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润滑基本知识和常用油脂

 福州电校焊接班 2021-11-09

锅炉设备常用油脂按用途可分为润滑油、润滑脂、液压油等。

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一、常用油脂的性质

1. 常用油品主要质量指标
(1)黏度。

黏度就是液体的内摩擦阻力,也就是当液体在外力的影响下移动时在液体分子间所发生的内摩擦。
(2)黏度指数(黏度比)。

油的黏度随温度变化而变化的性能。通常用50℃黏度与100℃黏度的比值来判断它的黏温性的好坏。
(3)凝点。

油放在试管中冷却,直到把它倾斜45°,经过1min后,油开始失去流动性的温度。
(4)酸值。

中和1g油中的酸所需氢氧化钾(KOH)的毫克数。
(5)闪点。

油加热到一定温度就开始蒸发成气体,这种蒸气与空气混合后遇到火焰就发生短暂的燃烧闪火的最低温度。此时温度就是润滑油的闪点。

(6)残炭。

油因受热蒸发而形成的焦黑色的残留物称为残炭。
(7)灰分。

一定量的油,按规定温度对烧后,残留的无机物质量百分数称为灰分。
(8)机械杂质。

经过溶剂稀释而后过滤所残留在滤纸上的物质。


2. 常用润滑脂主要质量指标
(1)滴点。

润滑脂从不流动态转变为流动态的温度,通常是润滑脂在滴点计中按规定的加热条件,滴出第一滴液体或流出25mm油柱时的温度。
(2)针入度。

质量为150g的标准圆锥体、沉入润滑脂试样5s后所达到的深度。
(3)水分。

润滑脂含水量的百分比。
(4)皂分。

在润滑脂的组成中,作为稠化剂的金属皂的含量。
(5)机械杂质。

润滑脂中机械杂质的来源包括金属碱中的无机盐类,制脂设备上磨耗的金属微粒及外界混入的杂质(如尘土、砂砾等)。
(6)灰分。

润滑脂中的灰分包括制皂的金属氧化物,基础油的无机物和原料碱里的杂质。
(7)分油量。

在规定的条件下(温度、压力、时间),从润滑油中析出的油的质量。

二、润滑的基本原理


两个相互接触的物体的表面作相对运动时,必然会产生摩擦阻力,有摩擦就会有磨损,磨损就会导致机械寿命缩短。为了降低或避免摩擦,通常的方法是采用某种介质把摩擦面隔开,使之不直接接触,这样可以避免金属表面凸起部分的相互碰撞,也可以避免接触点上分子吸引力和黏结等现象产生。这种方法叫润滑,用以起润滑作用的介质叫润滑剂。润滑可分为流体动压润滑、弹性流体动压润滑和边界润滑三种状态。
轴承润滑的目的在于降低摩擦功耗,减少磨损,同时还起到冷却、吸振、防锈等作用,润滑效果的好坏和选用润滑剂有很大关系。GB3141规定以运动黏度值作为润滑油的牌号,润滑油的工作温度应低于其闪点20~30℃。在润滑性能上润滑油一般比润滑脂好,应用较广,但润滑脂具有密封简单,不需经常加添,不易流失、不滑落、抗压性好、密封防尘性好、抗乳化性好、抗腐蚀性好的特点。

三、润滑用油的选用和使用

1.对润滑用油的基本要求
对润滑用油的基本要求是:较低的摩擦系数,良好的吸附与入能力(即具有较好的油性),一定的内聚力(即黏度),较高的纯度,抗氧化稳定性好,无研磨和腐蚀性,有较好的导热能力和较大的热容量。

2. 选用润滑用油的一般原则
(1)运动速度。

两摩擦面相对运动速度愈高,其形成油楔的作用也愈强,故在高速的运动副上采用低黏度润滑油和针入度较大(较软)的润滑脂。反之在低速的运动副上,应采用黏度较大的润滑油和针入度较小的润滑脂。
(2)负荷大小。

运动副的负荷或压强愈大,应选用黏度大或油性好的润滑油;反之,负荷愈小,选用润滑油的黏度应愈小。各种润滑油均具有一定的承载能力,在低速、重负荷的运动副上,首先考虑润滑油的允许承载能力。在边界润滑的重负荷运动副上,应考虑润滑油的抗压性能。
(3)运动情况。

冲击振动负荷将形成瞬时极大的压强,往复与间歇运动对油膜的形成不利,故均应采用黏度较大的润滑油。有时宁可采用润滑脂(针入度较小)或固体润滑剂,以保证可靠的润滑。
(4)温度。

环境温度低时运动副应采用黏度较小、凝点低的润滑油和针入度较大的润滑脂;反之则采用黏度较大、闪点较高,油性好以及氧化安定性强的润滑油和滴点较高的润滑脂,温度升降变化大的,应选用黏温性能较好(即黏度比较小)的润滑油。

(5)潮湿条件。

在潮湿的工作环境里,或者与水接触较多的工作条件下,一般润滑油容易变质或被水冲走,应选用抗乳化能力较强和油性、防锈蚀性能较好的润滑剂。润滑脂(特别是钙基、锂基、领基等),有较强的抗水能力,宜用潮湿的条件。但不能选用钠基脂。
(6)在灰尘较多的地方。

密封有一定困难的场合,采用润滑脂以起到一定的隔离作用,防止灰尘的侵入。在系统密封较好的场合,可采用带有过滤装置的集中循环润滑方法。在化学气体腐蚀比较严重的地方,最好采用有防腐蚀性能的润滑油。
(7)间隙。

间隙愈小,润滑油的黏度应愈低,因低黏度润滑油的流动和入能力强,能迅速进入间隙小的摩擦副起润滑作用。
(8)加工精度。

表面粗糙,要求使用黏度较大或针入度较小的润滑油脂。反之,应选用黏度较小或针入度较大的润滑油脂。
(9)表面位置。

在垂直导轨、丝杠上、外露齿轮、链条、钢丝绳上的润滑油容易流失,应选用黏度较大的润滑油。立式轴承宜选用润滑脂,这样可以减少流失,保证润滑。

3.润滑用油的使用
由于润滑油脂品种繁多,而各种油脂的组成成分不同,其使用性能也各异。因此,在选用润滑油脂时,应注意所选的润滑油必须与其使用条件相适应。

4. 润滑用油的保管
为了确保润滑用油的质量,除生产厂严格按工艺规程生产和质量检查外,润滑用油脂的贮运也是一个重要的环节。贮存过程中为防止变质、使用便利和防止污染,应注意:
(1)防止容器损坏,以致雨水、灰尘等污染润滑用油,运输中要做好防风雨措施。
(2)润滑用油脂要尽可能放在室内贮存,避免日晒雨淋,油库内温度变化不宜过大。应采取必要措施,使库内温度保持在10~30℃。温度过高,会引起润滑脂胶体安定性变差。
(3)润滑用油脂的保存时间不宜过长,应经常抽查,变质后不应再使用,以防机械部件的损坏。
(4)润滑脂是一种胶体结构,尤其是皂基润滑脂,在长期受重力作用下,将会出现分油现象,使润滑脂的性能丧失。包装容积越大,这种受压分油现象越严重。因此,避免使用过大容器包装润滑脂。
(5)在使用时要特别注意润滑油不应与润滑脂掺合,因为这样做会破坏润滑脂的胶体安定性和机械安定性等性能,从而严重影响润滑脂的使用性能,故应尽量避免这类不正确的做法发生。

四、液压油的选择条件


为了获得效率高而且经济的油压装置,必须选择适当的工作油。一般应考虑以下各项要求:
(1)采用不可压缩液体,在运转温度范围内要容易在油压回路中存流动。
(2)为了减少各运动部位的摩擦,润滑性能要好。
(3)即使长时间使用,物理性能和化学性能的变化也要小。
(4)不会使油压装置内部元件生锈和腐蚀。
(5)能使从外边浸入的杂质迅速沉淀分离。
选择液压油时首先依据液压系统所处的工作环境、系统的工况条件(压力、温度和液压泵类型等)以及技术经济性(价格、使用寿命等),按照液压油各品牌的性能综合统筹确定选用液压油,可参考表1和表2。

表1 依据环境和工况选择液压油品种

环境

    工况

压力:<7MPa

压力:714MPa

压力:7~14MPa

压力:>14MPa

温度:<50

温度:<50

温度:50~80

温度:80~100

室内固定设备

HL

HL HM

HM

HM

寒天寒区或严寒区

HR

HV HS

HV HS

HV HS

地下水下

HL

HL HM

HM

HM

高温热源

明火附近

HFAE

HFAS

HFB

HFC

HFDR

HFDR

表 2 按照工作温度范围和液压泵类型选用液压油品种和黏度等级

液压泵类型

运动黏度 (40)  (mm2·s-1

适用品种和黏度等级

系统工作温度

5~40

系统工作温度

40~80

叶片泵

<7MPa

>7MPa

30~50

50~70

40~75

55 ~90

HM 油:324668

HM 油:4668100

齿轮泵

轴向柱塞泵

径向柱塞泵

30~70

40~75

30~80

95165

70~150

65 240

HL (中、高压用HM)324668100150

HL(高压用HM)324668100150

HL(高压用HM)324668100150

五、液压油的使用、净化、保管

1.液压油的使用
液压油在使用中,由于工作温度、工作压力的变化和空气的氧化而逐渐变质,尤其是从外边落入杂质(水、空气中的尘埃等),在催化剂的作用下而生成氧化物,这就更使工作油劣化。因此,按照运转条件在适当的时期进行外观试验和静止试验,试验合格才能继续使用,反之,必须更换。更换周期一般因工作条件而异,应以试验结果为依据。
通常在使用液压油时应注意以下问题:

(1)油箱内壁一般不要涂刷油漆,以免油中产生沉淀物。若必须涂刷油漆时,应采用良好的耐油油漆。
(2)按设备说明书的规定,选用合适的油。
(3)在使用过程中应防止水、乳化液、灰尘、纤维杂质及其他机械杂质浸入油中。
(4)在使用中,油箱的油面要保持一定高度,添加的油液必须是同一牌号的油,以免引起油质恶化。油泵的吸油管与系统的回油管安装要合理,以防止油中产生气泡。
(5)当环境温度在38℃以上时,连续工作四小时后油箱内油温不得超过70℃。

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2. 液压油的净化处理
为了确保液压系统的安全运行,所采用的液压油一般都要做净化处理。
(1)液压系统的净化。

液压系统安装完成后,回路中会存有杂质,如管子和接头部位的水锈和碎片、机械加工的毛刺、喷砂时的砂、铸件砂、软管等紧固部位的碎片、管螺纹部分的油封剂、内部清除时的破布和纤维物、回路中的锈、涂料片等。
清除上述杂质的主要方法是:清洗油路管道,清洗油可用38℃时黏度为2×10m/s的汽轮机油(注意在油箱回油口加装80~100目的滤油器),清洗时间为20~180min。清洗时要反复对焊接处和管子轻轻地震打,以加速和促进脏物脱落。清洗后,必须排除清洗油。


(2)液压油的过滤。

由于外部因素,液压回路内是很容易进入杂物的,比如由注入口、通气口、活塞的密封部位及地板、油箱盖等部位混入的尘埃;由于空气中的尘埃和气泡而生成乳浊液;混入空气中的湿气等。因此,加油前应对油进行多次过滤,在泵的吸油侧加装滤油器及加必要的干燥剂。


(3)液压油更换。

由于液压回路内在运行中经常可能生成一些杂质,如:泵、油缸、密封材料的破损片;阀、轴承、泵等磨损生成的粉屑;高温高压造成油的劣化产生的胶状物、油淤泥;水分、空气、铜、铁的触媒作用而产生的氧化物等。因此,液压油应经常更换。


3.液压油的贮存及保管
由于液压机械对液压油的要求相当高,因此,液压油的贮存和保管就很重要。油桶上不要积聚污水和尘埃,同时不要直接放在地上。加油时,防止杂质掉入油桶或其他容器内,定期检查油的质量。环境温度一般不得超过60℃,最好为室温25℃。

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