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【润滑技术】水泥机械设备的润滑管理经验

商机苑商学院2018-06-19 15:12:59


摘要:随着添加剂性能不断提高,添加剂复配技术的不断成熟,润滑油不单靠油的黏度,而主要靠化学反应膜;润滑油对啮合面表面的附着,不单靠物理吸附,而主要靠化学吸附,化学吸附的强度比物理吸附的强度高5~10倍;润滑油添加剂复配技术的应用,可以在最需要润滑油的部位生成反应膜,有效地保护啮合表面。

近年来,我国润滑技术发生了巨大变化,添加剂得到不断完善,性能不断提高,添加剂的复配技术不断成熟,使润滑机理发生了质的变化。表现在润滑油不单靠油的黏度,而主要靠化学反应膜;润滑油对啮合面表面的附着,不单靠物理吸附,而主要靠化学吸附,化学吸附的强度比物理吸附的强度高5~10倍;润滑油添加剂复配技术的应用,可以在最需要润滑油的部位生成反应膜,有效地保护啮合表面。分子设计理论与实践,使具有不同功能的基团,优势互补,合理组合,使一种添加剂同时能满足几个不同要求,使润滑油品高性能化。

1  水泥设备润滑工作存在的问题

(1)在以前水泥机械设备设计中,编写设备说明书时,规定新设备工作必须用说明书中指定的油品,实际上这些油品不一定适合,其原因是机械设计工程师大部分不具备有专门的润滑知识,所选用的油品主要是将过去同类机械或相近机器使用过的油品套用。

(2)一台新设备的开发,从设计、制造到安装使用,一般需要3~5年。在这期间可能有新的润滑剂问世,因此说明书上规定的润滑剂仅供参考。

(3)随着科技的进步,设备的规格向大型化发展,负荷、转速、接触应力都发生较大的变化。使用以前的润滑剂已不能满足要求,需要换用高性能的润滑剂。

(4)由于水泥设备品种多,各润滑点用油工况不同,造成水泥设备用油五花八门,且多选用机械油或汽缸油。油品档次低,直接影响水泥设备正常工作。另外由于选用润滑剂品种较混乱,给水泥设备润滑管理工作带来不便。

(5)在水泥设备润滑系统的安装和维护管理上存在有不规范,不科学的作法。安装过程中对润滑元件不进行拆洗,对油管路不进行清洗,日常不注重维护,出现问题只能更换润滑元件,造成浪费。

本文根据水泥设备的特点和使用环境,谈谈水泥设备润滑剂的选择,润滑系统的安装、维护和润滑工作管理。

2  水泥设备润滑剂的选择

2.1  概 述

水泥厂设备大体可分为煅烧设备、冷却设备、粉磨设备、破碎设备、输送设备等。这些设备的主要润滑部位是齿轮、滑动轴承和滚动轴承,也有平面摩擦润滑点。一般来说,凡是能降低摩擦阻力,起到润滑作用的介质,均称为润滑剂。为了减少摩擦磨损,达到节约能源的目的,正确使用润滑剂对相关部位的零部件进行合理润滑是非常必要的。

水泥设备中常用的润滑剂,有液体的润滑油,胶体的润滑脂和固体的润滑剂等三种,一般多采用前两种。

2.2  润滑剂种类的选择

2.2.1  水泥机械常用润滑油

2.2.1.1  齿轮润滑油

水泥设备的齿轮传动分闭式齿轮传动(如减速机、蜗轮蜗杆传动箱或其他齿轮箱)和开式齿轮传动(如各种回转设备的齿轮传动等)。齿轮具有几何形状复杂,传动负荷大,啮合中有滚动又有滑动的特点,是属于边界润滑和流体润滑兼而有之的混合润滑,其润滑条件比轴承能产生油楔形成流体润滑差得多。因此,齿轮传动润滑油选择条件要求更严格。

齿轮润滑油的作用:①减少摩擦、磨损;②散发热量;③防锈;④减震和降低噪音;⑤冲洗杂物,保持齿轮传动副清洁。

齿轮润滑油应具有的理化特性:①合适的黏度与流动性;②良好的抗磨极压性能;③良好的氧化安定性;④抗乳化性;⑤抗泡性;⑥防锈性;⑦润滑油的闪点高于使用温度;⑧无毒。

工业齿轮油按黏度分类,依据国标GB3141-82《工业用润滑油黏度分类》,黏度等级分68~680mm2/s七个等级。

依据GB/T7631.7-1995《润滑剂和有关分类标准》将齿轮润滑剂分为C组,其品种代号为CKB,CKC,CKD,CKE,CKS,CKT,CKG,CKH,CKJ,CKL,CKM。

工业闭式齿轮油GB5903-1995《工业闭式齿轮油》分L-CKE,L-CKC,L-CKD等品种。

闭式齿轮润滑油分四类:

(1)抗氧防锈齿轮油,以精制矿物油为基础油,具有抗氧抗腐、防锈、抗泡等特点,无极压抗磨等添加剂,适用于轻负载下运转的齿轮。

(2)中负荷工业齿轮油,在抗氧防锈油的基础上,提高了极压抗磨性。适用于中等负荷运转的齿轮。

(3)重负荷工业齿轮油,在中负荷工业齿轮油的基础上,进一步提高了极压抗磨性,抗氧化安定性,抗乳化性。

(4)蜗轮蜗杆油,适用于钢-铜结构的蜗轮蜗杆传动系统。

水泥厂设备的闭式齿轮传动属于中等负荷传动,其润滑油适合选用中负荷工业齿轮油。

我国中负荷工业齿轮油质量标准见GB5903-86标准。

水泥厂开式齿轮传动很多,开式齿轮啮合面是在混合摩擦状态下工作,要选用特殊的开式齿轮润滑油或润滑脂。

开式齿轮润滑选用润滑油或润滑脂与润滑方式有关,循环润滑,浸入润滑等方式选用润滑油。

国家规定普通开式齿轮润滑油标准为SH/T0363-92。

根据水泥设备开式齿轮传动的负荷特点和工作环境、气候条件,我们推荐采用Q/SY8050-79S标准, 1号、2号或3号开式齿轮油。

2.2.1.2  蜗杆传动润滑油

蜗轮蜗杆油 SH/T0049-91 《蜗轮蜗杆油》分L-CKE和L-CKE/P两个品种。

中国石油某化工公司在1997年研制出符合SH/T0049-91标准的L-CKE/P220、320、460极压型蜗轮蜗杆油,使用效果较好。我们推荐使用该种润滑油。

一般来说,由于蜗杆传动中,蜗轮是铜部件,不能用含化学活性较高的硫极压剂为主剂的齿轮油来润滑。因为含硫极压剂在边界润滑条件下与铁反应生成硫化铁膜,其熔点高,有极好的抗烧结性能,有效地防止齿面损伤,但含硫极压剂与铜生成的硫化亚铜膜,韧性差,很容易从基体上磨掉,导致磨损增加。

因此蜗杆传动润滑油与其他工业齿轮润滑油最大差别是不能以化学活性高的含硫极压剂为主剂,而应采用中等活性的油性剂为主剂。

2.2.1.3  液压油

液压油应具有的理化特性:①流动性;②对运动副起适当密封作用;③在使用时不会引起物理或化学变化;④能防锈和防腐蚀;⑤能承受一定载荷,且使运动部件磨损量最小;⑥静置时,不容性杂质能迅速分离,并易于排除系统外;⑦对密封件不会引起膨胀、硬化和溶解;⑧具有一定的耐火性,要求闪点高于环境温度和工作温度;⑨起泡要少。

液压油分三类:①矿物油系液压油;②含水系液压油;③合成系液压油。

2.2.1.4  轴承润滑油

滑动轴承是用润滑油产生油楔力形成流体力学动压油膜。

滚动轴承是靠润滑油对受压面的吸附力、侧压力和某些流体动力作用而产生油楔力,使润滑油进入摩擦面间而形成油膜。由于滚动轴承的摩擦特性,这种油膜是不均匀的,而且是连续变化的,在极端情况下,甚至处于边界润滑状态,因此滚动轴承处于混合润滑状态。

轴承用润滑油应具有的理化特征:①合适的 黏度与流动性;②良好的氧化安定性;③良好的防混合润滑,其润滑条件比轴承能产生油楔形成流体润滑差得多。因此,齿轮传动润滑油选择条件要求更严格。

齿轮润滑油的作用:①减少摩擦、磨损;②散发热量;③防锈;④减震和降低噪音;⑤冲洗杂物,保持齿轮传动副清洁。

齿轮润滑油应具有的理化特性:①合适的黏度与流动性;②良好的抗磨极压性能;③良好的氧化安定性;④抗乳化性;⑤抗泡性;⑥防锈性;⑦润滑油的闪点高于使用温度;⑧无毒。

工业齿轮油按黏度分类,依据国标GB3141-82《工业用润滑油黏度分类》,黏度等级分68~680mm2/s七个等级。

依据GB/T7631.7-1995《润滑剂和有关分类标准》将齿轮润滑剂分为C组,其品种代号为CKB,CKC,CKD,CKE,CKS,CKT,CKG,CKH,CKJ,CKL,CKM。

工业闭式齿轮油GB5903-1995《工业闭式齿轮油》分L-CKE,L-CKC,L-CKD等品种。

闭式齿轮润滑油分四类:

(1)抗氧防锈齿轮油,以精制矿物油为基础油,具有抗氧抗腐、防锈、抗泡等特点,无极压抗磨等添加剂,适用于轻负载下运转的齿轮。

(2)中负荷工业齿轮油,在抗氧防锈油的基础上,提高了极压抗磨性。适用于中等负荷运转的齿轮。

(3)重负荷工业齿轮油,在中负荷工业齿轮油的基础上,进一步提高了极压抗磨性,抗氧化安定性,抗乳化性。

(4)蜗轮蜗杆油,适用于钢-铜结构的蜗轮蜗杆传动系统。

水泥厂设备的闭式齿轮传动属于中等负荷传动,其润滑油适合选用中负荷工业齿轮油。

我国中负荷工业齿轮油质量标准见GB5903-86标准。

水泥厂开式齿轮传动很多,开式齿轮啮合面是在混合摩擦状态下工作,要选用特殊的开式齿轮润滑油或润滑脂。

开式齿轮润滑选用润滑油或润滑脂与润滑方式有关,循环润滑,浸入润滑等方式选用润滑油。

国家规定普通开式齿轮润滑油标准为SH/T0363-92。

根据水泥设备开式齿轮传动的负荷特点和工作环境、气候条件,我们推荐采用Q/SY8050-79S标准, 1号、2号或3号开式齿轮油。

2.2.2  水泥设备常用润滑脂

最规范描述润滑脂:“润滑脂是一种防止流动的油”。现代润滑脂包括三种成分:基础油重量约占70%~95%,增稠剂重量约占5%~30%以及少量的添加剂。一般机械上使用最多的是钙钠基脂和锂基脂。

2.2.2.1  轴承润滑脂

轴承润滑脂应具有的理化特征:①合适的基础油黏度;②良好的机械稳定性;③良好的氧化安定性;④良好的耐热性;⑤良好的抗水性能。

水泥机械的轴承承受一定的载荷且处于粉尘和温度较高场合,滚动轴承使用润滑脂,间断工作的滑动轴承也可使用润滑脂,水泥机械轴承用润滑脂优选为极压锂基脂,国标GB7323-87,这种润滑脂耐水、耐高温,各种性能均较好,是属于万能型润滑脂。在高温下工作的轴承,也可用二硫化钼锂基润滑脂。

2.2.2.2 高负荷轴承用润滑脂

水泥厂中的辊压机,立式磨等主轴承中的滚动轴承有的设计采用润滑脂润滑,也有采用润滑油润滑的,由于承受很大负载和工作环境温度比较高。如果采用普通类型的润滑脂,会直接影响到滚动轴承的寿命,所以要求采用特殊的润滑脂。以前辊压机用润滑脂都为进口,价格高,且交货不及时。天津某化工公司开发出了替代产品,与进口润滑脂相比,各方面性能均合格。

2.2.2.3 开式齿轮润滑脂

开式齿轮采用人工喷油润滑,自动喷雾润滑时采用润滑脂。

标准的轴承用极压润滑脂不适合开式齿轮传动,因为开式齿轮润滑脂应具有轴承极压润滑脂两倍的承载能力。

开式齿轮润滑脂应具有一定的黏度,不含沥青溶剂,可喷雾,具有黏度范围较宽的基础油(黏度130~5000mm2/s),含10%的石墨微粒。

我国某化工公司开发的0#和00#开式齿轮润滑脂能满足开式齿轮的润滑,并可采用喷雾润滑。

开式齿轮传动在不同时期采用不同牌号的润滑脂。

(1)试运转阶段,进行首次润滑,可进行人工喷枪润滑,采用含研磨剂的润滑脂(如GRAFLOSCONA-G1)。

(2)负载试运转阶段,这一阶段的润滑采用00#开式齿轮润滑脂,进行喷雾润滑。该润滑脂以矿物油为基础,并采用一种无机增稠剂。它含有特殊极压和石墨固体润滑剂,不含沥青溶剂。

00#开式齿轮润滑脂用于新的或有缺陷的齿轮传动,能使齿面承载均匀,在尽可能短的时间内,使齿面上的高低不平磨去,获得均匀接触,添加一种特殊的添加剂可防止局部产生胶合。

负荷试运转阶段润滑意味着使用00#润滑脂去进行跑合,降低齿面表面粗糙度,限制磨损和改善齿面承载能力。

在负载试运转阶段润滑期间,要充分供给润滑脂,其消耗量由圆周速度来决定。

(3)正常运转阶段,这一阶段润滑采用0#开式齿轮润滑脂,它是一种可喷射的粘着性润滑剂,以矿物油为基础油,使用金属皂复合皂化,含有胶体石墨,极压抗磨和防锈添加剂,不含沥青溶剂。

0#开式齿轮润滑脂能提供可靠的薄润滑油膜,达到用量最低,费用最低。

2.2.2.4  润滑脂的混合与兼容

不同种类的润滑脂具有不同的理化性能,不能随意混合使用,如果需要混合使用,必须要求润滑脂之间易于混合或兼容,如果润滑脂之间不能兼容,则润滑脂之间会引起反应。例如不能兼容的润滑脂混合后会出现硬化,导致分配器堵塞,使集中润滑系统出问题或由于硬的润滑脂在润滑时不能从油腔中排出使轴承中压力增加。有时不能兼容的润滑脂混合后,润滑脂会变得太软,也就容易使它从轴承中流出来,结果由于缺少润滑脂,使轴承损坏。润滑脂应按规定的种类和品种使用,不可随意替换。

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