潤滑基礎知識(通用)
2019-04-26 摩擦與潤滑
摩擦磨損潤滑學,統稱摩擦學。是研究相對運動相互作用表面間各種問題的一門新興的、獨立的、邊緣學科。它涉及到物理、工程熱物理、冶金、機械工程、化學、數學、力學等各個學科;對提高機械設備性能、可靠性、耐用性、及節約材料,降低能源消耗,充分發揮生產能力等方面有著重大的影響。
摩擦磨損和潤滑是日常生活和生產技術各個方面都存在的一種普遍現象,有運動就有摩擦。相對運動機件間的摩擦,除消耗能量外,還會使機件表面發生磨損。潤滑能有效控制摩擦,減少磨損。
潤滑系統是各種機械必不可少的重要組成部分,潤滑的好壞直接影響到機械設備的效率、功率和使用壽命。在引發機械故障的原因中,比率Z大的就是潤滑問題。機械和潤滑是密不可分的。
圖1可概括為:把各種潤滑劑通過各種潤滑裝置,以一定的潤滑方式加入到機械的摩擦面上,降低摩擦,減少磨損,防止燒結,以達到降低磨損的目的。
潤滑系統是各種機械必不可少的重要組成部分,潤滑的好壞直接影響到機械設備的效率、功率和使用壽命。在引發機械故障的原因中,比率Z大的就是潤滑問題。機械和潤滑是密不可分的。
圖1可概括為:把各種潤滑劑通過各種潤滑裝置,以一定的潤滑方式加入到機械的摩擦面上,降低摩擦,減少磨損,防止燒結,以達到降低磨損的目的。

摩擦面、潤滑方式和潤滑劑是潤滑的三大要素。
摩擦的分類
按摩擦狀態,即表面接觸情況和油膜厚度,可以將滑動摩擦分為四大類,即干摩擦、邊界摩擦(潤滑)、液體摩擦(潤滑)和混合摩擦(潤滑)。
磨損
由于運動副表面的摩擦導致的表面材料的逐漸消失或轉移,稱為磨損。在正常情況下,零件經短期跑合后,進入穩定磨損階段,但若跑合期壓強過大、速度過高,潤滑不良時,則跑合期很短,并立即轉入劇烈磨損階段,使零件很快報廢。
磨損分類
按破壞的機理,磨損主要有四種基本類型,即粘著磨損、接觸疲勞磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損。
潤滑
潤滑就是利用潤滑劑減少承載表面之間的摩擦、磨損或其它形式的表面破壞。潤滑是摩擦學研究的重要內容。
潤滑的作用
潤滑劑可以是氣體、液體或固體,總之是加入到兩個相對運動表面之間,能減少其摩擦和磨損的任何物質。使用潤滑劑主要作用是把靜摩擦和動摩擦減小到Z小和防止磨損。潤滑劑的其他作用還有:
(1)控制摩擦
在摩擦副之間加入潤滑劑,形成潤滑膜,使外摩擦變為內摩擦,從而降低摩擦因數,減少摩擦阻力,減少功率消耗。
(2)減少磨損
潤滑劑在摩擦表面間,可以減少磨料磨損、表面銹蝕、金屬間的咬合與表面撕脫等造成的磨損。
(3)降低溫度
潤滑劑能夠降低摩擦因數、減少摩擦熱的產生,可以吸熱、傳熱、散熱。起到降溫冷卻作用,使機械在正常溫度下工作。
(4)防止腐蝕
潤滑劑一般均對金屬無腐蝕作用,能隔絕潮濕空氣中水分及有害物質侵蝕,保護金屬表面免受腐蝕。
(5)沖洗作用
潤滑劑在潤滑過程中的不斷流動,可把摩擦表面間的磨粒帶走,減少磨料磨損。
(6)密封作用
潤滑劑不但能起到減少摩擦的作用,還能增強密封效果,使其在運轉中提高工作效率,可防止水、雜質侵入。
(7)減少振動
潤滑劑能使機械能轉變為液壓能,減緩沖擊,吸收噪聲與振動。
潤滑分類
根據潤滑劑的物質形態,潤滑可分為氣體潤滑、液體潤滑、半固體潤滑及固體潤滑。
液體潤滑
減速機、齒輪座、精密的油膜軸承等均采用不同粘度和性能的液體潤滑油潤滑。液體潤滑劑包括礦物潤滑油、合成潤滑油、乳化液等。主要有以下幾種:
減速機、齒輪座、精密的油膜軸承等均采用不同粘度和性能的液體潤滑油潤滑。液體潤滑劑包括礦物潤滑油、合成潤滑油、乳化液等。主要有以下幾種:
A、礦物油,主要是石油產品,此種油來源充足,穩定性好、成本低,應用Z廣;
B、動、植物油,其油性好,Z適于邊界潤滑使用,但穩定性差,來源不足,應用較少;
C、合成油,如磷酸酯(低溫潤滑劑)、硅酸鹽酯(高溫潤滑劑)、氟化物(耐氧化潤滑劑)等,近年來應用面不斷拓廣。
C、合成油,如磷酸酯(低溫潤滑劑)、硅酸鹽酯(高溫潤滑劑)、氟化物(耐氧化潤滑劑)等,近年來應用面不斷拓廣。
固體潤滑
固體潤滑劑分為無機化合物(石墨、二硫化鉬、硼砂等)與有機化合物(金屬皂、動物脂等)兩種。使用時常將潤滑劑粉末與膠粘劑混合起來應用,也可與金屬或塑料等混合后制成自潤滑復合材料。固體潤滑劑適用于高溫、大載荷以及不宜采用液體潤滑劑和潤滑脂的場合。
潤滑方式和潤滑裝置
要把潤滑劑合理、可靠、不間斷地加注到摩擦面上(即潤滑部位),就必須采取一定的方式方法,通過一定的裝置來實現。通常把所采取的方式方法叫潤滑方式,把這些裝置叫潤滑裝置,由各個潤滑裝置組成的整個系統則叫潤滑系統。
潤滑系統主要由如下一些元件組成:油箱(杯、槽),油泵,進出油管,過濾器或其他凈化設備,冷卻器或加熱器,密封裝置,控制、檢查、報警裝置及其他輔件。
對潤滑方式和潤滑裝置的要求,簡單說來就是:
(1)保證潤滑劑的供給正常;
(2)潤滑、冷卻等效果好;
(3)防止污染,保持清潔;
(4)力求簡單,便于操作和維修。
由于各種機械的潤滑部位千差萬別,加之潤滑劑的種類極多,因此采用的潤滑方式也多種多樣。按照供油方式的不同,可以分為單體潤滑裝置、集中潤滑系統(干油、稀油)。
單體潤滑裝置
1、手工給油裝置
由操作工使用油壺或油槍向潤滑點的油孔,油嘴及油杯加油稱為手工給油潤滑,主要用于低速、輕載和間歇工作的滑動面、開式齒輪、鏈條以及其他單個摩擦副。
2、滴油潤滑
滴油潤滑主要使用油杯向潤滑點供油。常用的油杯有:針閥式注油杯、壓力作用滴油油杯等。油杯多用鋁或鋁合金等輕金屬制成骨架,杯壁的檢查孔多用透明的塑料或玻璃制造,以便觀察其內部油位。
3、油繩和油墊潤滑
油繩和油墊潤滑方法是將油繩、氈墊等浸在潤滑油中,應用虹吸管和毛細管作用吸油。所使用油的粘度應低些。油繩和油墊等具有一定過濾作用,可保持油的清潔。
油墊潤滑一般應用于加油有困難或不易接近的軸承,但所潤滑的表面的速度不宜過高。油墊從專用的儲油槽中吸進潤滑油經供給與它相接觸的軸頸。油墊主要應用粗毛氈制造,使用時應定期清洗并加以烘干,然后重新裝配使用。
油墊潤滑一般應用于加油有困難或不易接近的軸承,但所潤滑的表面的速度不宜過高。油墊從專用的儲油槽中吸進潤滑油經供給與它相接觸的軸頸。油墊主要應用粗毛氈制造,使用時應定期清洗并加以烘干,然后重新裝配使用。
4、油環或油鏈潤滑
油環或油鏈潤滑只能用于水平安裝的軸,在軸上掛一個油環,環的下部浸在油池內,利用軸轉動時的摩擦力,把油環帶著旋轉,將潤滑油帶到軸頸上,再在軸頸的表面流散到各潤滑點。需要注意轉軸應無沖擊振動,轉速不易過高。
5、油浴和飛濺潤滑
油浴和飛濺潤滑主要用于閉式齒輪箱、鏈條和內燃機等。一般利用高速(不高于12.5m/s)旋轉的機件從專門設計的油池中將油帶到附近的潤滑點。有時在軸上設置帶油的輪子把油帶到軸頸上。飛濺潤滑所用油池應裝設油標,油池的油位深度應保持Z低被淹沒2~3個齒高。為了便于散熱,Z好在密閉的齒輪箱上設置通風孔以加強箱內外空氣的對流。
6、壓力強制潤滑
壓力強制潤滑是在設備內部設置小型潤滑泵通過傳動機件或電動機帶動,從油池中將潤滑油供送到潤滑點。供油是間歇的,它既可用作單獨潤滑,也可將幾個泵組合在一起潤滑。
強制潤滑時,潤滑油隨設備的開、停而自動送、停。油的流量由柱塞行程來調整,由每秒幾滴至幾分鐘1滴。油壓范圍為0.1~4MPa。為保持潤滑油的清潔,油池應有一定深度,以防止吸入油池中的沉淀物。
7、噴油潤滑
7、噴油潤滑
噴油潤滑是指將潤滑油與一定壓力的壓縮空氣在噴射閥混合后噴射向潤滑點的潤滑方式。對齒輪的潤滑要求在直接壓力下把潤滑油從輪齒的嚙入方向送到嚙合的齒隙中以進行潤滑。對雙向轉動的齒輪,則需在齒輪的兩面均安裝噴油孔管。在蝸輪傳動中,噴油應從蝸桿的螺旋開始與蝸輪嚙合的一面噴射。
集中潤滑系統
隨著生產的發展,機械化、自動化程度的不斷提高,潤滑技術也由簡單到復雜,不斷更新發展,集中潤滑系統是指從一個潤滑油供給源通過一些分配器分送管道和油量計量件,按照一定的時間把需要的潤滑油、脂準確的供往多個潤滑點的系統,包括輸送、分配、調節、冷卻、加熱和凈化潤滑劑,以及指示和監測油壓、油位、壓差、流量和油溫等參數和故障的整套系統。
隨著生產的發展,機械化、自動化程度的不斷提高,潤滑技術也由簡單到復雜,不斷更新發展,集中潤滑系統是指從一個潤滑油供給源通過一些分配器分送管道和油量計量件,按照一定的時間把需要的潤滑油、脂準確的供往多個潤滑點的系統,包括輸送、分配、調節、冷卻、加熱和凈化潤滑劑,以及指示和監測油壓、油位、壓差、流量和油溫等參數和故障的整套系統。
集中潤滑給油系統解決了傳統人工潤滑的不足之處,在機械運作時能定時、定點、定量的給予潤滑,使機件的磨損降至Z低,大大減少潤滑油劑的使用量,在環保和節能的同時,降低機件的損耗和保養維修的時間,Z終達到提高運營收益的Z佳效果。
集中潤滑給油系統按潤滑泵供油方式分,可分為手動供油系統和自動電動供油系統;按潤滑方式分,可分為間歇供油系統和連續供油系統;按運輸介質分,可分干油集中潤滑系統和稀油集中潤滑系統;按照自動化程度分,可分普通自動潤滑系統和智能潤滑系統。
潤滑油的組成
潤滑油是用在各種類型機械上以減少摩擦、保護機械及加工件的液體潤滑劑,主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。
潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成。基礎油是潤滑油的主要成分,決定著潤滑油的基本性質。添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足,使潤滑油具有某些新的特殊性能。
潤滑油添加劑
為了適應潤滑要求與改善潤滑油、脂的某些性能而添加到油、脂成品中的某些有機物,稱為潤滑材料添加劑。它賦予油品新的特性。或使之提高所希望的特性。但添加劑并不是萬能的。即使加入了添加劑,也不能使設計不良的機器改善性能,也不能把精制程度差的油變成優質油。添加劑只是適當提高油品的某些性能。
1、添加劑的作用
添加劑的作用大致可歸納為如下幾方面:
(1)增強潤滑油、脂在極端工作條件下有效地進行工作的能力。
(2)推遲潤滑油、脂受外界環境影響而老化變質的時間,延長其使用壽命。
(3)保護機構表面不致受燃油破壞,不受燃燒產物沾污。
(4)改進潤滑油、脂的物理性能,并形成新的性能,如降低潤滑油、脂凝點、消除泡沫及提高粘度指數等。
潤滑油常用理化指標
潤滑油常用理化指標
(1)密度和相對密度(2)色度(3)粘度(4)粘度指數 (5)閃點 (6)凝點 (7)傾點 (8)水分(9)機械雜質 (10)酸值 (11)泡沫性(12)抗乳化性 (13)氧化安定性 (14)防銹性 (15)空氣釋放值 (16)密封適應性指數 (17)水解安定性 (18)剪切安定性
潤滑脂常用理化指標
(1)滴點(2)錐入度(3)蒸發損失量(4)水淋流失量(5)膠體安定性(6)機械安定性 (7)氧化安定性
工業齒輪油
齒輪油是用于動力變速、傳動或轉向裝置的潤滑劑。
齒輪油的工作條件
齒輪機構是一種重要傳動機構,其傳遞功率范圍大,傳動效率較高。
運動和動力的傳遞是在齒輪機構中每對嚙合齒面的相互作用,相對運動中完成的,其間必然產生摩擦。為避免機件直接摩擦,需要用潤滑劑將工作面隔開,以保持齒輪機構的工作效率和使用壽命。齒輪油就是Z主要的潤滑劑。
運動和動力的傳遞是在齒輪機構中每對嚙合齒面的相互作用,相對運動中完成的,其間必然產生摩擦。為避免機件直接摩擦,需要用潤滑劑將工作面隔開,以保持齒輪機構的工作效率和使用壽命。齒輪油就是Z主要的潤滑劑。
齒輪的曲率半徑小,潤滑中形成油楔的條件差,輪齒的每一次嚙合均須重新建立油膜。另外,嚙合表面不相吻合,有滾動也有滑動,惡化了油膜狀況。
工業齒輪油的分類
工業齒輪油根據其使用條件不同,又可分為閉式工業齒輪油、開式工業齒輪油和蝸輪蝸桿油。對它們的要求有很大的差異,而共同之處可歸納為:具有良好的潤滑性能。良好的熱氧化安定性,更好的防銹防腐性能,良好的抗乳化性和抗泡沫性能。
對于開式齒輪油,除具有一般齒輪油的要求外,很重要的一點是具有很好的粘附性能,以保證在使用過程中不因流失而喪失其潤滑性。
對于蝸輪蝸桿傳動裝置,由于其精動速度大,發熱量高,為此,多采用青銅(或鑄鐵)蝸輪和鋼質的蝸桿相匹配,以克服相同材質容易產生粘連的缺點,因此,對蝸輪蝸桿傳動裝置用油的要求是,應具有良好的潤滑性能和對其所用材質有很好的適應性。
閉式工業齒輪油
閉式工業齒輪油主要用于閉式齒輪潤滑的情況,其潤滑方法有油浴式潤滑、飛濺潤滑、集中循環潤滑、噴霧潤滑等。

開式工業齒輪油
開式工業齒輪油適用于開式齒輪潤滑的情況,開式齒輪因結構簡單、經濟實用。其常用的潤滑方式有滴油法、涂抹法和油盤法(油盤法類似閉式齒輪的油浴式潤滑)。因開式齒輪在運轉中潤滑油易被擠出或甩掉,而要用粘度較大的油或脂加上粘附劑或瀝青等調配而成。
工業齒輪油的選用
選用齒輪油的四條原則:
(1)根據齒面接觸應力選擇齒輪油的類型。
(2)根據齒輪線速度選擇齒輪油粘度。速度高的選用低粘度油,速度低的選用高粘度油。
(3)注意使用溫度。油溫度,油粘度應大,夏天用粘度高的油,冬天用粘度低的油。
(4)注意齒輪潤滑和軸承潤滑是否同一系統,是滾動軸承還是滑動軸承。滑動軸承要求潤滑油的粘度較低。
潤滑脂
潤滑脂是將稠化劑分散到液體潤滑劑(通常稱為基礎油)中形成的穩定的半固體狀產品。
通用鋰基潤滑脂
此種潤滑脂抗氧化安定性、耐溫性、耐水性均比較好,稠化劑主要采用十二羥基硬脂酸鋰,基礎油一般采用中等粘度(46-68),適合于大部分通用部位軸承潤滑,如皮帶機軸承等,不適合于重負荷部位。
設備潤滑與管理
設備的正常運轉和使用壽命,很大程度上決定于潤滑工作好壞,設備潤滑就象人體的血液循環一樣,血液循環一旦出問題,便危及設備。設備潤滑是一門涉及多學科的技術,然而它又與管理工作密切相關,潤滑離不開管理。
潤滑油的選用
新設備安裝時,首先碰到的一個問題是正確選用潤滑油。選油不當,設備會出現故障,甚至造成設備毀壞或人身事故。潤滑油的選用,與很多因素有關,必須根據設備實際工況和有關理論,具體問題具體分析。一般可從下面三個方面來考慮。
1、設備工況
(1)設備載荷 (2)運動速度(3)溫度(4)環境濕度與水接觸情況
2、油品
(1)油品種類(2)粘度(3)傾點(4)閃點
3、設備制造廠推薦
潤滑油的代用實例
(1)機械油可選用粘度相當的齒輪油代。
(2)全損耗系統用油可用粘度相當的HL液壓油代。
(3)HL液壓油可用抗磨液壓油。
(4)相同牌號的導軌油和液壓油可以暫時互相代用。
(5)中載荷工業齒輪油可以采用同等粘度的重載荷工業齒輪油替代。
油品的運行維護
油品的運行維護
潤滑油在使用過程中,難免要老化變質。如果在使用過程中加強對質量維護與監控,則可防止油品的異常變質,降低老化速度,延長使用壽命。
一、潤滑油老化變質的原因
(1)水和空氣能使油品氧化,在使用過程中受溫度、壓力的影響使氧化速度加快,油品被氧化后,產生有機酸和沉淀物。活性金屬的存在,能加速油品氧化。
(2)潤滑油中添加劑的消耗、分解,使油品質量下降。使用溫度和混入介質(如水、燃料油、乳化液等)能促使添加劑消耗,分解速度加快。混入水、雜質等有害成分,是油品變質的直接原因,不僅分解添加劑,還能破壞潤滑狀況,引起磨損等。
(3)不適當的混油,也能使油品變質。
(4)電場也能加速油品變化。
二、使用過程的質量維護
(1)水和空氣能使油品氧化,在使用過程中受溫度、壓力的影響使氧化速度加快,油品被氧化后,產生有機酸和沉淀物。活性金屬的存在,能加速油品氧化。
(2)潤滑油中添加劑的消耗、分解,使油品質量下降。使用溫度和混入介質(如水、燃料油、乳化液等)能促使添加劑消耗,分解速度加快。混入水、雜質等有害成分,是油品變質的直接原因,不僅分解添加劑,還能破壞潤滑狀況,引起磨損等。
(3)不適當的混油,也能使油品變質。
(4)電場也能加速油品變化。
二、使用過程的質量維護
使用過程的質量維護,主要是根據油品的特性和引起老化變質的原因,積極采取防范措施,并且加強跟蹤監控。具體做法是:
(1)控制油溫
為了防止油溫過高,應把油溫控制在工作溫度的Z低點。有潤滑油冷卻器的系統,應經常注意調節冷卻水,沒有冷卻器的系統,也應注意油箱的散熱。
(2)防止有害物質混入潤滑系統
潤滑系統應切實做到防止水、乳化液、燃料油、蒸汽、空氣、灰塵等有害物質進入。如果油中已混入空氣和水分,應注意及時排放。固體雜質進入后,應注意及時過濾。
(3)加強潤滑管理
采取防劣化措施,潤滑管理,要有專人負責。不得隨便混油。潤滑系統要保持清潔密閉。油箱內壁不能涂油漆,也不能用鉛、銅或紅鉛等油溶性物質做密封材料。換新油時,油箱、管線及潤滑部位一定要沖洗干凈,防止舊油中殘留下來的變質組分污染新油。潤滑系統要配備凈油設備。油品在使用過程中要注意質量跟蹤。
采取防劣化措施,潤滑管理,要有專人負責。不得隨便混油。潤滑系統要保持清潔密閉。油箱內壁不能涂油漆,也不能用鉛、銅或紅鉛等油溶性物質做密封材料。換新油時,油箱、管線及潤滑部位一定要沖洗干凈,防止舊油中殘留下來的變質組分污染新油。潤滑系統要配備凈油設備。油品在使用過程中要注意質量跟蹤。
三、油品的現場儲存管理
儲運容器必須清潔。不清潔或儲存過不同類型的油品的容器,必須經過清洗。不同類型的油品,容器要專用,一般不用鍍鋅桶裝含添加劑的潤滑油。油品出入庫要建立臺賬。
新油存放區應當劃定專門區域,選擇干燥、通風、避光、無灰塵、有水泥地面(避免滲漏和污染)的室內區域,遠離火源和高壓線,地面應當干燥,堅實,存放區位置應適合吊裝和運輸。一般環境Z高溫度不超過40℃,并符合有關安全、環保和消防規定。新油存放區實行封閉管理,設立圍欄,并上鎖,由專人負責,放“新油存放區”定置牌。
油品按品種品牌分類存放整齊。200L桶Z高可碼放2層。17公斤及以下小桶Z高碼放3層。油品存放區要保持清潔,不得存放其他物品,遠離氧氣、乙炔等易燃或助燃品。任何油品在不使用時,要加蓋密封。油桶表面保持清潔,防止油品泄漏。
每作業部原則上設立一個報廢油品臨時存放點(存放條件同新油存放點),放“廢油存放區”定置牌。廢油存放區及油桶表面要保持清潔。配備消防沙箱、鐵鍬、滅火器等消防設施,滿足國家及公司相應的消防、安全、環保等規定,并拉警戒線標識。報廢油品統一存放,廢油須加蓋密封,廢油及廢油桶不得堆疊存放,廢油存放點不得存放其他物品。
檢修期間集中換油所需油品Z早于檢修開始前24小時進入場地,禁止提前入場。檢修工作完成后24小時內,現場廢油須清理干凈。
換油周期
裝用量大于2立方米的各類集中油站,實行按質換油,小于2立方米的各類油站和單體潤滑設備,實行按期換油。
換油及加油注意事項
潤滑油品在使用前,應檢查包裝、商標等是否完整。無完整標識(商標、牌號等)的油品嚴禁使用。
各部位油品補加要嚴格按照《設備給油脂標準》進行,包括給油周期,給油量控制。未經混兌實驗和設備部批準,不同種類、牌號的油品嚴禁混加。
各類集中潤滑站,油箱清理周期不得超過兩年,工況條件較好的,或因檢修時間等難于及時進行的,Z多可推遲一年進行。各類減速機等單體設備到周期換油時,要將箱體等儲油部位清理干凈,儲油容器及管路內表面不得使用表面活性劑等清洗劑。
設備日常運行,各類集中潤滑站油位要保持正常,各類單體式潤滑裝置,液位要控制在允許范圍內。
各類集中油站和單體式潤滑設備稀油加注,須經過濾裝置(加油小車等)過濾后,方可加入。
采用油槍加油的各類軸承座等潤滑裝置,加油前將油槍和軸承座油嘴和清理干凈。
采用開蓋加注干油的軸承座,加油前將軸承座中的舊油清理干凈,方可加油。
加油小車、備用油箱等各類加油工具要保持清潔,表面不得有積灰、油污。加油裝置要經常檢查,定期保養,加油小車濾芯要按照要求更換。存放液壓油的備用油箱、加油小車等加油工具不得作為其他油品加油使用。加油工具用后要放回原處,實行定置管理。
稀油潤滑設備液壓設備檢修需要換油時,首先清凈箱體,除去內表面的雜物,加油完畢后,及時關閉油箱蓋,確保清潔,嚴禁加油管長期插進油箱。
集中稀油站加油前要使用過濾小車過濾。分散加油的小型油站及齒輪箱等加油要使用濾網過濾,齒輪油濾網不低于80目,壓縮機油濾網不低于100目,汽輪機油和液壓油要使用過濾小車。
潤滑故障的分析及預防
潤滑技術與潤滑故障
潤滑技術包括設計制造時的潤滑技術和使用時的潤滑技術,這兩個方面的潤滑技術是建立在共同的基礎上的,而且是相互補充的。
設備在其整個使用期間經歷三個時期,即:
①運轉初期故障率高的早期故障期。
②獲得穩定而故障率大致不變的偶發故障期。
③由于零件磨損惡化而造成故障率上升的磨損故障期。
潤滑故障分析
潤滑故障是設備運轉時出現的一種現象,其主要的表現形式有:
1、機械運轉不靈
設備運轉時,運動遲滯,速度不均,不能平穩的工作,而且動力消耗大。產生振動和噪聲,同時發熱,達不到要求的轉動速度。如果強制運轉,則機械將過度發熱,傳動裝置(皮帶、齒輪等)和軸承將受到損傷。其主要原因:
(1)摩擦部分設計或安裝不當
摩擦部分的間隙過小,而摩擦力過大。或反之,間隙過大,也會造成沖擊和潤滑狀態不良,致使摩擦增大而運動不穩定。此外對摩擦部分供應的潤滑劑不足,潤滑不良而使運轉狀態惡化。這些情況有的是因為機械設計不當,有的是因為加工或裝配不好而造成的。
(2)摩擦部分的材料及其組合不當
潤滑劑選擇不適當時,也會造成運動不穩定,而且容易引起膠合等損傷。
(3)有異物混入
當塵土或砂子等磨料性固體異物從外部侵入時,因其嵌入摩擦部分而使運動受阻。摩擦部分的間隙和油膜為幾微米至幾十微米,與此相比,浮游在空氣中的塵土通常都達到幾十微米至100微米,而且它們的硬度極高,在阻礙運動的同時,引起顯著的磨損。
(4)摩擦部分的損傷
如果齒輪、軸承、進給絲杠和導軌面等摩擦部分發生磨損、咬粘、剝落等損傷,運動狀態將惡化。
2、產生振動和噪聲
設備在運轉時會產生不正常的振動和噪聲,導致設備的性能降低和環境惡化。嚴重的情況下會造成設備過早損壞。
3、溫度過高
比正常運轉的摩擦力增大,以致摩擦部分的溫度顯著升高、在無外熱的情況,固定設備如軸承或油箱油溫超過80℃時,即應引起注意。此時機械摩擦部位內部的溫度可能還高出幾十度,甚至有潤滑油燒焦的味道和冒煙。其原因有以下幾點:
(1)摩擦部位阻力太大,強行繼續運轉而強烈發熱。
(2)摩擦阻力大,除由于機械運轉惡化情況外,還有因潤滑粘度太大,充油量過多,由于軸或齒輪等轉動體的激烈攪拌而發熱。同時由于潤滑油粘度大,流動性差而散熱不良,以致產生的熱量不能及散出機外。
(3)摩擦潤滑部位的散熱條件不良,周圍氣溫高或通風不良。
(4)由于運轉時發熱,機械發生熱變形和熱膨脹,使摩擦部分配合精度失常,從而導致發熱。
4、設備不能運轉
設備運轉中突然停止或不能再啟動,除了電動機故障外,還有因設備中產生異常阻力,摩擦部分發膠合、抱死等原因所造成。其原因主要有:
(1)摩擦部分發生損傷,以致發生抱死。
(2)摩擦部分有土、砂、或塵埃等異物和來自其他部分的碎屑進入,以致卡死。
(3)隨著溫度過度升高,摩擦部分的狀態顯著惡化,或發生咬粘。
當設備發生故障時,特別是發生潤滑故障時,往往看到有明顯的異常現象,但是不易察覺的細微現象的情況也是很多的。然而,這種細微異常現象很容易發展成重大故障,所以必須予以注意。
三、潤滑故障的預防
如果在機器設備發生了事故和故障后才搞清其原因是潤滑部位的故障引起的,那么造成的直接或間接損失是非常大的。從設備保養方面看,這是Z差的方法。若采用測量監控儀器,對檢測溫度、噪聲和振動,油中各種金屬磨粒的形狀和含量等,對照正常狀態時的數據,及時了解異常狀態,就能有效的預防潤滑故障。
1、潤滑故障的原因
(1)溫度
設備運轉時,摩擦部位作摩擦功而發熱。摩擦部位的溫度取決于發熱的平衡。發熱量越大,溫度越高。溫度是表示摩擦增大的指標,更高的溫度會直接造成咬粘,是設備運行狀態的重要信息。因此,測量摩擦部位及其附近的溫度(如油溫)具有重要的意義。溫度計的種類,從簡單的單玻璃棒溫度計到紅外非接觸式溫度計乃至帶自動監控裝置的高級溫度計等。
(2)噪聲與振動
噪聲與振動的增大,往往也是潤滑故障的開始。用聲級計測量噪聲和用振動計測量振動,對早期發現故障特別有效。測量時,只要將聲壓或者振動大小作為測量對象即可,如能分析頻率成分,則效果更好。
機器在正常運轉時,也具有固有的振動。但在使用中一旦發現損傷,就發生與正常運轉時不同頻率的振動噪聲,所以對它進行測量分析就能判斷出損傷是由于不平衡、松馳還是由于開裂等原因所致。
(3)軸的振擺
用非接觸測量旋轉軸的振擺,能檢測出軸承是否發生磨損和軸是否發生彎曲。將此法用于特別大型的機器上時,能有效地防止發生重大的事故。
(4)金屬磨粒的測量
機器在正常運轉時,會產生金屬磨粒。但如發生潤滑故障,其磨粒的數量、形狀會發生變化。定期測定油中金屬磨粒的含量、形狀,能了解異常磨損是否發生和發生的程度。測定油中磨粒的成分,能了解磨損的部位,能常采用鐵譜或顆粒測定儀檢測油中金屬磨粒的形狀和含量,用發射光譜儀檢測油中磨粒的成分及含量。用這些方法進行跟蹤監控,對預防潤滑故障的發生非常有效。一般大型、關鍵性設備建議定期進行鐵譜分析和潤滑油元素含量分析。
2、潤滑故障的預防措施
(1)滾動軸承
①正確選用軸承種類型號。
②正確安裝,考慮負荷大小和方向以及運轉溫度等,正確規定對于軸及軸套的過盈量,并使軸和軸套的加工精度符合要求。
③選用適用的潤滑油粘度,并經常保持潤滑系統和潤滑油的清潔。
(2)齒輪
與齒輪潤滑故障有關的主要因素是齒輪的加工與精度,以及選擇潤滑油與清除異物。
為了防止潤滑故障的發生,必須充分考慮齒輪的制造材料與精度。對于重載齒輪必須特別注意。就齒輪潤滑來說,在考慮潤滑油極壓性的同時,必須選擇合適的粘度和考慮對齒面的冷卻作用,以使齒輪齒面上有一層足夠厚的油膜。并且要防止固體異物混入油中。
(3)密封裝置
為了使接觸式密封在長期穩定的狀態下工作,必須使接觸摩擦面間形成一層薄油膜,從而起到潤滑和密封的作用。一般認為這層油膜的厚度約為1μm。密封摩擦面上即使有微小的損傷和變形,會造成漏油,在使用和安裝密封時必須仔細。
O形密封圈和帶唇密封圈及油封等都用合成橡膠制成。當它們發生損傷而漏油時,會導致機械裝置損壞。所以在應用時,必須仔細檢查使用條件,如流體的性質、壓力、滑動速度和溫度等,決定適用的密封種類,形式和材料。
此外,在制造過程中,曲軸系統,由于冷卻不均勻、制造有誤差、磨合運轉不夠等原因,也會發生損傷,其預防措施是,采用耐磨材料和進行表面耐磨處理,并提高表面光潔度和裝配精度等。在閥門驅動系統中,凸輪和搖臂等零件上,接觸部位的表面壓強高,在潤滑時必須予以充分注意。因此,必須采用耐磨材料和進行表面處理,并提高加工精度和裝配精度。同時,為了防止油的變質和污染,必須使用合適的油品,并設法經常保持油品清潔。
(4)油泵
油泵正在向著高壓、高速和大容量發展,因此泵的潤滑問題也非常重要。對于液壓工作油,要選擇合適的粘度,同時使之具有良好的抗磨損性和粘溫性。此外,對于工作油,防污染管理也是非常重要的。
潤滑管理崗位職責
設備操作者和維護者是設備的主人,要對所負責的設備潤滑狀態負責。
1、做到“四懂、三會”
懂結構、懂性能、懂原理、懂用途、會操作、會保養、會排除一般故障。熟悉所用設備潤滑系統及潤滑方法,熟悉所用潤滑劑的主要性能,按“五定”規范加油,保證設備潤滑良好。
2、做好設備日常維護
參加清洗換油及防治漏油工作,保持油箱清潔,無泄漏。
3、加油工具的規范管理
定期清洗和保養油壺、油槍加油小車等加油工具,調整好集中潤滑系統的油壓、油量和滴油的位置。
4、做好油品的現場存儲和使用
油品的現場規范管理和使用對于潤滑管理工作是至關重要的。油品要按要求規范存放,杜絕臟亂差。并配備相應消防設施。
設備潤滑“五定”管理
1、定點
設備有幾個潤滑油箱(包括液壓油箱)、油盒油杯、油孔及密封或外露的潤滑點(導軌、絲杠等)。
2、定質
各潤滑部位要求使用何種牌號的油,根據摩擦副的特點,掌握代用油或摻合調配方法,保持油料的不受污染或變質。
3、定期
各潤滑點多長時間給油一次,根據油箱油質情況及時換油。
4、定量
每個潤滑點加油多少為宜?規定每班(月)消耗定額;各潤滑油箱容量是多少?每月的油箱添油量應是多少?廢油回收有多少?
5、定人
確定好加油工作由誰完成。一般來說,每班加油點由操作者負責,油箱加油及清洗換油工作由點檢人員及設備維護人員負責,拆卸后才能加油的部位由維修工負責,電器部分加油由電工負責。
