设备润滑培训讲义

设备润滑培训讲义二〇一二年八月三日黑猫焦化-2-一、摩擦与磨损1、摩擦学原理指导设备润滑管理现代设备的整体失效是很少见的，局部关键件失效占多数，摩擦、磨损、润滑引起的失效为最常见。现代设备的摩擦副一旦失效，既产生一系列故障，又造成经济损失。解决这些失效的途径不是提高机械零部件的质量，而是运用摩擦学原理去处理。零件的磨损都有一定的规律：（1）磨合阶段（2）稳定磨损阶段（3）急剧磨损阶段根据摩擦学原理，磨合阶段愈短愈好；稳定阶段越长越好，避免出现急剧磨损阶段。在保证零件的设计制造质量的前提下，对润滑剂进行科学管理，即合理选用润滑剂，并对其使用进行质量监控、控制污染和洁净处理等。摩擦学原理在现代设备的一生中都处于重要地位，从事设备管理，尤其是从事设备润滑管理的人掌握摩擦学技术的水平在很大程度上决定了设备工作的可靠性的实现。2、摩擦、磨损与润滑原理摩擦、磨损及润滑三者的关系是：摩擦是两摩擦表面间存在的阻碍相对运动的一种现象；磨损是摩擦的结果；而润滑是控制摩擦面间摩擦、磨损的重要措施。摩擦是现象，磨损是结果，润滑是减缓磨损的一种办法。由此可见，三者是密切相关的，而润滑是搞好设备维护保养的基础。实践证明：盲目的使用润滑材料，光凭经验搞润滑是不行的，应该根据摩擦面间的磨损规律，选定润滑材料，确定适宜的润滑方式方法，并把选定的润滑剂按一定的量加到摩擦面上去，才能收到实际效果。因此，-3-要搞好润滑，就必须首先掌握摩擦、磨损的本质和规律。摩擦在机械设备运行中的作用，有好的一面，也有其不好的一面。摩擦在机械设备运行中的不良作用，总括起来有以下几点。1)消耗大量的功。要使设备正常运行，就需要一定能量来克服摩擦面之间的摩擦力，此克服摩擦面间摩擦力所做的功为无用功，在总消耗功中约占1/3以上。2)造成磨损。在摩擦副相对运动时，除了液体摩擦外，其余各摩擦状态，都存在不同程度的磨损。这种磨损积累到一定程度，就使机械零件报废，据统计约有80%的坏损零件是由于磨损而造成的。3)产生热量。用来克服摩擦力损失的那部分无用功，以能量转换形式变成热量散发出来，部分散发的热量使机械零部件温度升高，结果降低了机械的强度，引起了机械热变形，改变了原有精度，影响了机械的正常运转。摩擦的这些不良作用，是机械设备的大敌，但又无法从根本上加以消除，惟一的办法是掌握摩擦产生的规律，采取措施，尽量减少摩擦。润滑的原理、作用及分类润滑原理。把一种具有润滑性能的物质，加到机体摩擦面上，达到降低摩擦和减少磨损的手段称为润滑。常用的润滑介质有润滑油及润滑脂。润滑油和润滑脂有一个重要的特性，就是它们的分子能牢固地吸附在金属表面而形成一层薄薄的油膜的性能，我们称这种性能为油性。这层薄薄的油膜为边界油膜。边界油膜的形成是由于润滑剂是一种表面活性物质，它能与金属发生静电吸附，并产生垂直方向的定向排列，从而形成了牢固的边界油膜。边界油膜虽然很薄，但是在一定条件下，能承受一定的负荷而不破裂。在两个边界油膜之间的油膜，称为流动油膜，完全的油膜是由边界油膜和流动油膜两部分组成。这种油膜在外力作用下与摩擦表面的结合是很牢的，可以将两个摩擦表面隔开，使机械表面的机械摩擦转化为油膜内部分子间的摩擦，从而减少了摩擦和磨损，达-4-到润滑的目的。二、润滑油（脂）理化性能指标介绍及其使用上的意义1、润滑油的理化性能指标1)密度密度是石油及其产品最简单、最常用的物理性质指标，它是指在规定温度下单位体积内所含物质的质量，单位为：kg/m3因为在不同温度下，密度会变化，高温测得密度比低温下测得密度要小。为了便于比较，一般油品的密度常用来规定温度下密度来表示。我国GB规定，在标准温度（20℃）下的密度为标准，密度g/cm3。密度在生产贮运中有重要意义，在产品计量、炼油厂工艺设计都用到。在某种程度上，可以判断油品的概括质量，密度还用在换算数量、交货验收的计量。简单判断油品性质，根据密度大致估计原油类型，如含烷烃多的原油密度常较含环烷烃及芳烃的原油密度低。含硫、氧、氮化合物越多及胶质和沥青越多原油密度就越高。另密度可初步确定油品品种：汽油Ｐ＝0.7-0.76g/cm3航空煤油0.77-0.84g/cm3润滑油0.87-0.89g/cm3密度可以近似评定油品质量和化学组成变化,特别是在贮运过程中,如发现某油品密度明显增大或减少,可以判断是否混入重质油或轻质油。2)粘度油料的粘稠程度及粘度表示，表示润滑油内部产生相对运动时，内摩擦力的大小；粘度是润滑油的重要理化指标,对各种润滑油分类分级,质量鉴别,确定用途有决定性意义,也是设计计算过程中不可缺少的物理常数。液体、半流体状态物质在受外力作用，而流动时分子间所呈现的内摩擦或内阻力。润滑油的粘度随温度而变化的程度,为粘温性,一般温度升高,则粘度降低,温度降低,则粘度增大,粘度比指的是油品在两个规定温度下所测得较低温度下运动粘度与较高温度下运动粘度之比值.我国和国际ISO-5-接轨,采用40℃和100℃,粘度指数是指油品粘度随温度变化这个特性一个约定量值,粘度指数高,表示油品随温度变化小,通过表可查出.那么粘度对油品生产和使用有什么意义呢?(1)在发动机粘度增大,会影响功率,粘度过低会造成起动困难,降低油膜支撑能力。(2)大多数润滑油都是根据粘度划分的是选用润滑油一个依据。(3)粘度大冷却作用差。因循环速度慢,通过滤清器次数少,洗涤作用差。(4)粘度小的油,油膜易破裂。(5)密封作用不好。(6)加大润滑油消耗量。3)油性油性是指润滑油在金属表面吸附减少摩擦的性能,改善油品性能,保障最小的磨损与最低的摩擦系数。这类添加剂一般都是极性分子,可以定向吸附在金属表面上,形成牢固油膜,能承受高的强度。但不能起极压作用。极压润滑一般温度高,会降低极性分子吸附力。油性剂通常与其他添加剂如抗氧、防锈复合用于主轴油，液压油，导轨油等，所以一般低负荷下加入油性剂，保证足够润滑油性剂有效，高温，高负荷下油性剂几乎无什么效果，而抗磨极压剂在低温，低负荷下反而使磨损增大。4)酸值润滑油中含有酸性物质的指标。极易腐蚀金属表面。5)滴点滴点就是润滑脂在规定的条件下加热，润滑脂随温度升高而变软，从脂杯中滴下第一滴的温度。滴点可以表示润滑脂的受热程度。一般说来，润滑脂的使用最高温度界限应低于其滴点３０℃－５０℃。然而，对低转速的使用情况，润滑脂的最高使用温度界限可以低于滴点１５℃－３０℃。6)锥入度（针入度）锥入度是衡量润滑脂的稠度（即软硬程度）的指标；在规定温度和载荷下，锥入度计的标准圆锥体在５ｓ内垂直沉-6-入润滑脂试样的深度。当选用润滑脂时还要考虑其他因素，不仅仅是只考虑锥入度这个指标；在这里应当特别纠正一种误解，即认为锥入度越小（即越稠）的脂，耐高温性越好。也不能将锥入度理解为同润滑油粘度相当的一个参数，例如对重载低速的机械需使用较粘的润滑油，而不需要使用较稠的润滑脂，恰恰相反，需要使用较软的润滑脂（不过脂的基础油的粘度应该大些的好）。7)灰分把油放在开口容器中加热所得到的灰，叫灰分，以百分数表示。灰分越大，润滑油的质时越差，油膜不易均匀，降低润滑效果。8)水分润滑油含水量的重量百分数或体积百分数。9)机械杂质润滑油中存在的不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物、胶状悬浮物、砂土、铁屑，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐等杂质。10)闪点在规定的实验条件下加热油品，油面上方的油蒸汽与空气混合后，当接近火焰时有瞬间闪光发生，这时的温度称为闪点。闪点的高低表示油料在高温下的安定性。一般粘度小的油比粘度大的闪点低，闪点低的油比闪点高的油挥发性大。11)凝点润滑油在标准条件下冷却到停止流动时的最高温度。12)抗乳化性指润滑油与水混合后分离的能力。13)抗泡沫性指润滑油中混入空气后抵抗生成泡沫的能力。14)极压性指润滑油在低速高负荷或高速冲击负荷条件下，防止磨擦面发生擦伤和烧结的能力。15)空气释放性指润滑油排除存于油中空气的能力。16)氧化安定性指油品在长期与空气接触时抵抗氧化变质的能力。17)抗剪切安定性指在规定条件下，润滑油抵抗剪切作用保持粘度等性能不变的能力。2、润滑脂的组成及其作用：基础油、稠化剂、添加剂-7-•基础油作用；脂的流动和润滑性能主要取决于基础油•稠化剂的作用：使脂对表面有较高的附着能力，其类别和含量直接影响脂的滴点和稠度。添加剂的作用：改善使用性能三、润滑剂的选用原则（一）润滑油的一般选择原则：1、工作温度。工作温度影响着润滑油的粘度变化和润滑效果。故当工作温度较低时，应选用粘度较低的润滑油；工作温度很高时，应选用高粘度或有适当添加剂的润滑油。高于200℃时，一般可考虑采用固体润滑剂。环境温度不同，所选的润滑油的粘度也应随着变化，例如润滑同一轴承时，在我国北方或冬季，应比南方或夏季选用粘度较低的润滑油。当工作温度经常变化时，还应选用粘温特性优良的润滑油，即所用的润滑油粘度随工作温度的上升或下降变化不大，以保证油膜厚度稳定在一定范围。2、运动速度。转速越高，越应选用粘度低的润滑油，以避免运动阻力增大，产生热量过多；反之，在低速情况下，则应采用粘度较高的润滑油，以利提高承载能力。3、运动性质。运动中有冲击、振动、经常变载、变速，起动。停车、反转频繁，以及做往复或间歇运动时，都不利于油膜的形成，故应选用粘度较高的润滑油。有时宁可采用润滑脂，甚至固体润滑剂，以保证可靠的润滑。-8-4、工作载荷。滚动轴承承受的载荷越大，润滑油粘度也应选得越高，并应具有较好的油性和极压性，以免润滑油从摩擦副中挤出，或产生金属间的直接接触。5、结构特点。滚动轴承的径向间隙越小，摩擦面的加工精度愈高，润滑油的粘度应愈低。6、环境条件。当轴承在潮湿、有腐蚀性气体、低温、尘埃、强辐射条件下工作时，润滑油易被污染变质，此时应选用抗水、抗磨、抗蚀、耐寒、抗辐射性强的润滑油。在有流水溅污、乳化液喷射、潮湿空气或灰尘屑末严重处，一般不宜选用润滑油，而选用润滑脂。7、轴承精度。轴承运动摩擦表面粗糙时，一般适用粘度大的油品，以便承受由于接触不良而形成局部较大的压力，而运动摩擦表面精度高时，应选用低粘度的润滑油，以减小不必要的能耗损失和温升。8、轴承硬度。轴承运动摩擦表面硬度低时，应选用粘度高的润滑油，而且油量要充足；反之，润滑油的粘度可降低。9、在保证机件安全运转条件下，应优先选用粘度小的润滑油，以减少能量消耗。10、在高速轻负荷工作条件下，应选用粘度小的润滑油；而在低速重负荷工作条件下，应选用粘度大的润滑油。11、在冬季工作的摩擦零件，应选用粘度小和凝固点低的润滑油；而在夏季工作的零件，应选用粘度大的润滑油。12、受冲击负荷和作往复运动的摩擦零件，应选用粘度大的润滑油。13、工作温度高、磨损较严重和加工粗糙的摩擦表面时，应选用粘-9-度较大的润滑油。14、压缩机、冷冻机等都应选用其专用润滑油；当没有合适的专用润滑油时，可以临时选用主要理化指标（粘度）相近的润滑油。15、应尽量采用易储运、保管、来源方便、价格低的润滑油。（二）润滑脂的选择润滑脂是由基油、稠化剂和添加剂所组成的半固体状的润滑剂。基中基油约占70%~95%，稠化剂占30%~5%，添加剂仅占微量。润滑脂的选择原则和润滑油选择原则类同。主要根据滚动轴承的类型和工作条件，诸如环境潮度、工作温度、速度参数值及负荷大小和脂润滑方法来选择润滑脂的种类、基础油粘度及锥入度等。同时，还应注意以下几点：1、所选润滑脂的滴点必须高过工作温度20~30℃，以保证润滑效果。2、由于润滑脂的流动性差，摩擦阻力大，机械效率较低，导热系数也较小，故不宜作循环润滑剂。用于干油集中润滑时，脂的锥入度一般应在300（1/10mm）以上。3、因润滑脂对一般温度影响不敏感，对载荷性质、运动速度的变化等有较大的适应性，故宜用于温度、速度变化较大或有反转、间歇运动的机械，以及农业、建筑、矿山等机械中。4、因润滑脂不易流失或被挤出，又不需经常更换，故所需密封简单，且其本身也有一定的密封作用，特别适用于不易经常加油、不易安装复杂密封，不许润滑剂污染的产品，以及灰尘屑末很多的地方。-10-5、重负荷的摩擦件，应选用