(nèi)部剪切力來(lái)增大或減小流體壓力以減小摩擦力,從而潤(rùn)滑上下摩擦面以實(shí)現(xiàn)防摩擦效果,建少摩擦或無(wú)磨損。潤(rùn)滑油可以反映微小的凸凹表面之
