内蒙古蒙西水泥集团设备润滑管理培训主讲人:中国石油化工股份有限公司润滑油重庆公司水泥行业服务工程师覃永华润滑油脂基础知识、使用管理3内容摩擦、磨损、润滑润滑油脂基本功能组成与分类基本特性使用过程中的管理储存4什么是摩擦简单的说摩擦就是阻碍运动的现象发生在两个或两个以上的接触面上可分为液体摩擦固体摩擦—静摩擦—动摩擦—滚动摩擦—滑动摩擦5磨损的类型磨粒粘结疲劳腐蚀气蚀、冲刷、微动磨粒磨损硬质磨粒嵌入表面将材料以片状或条状带走刻痕运动方向碎块成因–硬质凸起相对于较软金属的移动(二元磨损)或外来硬质磨粒(三元磨损)危害–金属表面擦伤预防–加强过滤,定期清洗过滤器和磁性放油塞(以去掉金属颗粒)。如条件允许,更换清洁新油(尤其是新机器磨合过后)小于配合间隙的颗粒---无害通过大于配合间隙的颗粒---不能进入摩擦副配合间隙接近配合间隙的颗粒---造成磨损黏着磨损成因–金属间接触的摩擦热导致局部焊接,并随即断开危害–金属表面毁于黏着、焊接、划伤(擦伤)、点蚀、纹裂和塑性变形预防–使用极压和成膜性能优异的润滑剂表面凸起碎块运动方向运动方向黏着是表面冷焊引起的机械滑动导致冷焊点断开疲劳磨损成因–主要发生在轴承、齿轮上,源于反复变化的温度、载荷或硬物的冲击,硬质或存在缺陷的表面会加重危害–浅表的裂纹发展和扩散到表面,当这些裂纹在表面汇聚,可造成金属碎块的脱落预防-不易控制,设备的疲劳寿命可通过使用优质润滑剂、适宜的金属材料和控制操作条件来改善滚动方向碎块掉落表面和浅表面的碎裂反复的重压腐蚀或氧化磨损成因–腐蚀物质(酸、活性化学物质和水)引起的表面化学或电化学反应危害–铁盐消耗初始表面,表面出现蚀坑。预防-使用缓蚀剂中和酸性物质,或用金属减活剂形成保护层,抵御化学侵蚀点蚀盐和不规则物体锈和碎块早期故障的主要原因*11污物45%误装配13%未对中或平行等13%润滑欠佳11%过载10%腐蚀4%其它4%轴承故障的主要原因12不到9%的轴承达到设计寿命来源:美国轴承生产商协会疲劳9%装配不当27%润滑64%13摩擦与润滑相互关系摩擦→能量损失世界能源1/3~1/2摩擦磨损流体的内摩擦例外润滑→降低摩擦、减少磨损14润滑的原理摩擦与磨损的产生来源于摩擦副表面的微观不平产生的接触,油膜能起到有效隔离作用15润滑润滑减少或避免两个接触表面的摩擦和磨损分类固体(如石墨、二硫化钼)液体(主要为石油制品)流体动压润滑混合润滑边界润滑弹性动压润滑16润滑的种类流体动压润滑-条件:有油楔存在,有一定的相对运动和油的粘度或高速低负荷17润滑的种类弹性动压润滑(发生在点线接触副)边界润滑18润滑的种类混合润滑19润滑润滑的主要作用减少摩擦减少磨损冷却系统20润滑剂的种类固体润滑剂石墨二硫化钼气体润滑剂空气油雾半固体润滑剂润滑脂液体润滑剂矿物油合成油动植物油21润滑油脂基本功能减少摩擦减少磨损降低温度防腐、防锈清洗动力传动减振密封导热绝缘两个主要特性:1、粘度:稀还是稠2、性能:表现好还是一般,好在哪里22润滑油脂类型一般按应用来分根据ISO6743,润滑油脂为L组,分为18类表示:如抗磨液压油为L-HM46。A全损耗系统N电器绝缘B脱模P风动工具C齿轮Q热传导D压缩机(含冷冻、真空)R暂时保护防腐蚀E内燃机T汽轮机F主轴、轴承和离合器U热处理G导轨X用润滑脂的场合H液压系统Y其它应用场合M金属加工Z蒸汽气缸23润滑油的粘度分类对每类润滑油,规定油的粘度及质量级别,可唯一确定一个润滑油不同的粘度分类——为特殊用途的润滑油粘度分类有四种:工业油:ISO4406润滑脂:NLGI内燃机油:SAEJ300车辆齿轮油:SAEJ30624工业油粘度分类粘度等级粘度中间值运动粘度40℃/厘斯40℃/厘斯不低于不高于ISOVG22.21.982.42ISOVG33.22.883.52ISOVG54.64.145.06ISOVG76.86.127.48ISOVG10109.0011.0ISOVG151513.516.5ISOVG222219.824.2ISOVG323228.835.2ISOVG464641.450.6ISOVG686861.274.8ISOVG10010090.0110ISOVG150150135165ISOVG220220198242ISOVG320320288352ISOVG460460414506ISOVG680680612748ISOVG100010009001100ISOVG1500150013501650工业油一般按油品的40℃运动粘度进行分类25SAEJ300内燃机油粘度分类SAE粘度级别低温启动粘度/mPa.s泵送临界温度/℃最大值60000mPa.s100℃运动粘度/mm2.s-1高温高剪切粘度mPa.s,最小最大值℃最小最大0W6200-35-403.85W6600-30-353.810W7000-25-304.115W7000-20-255.620W9500-15-205.625W13000-10-159.3205.69.32.6309.312.52.94012.516.32.9*4012.516.33.7**5016.321.93.76021.926.13.726SAEJ306车辆齿轮油粘度分类SAE粘度级别表观粘度达150000cP时的最高温度,℃100℃运动粘度,cSt最小最大70W-554.1--75W-404.1--80W-267.0--85W-1211.0--807.011.08511.013.59013.524.014024.041.025041.0--27NLGI润滑脂稠度分类级数工作锥入度(于25℃操作60次后)1/4锥入度性状000445~475112~120半流体00400~430100~108半流体0355~38588~96非常软1310~34076~84软2265~29564~72中软3220~25052~60中硬4175~20540~48硬5130~16028~36非常硬685~11516~24块状脂(砖头)28粘(稠)度的选择按设备厂的推荐选择按照使用条件29润滑剂的常用粘(稠)度液压油:32~68齿轮油:150~320汽轮机油:32~46空压机油68~150活塞32~46螺杆大齿轮润滑油:220~320(V100)润滑脂手工涂抹3集中润滑0~1半流体齿轮脂00~00030质量分类润滑油的质量评定比较复杂一般采用和实际使用相似的设备来评定内燃机油采用标准的发动机来评定车辆齿轮油采用实际车辆的齿轮试验来评定液压油采用液压泵来评定采用不同的方法、设备评定油品不同方面的性能抗磨损、寿命等31润滑油质量分类润滑油不同的质量分类由实际应用决定由标准试验设备来评定润滑油的质量不同的组成、工艺是润滑油质量不同的原因品种特别多32润滑脂质量分类(GB/T7631.8-90)代号用途使用要求操作温度范围水污染代号字母负荷EP代号字母稠度号最低温度℃字母代号最高温度℃代号字母X用润滑脂的场合0-20-30-40-40ABCDE6090120140160180180ABCDEFG在水污染的条件下,润滑脂的润滑性、抗水性和防锈性ABCDEFGHI低负荷脂极压脂AB000012345633润滑脂质量分类(按稠化剂)碱或碱土金属的脂肪酸皂钙皂、钠皂、钙-钠皂、锂皂、铅皂复合皂基复合钙、复合锂、复合铝有机稠化剂对苯二酰胺盐类聚脲(双脲、四脲等)染料、颜料(阴丹士林,酞菁铜)聚合物(PTFE等)无机稠化剂活化膨润土、改质硅胶、MoS2、碳黑烃类稠化剂地蜡、石蜡、石油脂34润滑油脂的组成润滑油脂的组成基础油添加剂稠化剂典型的润滑油组成基础油:75%~99.5%添加剂:25%~0.5%35稠化剂的类型及基本性能稠化剂类型滴点℃最高适用温度℃抗水性机械安定性钙皂复合钙皂85~105260~30070~80120~150优优好优钠皂酰钠150~180260~300120~150150~175乳化优良优铝皂复合铝皂90~110240~27070~80110~135好好良~差好~优羟基酸锂皂复合锂皂175~200260~300120~140150~175良良优优聚脲(芳基脲)240~260150~175优良~优活化膨润土260140~175良好~优地蜡60~8050~160优差36基础油类型矿物油通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油称为矿物油,加工流程一般为溶剂精制、酮苯脱蜡、白土补充精制加氢油采用加氢化学反应处理润滑油原料的加氢工艺:加氢处理、加氢裂化、加氢异构化、加氢精制、催化脱蜡,其特点是改变基础油化学组成合成油合成型基础油来自乙烯、丙烯或化工原料经聚合、催化等化学反应得到的基础油。其特点是品质较好,抗劣化能力强37矿物油基础油从石油直接提炼而得组成复杂依产地、加工工艺而不同按组成分类石蜡基,K=12.5~12.9,典型:大连(大庆)中间基,K=11.5~12.5,典型:兰炼(新疆)环烷基,K=10.5~11.5,典型:克炼38矿物油生产工艺原油→常、减压蒸馏→减压馏分油、减压残渣油→精制→基础油石蜡、中间基油减压蒸馏→溶剂精制→溶剂脱蜡→加氢或白土补充精制环烷基油常减压蒸馏→加氢精制常减压蒸馏→溶剂精制→加氢或白土补充精制39矿物油生产工艺(续)残渣油先经过溶剂脱沥青(丙烷、戊烷、丁醇)40矿物油发展趋势加氢处理、加氢裂化成为发展趋势→HVI油(VI=115~125)→VHVI油(VI=140~150)性能可接近PAO技术:MOBIL、CHEVRON、IFP、石科院……已建成:兰炼、大庆、克炼、荆门(20万吨)、上炼(30万吨)计划中:茂名(40万吨)……未来5年内产能达180万吨用途:高档汽油机油、汽轮机油……成本大约提高20%41矿物油牌号国际:APIⅠ、Ⅱ、Ⅲ中国石蜡基SN(中低粘度,溶剂精制中性油),如150SNBS(残渣高粘度,光亮基础油),如150BS中间基ZN(中低粘度,中等粘度指数),如150ZNZNZ(残渣高粘度,中等粘度指数重质),如125ZNZ42矿物油牌号(续)中国环烷基DN(中低粘度,低粘度指数),150DNDNZ(残渣高粘度,低粘度指数重质),如90DNZ锂料油,典型:大港43矿物油性能优点可以得到不同粘度级别从锭子油→过热汽缸油润滑性优良可用添加剂改善,如防腐蚀、粘温、极压……多数密封材料OK多数油漆OK廉价44矿物油性能(续)缺点低温性能差(加氢后有改善)V100℃=~10cSt,倾点老三套:-10℃加氢裂化:-15℃使用温度上限与粘度有关:中等粘度~120℃高粘度~160℃45矿物油性能(续)缺点:>140℃~160℃(一次性损耗使用),迅速氧化、老化,严重积炭粘温特性差,即使加氢,也赶不上大多数合成油46合成润滑油发展上世纪20~40年代德国、美国德国合成烃综合性能研究添加剂酯类油加氢油47合成基础油合成基础油的特点高粘度指数-需要较少的粘度指数改进剂,沉淀少-减少了活塞环的粘结和研磨现象,品质更稳定不易挥发-耗油量低,排放少-品质更稳定低倾点-低温流动性好-启动性能好,磨损低氧化安定性好-油泥、沉淀少-换油期长成本较高、溶解性问题、密封材料相容性问题常用的合成油及其应用举例酯类油AviationOils航空、航天聚醚IndustrialOils工业油烷基苯RefrigerantOils冷冻机油、绝缘油聚a-烯烃(PAO)EngineOils,IndustrialOils发动机油、工业油磷酸酯IndustrialFireResistantFluids工业抗燃油硅油IndustrialHeatTransferOils工业导热油48添加剂机械工业的发展,对润滑油的要求也愈来愈高润滑油中加入各种添加剂来提高油品的质量,经济、比较有效润滑油添加剂按作用可分为抗磨剂、清净剂、分