浅谈设备润滑技术及作用

 

浅谈设备润滑技术及作用

张智勇

（陕西法士特齿轮有限责任公司 陕西 西安 710077）

摘要：各类设备都是靠其机构的运转来实现其预定功能的。本文在对设备润滑的概念，润滑作用，润滑技术做了综合的阐述。在此基础上，重点介绍了当前国内外四种比较先进的润滑技术，并对其应用情况进行分析。

关键词：设备 润滑 技术 发展 应用

设备润滑是设备维护工作的重要组成部分，而且其作用日显突出。设备润滑工作包括润滑管理与润滑技术两个范畴。近年来，润滑技术发展迅速，在设备工程领域中的地位显著提高，成为四大工程技术之一。

为了挖掘设备潜力，提高劳动生产率，对旧机床的摩擦副及润滑系统进行技术改造有着十分重要的意义。特别是重型机床、精密机床及高效自动化机床，常常由于轴承、导轨及其它重要摩擦副存在缺陷而发生故障或达不到所需要的加工精度与能力，以致长期无法使用。近20多年来，由于在一些旧机床上应用流体静压润滑技术和固体润滑技术，取得了较好的效果。可见，设备润滑是一件非常重要的大事，涉及面很广泛，有着广阔的发展前途，值得重视。

1 润滑的作用

润滑在机械设备的正常运转和维护保养中起着重要的作用。

1.1 控制摩擦

对摩擦副进行润滑后，由于润滑剂介于对偶表面之间，使摩擦状态改变，相应摩擦因数及摩擦力也随之改变。试验证明：摩擦因数和摩擦力的大小，是随着半干摩擦、边界摩擦、半流体摩擦、流体摩擦的顺序递减的，即使在同种润滑状态下，因润滑剂种类及特性不同不相同。

1.2 减少磨损

   摩擦副的粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损以及腐蚀磨损等，都与润滑条件有关。在润滑剂中加入抗氧化和抗腐蚀添加剂，有利于抑制腐蚀磨损；而加入油性和极压抗磨添加剂，可以有效地减轻粘着磨损和表面疲劳磨损；流体润滑剂对摩擦副具有清洗作用，也可相轻磨粒磨损。

1.3 降温冷却

   降低摩擦副的温度是润滑的一个重要作用。众所周知，摩擦副运动时必须克服摩擦力而作功，消耗在克服摩擦力上的功全部转化为热量，其结果将引起摩擦副温度上升。摩擦热的大小与润滑状态有关，干摩擦热量最大，流体摩擦热量最小，而边界摩擦的热量则介于两者之间。因此，润滑是减少摩擦热的有效措施。摩擦副温度的高低，除了与摩擦热的高低有关最好，半固体润滑剂的散热性则介于两者之间。由此可见，用液体润滑剂不仅可以实现液润滑，减少摩擦热的产生，而且还可以将摩擦热及时地带走。

1.4 防止腐蚀

   摩擦副不可避免地要与周围介质接触，引起腐蚀、锈蚀而破坏。在摩擦副对偶表面上，若有含防腐、防锈添加剂的润滑剂覆盖时，就可避免或减少由腐蚀而引起的损坏。

1.5 密封作用

    半固体润滑剂具有自封作用，它不仅可以防止润滑剂流失，而且还可以防止水分和杂质等的侵入。使用在蒸汽机、压缩机和内燃机等设备上的润滑剂，不仅能保证润滑，而且也使气缸与活塞之间处于高度密封的状态，使之在运动中不漏气，起到密封作用并提高了效率。

1.6 传递动力

   有不少润滑剂具有传递动力的作用，如齿轮在啮合时，其动力不是齿面间直接传递，是通过一层润滑膜传递。液压传动、液力传动都是以润滑剂作传动介质而传力的。

1.7 减振作用

所有润滑剂都有在金属表面附着的能力，且本身的剪切阻力小，所以在摩擦副对偶表面受到冲击载荷时，也都具有吸振的能力。如汽车的吸振器就是利用油液减振的，当汽车车体上下振动时，就带动吸振器中的活塞在密封液压缸中上下移动，缸中的油液则逆着活塞运方向，从活塞的一端流向另一端，通过液体摩擦将机械能吸收而达到稳定车体。——来自参考文献（3）

2 设备润滑技术

当前，在设备润滑技术发展中有四个方面值得关注。

2.1 合成油品的发展与应用

   在天然油品中以矿物油应用最多。不论矿物润滑油还是润滑脂，都有明显的润滑效果与不足。天然润滑油突出的缺点为：（1）油液的黏度随工作环境温度变化而变化，影响机器润滑效果；（2）在空气中易氧化变质，尤其在高温情况下，其稳定性较差；（3）摩擦系数偏大，运动功率消耗偏大；（4）油液不易降解，污染环境。

   合成润滑油的优点是：（1）良好的黏温性能；（2）高温抗氧化的稳定性，使用期长，约为矿物油的六倍。因此，可减少换油次数，节约材料；（3）低挥发性；（4）降低摩擦系数20％－35％，降低功耗4.4％-13.5％，个别的达到30％以上；（5）有些品牌具有生物降解性，有利于环保。

   2.2 精密过滤技术的发展与应用

为了保持机器润滑油的洁净度，在设备维护规程中均规定应对油液进行随时或定时的过滤，去除杂质。但随着对机器零件失效的深入分析发现，应用精密过滤技术有新的收获。运行中机器零件的失效主要表现为四种形式。对于防止断裂、变形和腐蚀，特别是前两种失效，已有比较可靠的解决方法。近年来，中外的设备工程师通过试验研究认为，机件磨损表现为摩擦磨损、黏附磨损和磨粒磨损三种形式。前两种磨损通过良好的润滑即可预防。对磨粒磨损的认识则不充分。大量实验证明，油液中由金属零件上脱落的颗粒杂质是造成零件磨损的主要原因。因此，应经常检测油液中磨粒的数量与形状，做到及时清除。

2.3  润滑添加剂的发展与应用

    随着工业技术的进步和设备性能的提高，普通矿物润滑油脂已难以满足设备运转的需求。润滑添加剂有以下作用：（1）改善润滑剂的性能。如增加油膜强度；（2）提高润滑剂的工作适应性。如改善黏温特性、降低油液凝点、消除油液中的泡沫等；（3）增加润滑剂的稳定性。如提高抗氧化性和抗腐蚀性；（4）改善零件表面性能与工作状况。如提高零件抗磨性，修复零件磨损，实现自适应功能。

3  润滑技术发展前景

3.1 设备润滑发展方向

节能、环保、长寿命要求，设备润滑，宣发展油气润滑。目前，润滑工程师正在研究一种新的润滑方式，即油气润滑技术。它比油雾润滑在润滑效果和油料消耗等方面都有明显改善。

油气润滑是用步进式给油器以0.3-0.4MPa的压缩空气，以 30-80m/s的流速，定时、定量地将油滴以0.02-0.05m/s的速度喷到润滑部位。

油气润滑带来一系列优点，(1)可以提高轴承寿命3～6倍；(2)润滑油耗量只相当于喷油润滑l／lO～1／30；(3)适用于高速、重载、高温工况，以及受赃物、水和化学性流体侵蚀场合：(4)大幅度降低润滑设备运行和维护费用；(5)往外界排放润滑剂照少，油不雾化，有利于“环保”。

3.2 润滑剂发展方向

目前，世界各国研制的润滑添加剂已有11大类上千个品种，其中姣姣者为纳米添加剂。该项技术大大提高了设备润滑应用效果。纳米添加剂主要有纳米无机物、纳米无机盐、纳米有机化合物、纳米有机高分子材料和纳米金属五类。它们具备各自的优异性能，最突出的有以下三个方面。

(1)提高油膜强度。

(2)提高添加剂的悬浮密度和均匀程度。

(3)实现对零件的修复功能。

例如：节能，汽车向小型化方向发展，相应需要小型发动机、小油池、小启动机和小蓄电池，带来结果是油温高、散热面积小、润滑油量少，，需要润滑油具有更好低温性能和高温氧化安定性：降低润滑油损耗，延长换油期，要求润滑油具有低挥发性。合成润l滑油具有良好粘温性能、热氧化安定性，低挥发性和高润滑性能。完全满足汽车发展需要。

 

参考文献：

　1 钱青松. 《设备润滑技术问答》 中国石化出版社，2005

　2 黄志坚. 《冶金设备液压润滑实用技术》 .冶金工业出版社，2006:2