水泥機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑管理經(jīng)驗(yàn)

  摘要：隨著添加劑性能不斷提高，添加劑復(fù)配技術(shù)的不斷成熟，潤(rùn)滑油不單靠油的黏度，而主要靠化學(xué)反應(yīng)膜；潤(rùn)滑油對(duì)嚙合面表面的附著，不單靠物理吸附，而主要靠化學(xué)吸附，化學(xué)吸附的強(qiáng)度比物理吸附的強(qiáng)度高5~10倍；潤(rùn)滑油添加劑復(fù)配技術(shù)的應(yīng)用，可以在最需要潤(rùn)滑油的部位生成反應(yīng)膜，有效地保護(hù)嚙合表面。

  近年來，我國(guó)潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)生了巨大變化，添加劑得到不斷完善，性能不斷提高，添加劑的復(fù)配技術(shù)不斷成熟，使?jié)櫥瑱C(jī)理發(fā)生了質(zhì)的變化。表現(xiàn)在潤(rùn)滑油不單靠油的黏度，而主要靠化學(xué)反應(yīng)膜；潤(rùn)滑油對(duì)嚙合面表面的附著，不單靠物理吸附，而主要靠化學(xué)吸附，化學(xué)吸附的強(qiáng)度比物理吸附的強(qiáng)度高5~10倍；潤(rùn)滑油添加劑復(fù)配技術(shù)的應(yīng)用，可以在最需要潤(rùn)滑油的部位生成反應(yīng)膜，有效地保護(hù)嚙合表面。分子設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐，使具有不同功能的基團(tuán)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，合理組合，使一種添加劑同時(shí)能滿足幾個(gè)不同要求，使?jié)櫥推犯咝阅芑?

  1  水泥設(shè)備潤(rùn)滑工作存在的問題

  （1）在以前水泥機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中，編寫設(shè)備說明書時(shí)，規(guī)定新設(shè)備工作必須用說明書中指定的油品，實(shí)際上這些油品不一定適合，其原因是機(jī)械設(shè)計(jì)工程師大部分不具備有專門的潤(rùn)滑知識(shí)，所選用的油品主要是將過去同類機(jī)械或相近機(jī)器使用過的油品套用。

  （2）一臺(tái)新設(shè)備的開發(fā)，從設(shè)計(jì)、制造到安裝使用，一般需要3~5年。在這期間可能有新的潤(rùn)滑劑問世，因此說明書上規(guī)定的潤(rùn)滑劑僅供參考。

  （3）隨著科技的進(jìn)步，設(shè)備的規(guī)格向大型化發(fā)展，負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、接觸應(yīng)力都發(fā)生較大的變化。使用以前的潤(rùn)滑劑已不能滿足要求，需要換用高性能的潤(rùn)滑劑。

  （4）由于水泥設(shè)備品種多，各潤(rùn)滑點(diǎn)用油工況不同，造成水泥設(shè)備用油五花八門，且多選用機(jī)械油或汽缸油。油品檔次低，直接影響水泥設(shè)備正常工作。另外由于選用潤(rùn)滑劑品種較混亂，給水泥設(shè)備潤(rùn)滑管理工作帶來不便。

  （5）在水泥設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝和維護(hù)管理上存在有不規(guī)范，不科學(xué)的作法。安裝過程中對(duì)潤(rùn)滑元件不進(jìn)行拆洗，對(duì)油管路不進(jìn)行清洗，日常不注重維護(hù)，出現(xiàn)問題只能更換潤(rùn)滑元件，造成浪費(fèi)。

  本文根據(jù)水泥設(shè)備的特點(diǎn)和使用環(huán)境，談?wù)勊嘣O(shè)備潤(rùn)滑劑的選擇，潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝、維護(hù)和潤(rùn)滑工作管理。

  2  水泥設(shè)備潤(rùn)滑劑的選擇

  2.1  概 述

  水泥廠設(shè)備大體可分為煅燒設(shè)備、冷卻設(shè)備、粉磨設(shè)備、破碎設(shè)備、輸送設(shè)備等。這些設(shè)備的主要潤(rùn)滑部位是齒輪、滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承，也有平面摩擦潤(rùn)滑點(diǎn)。一般來說，凡是能降低摩擦阻力，起到潤(rùn)滑作用的介質(zhì)，均稱為潤(rùn)滑劑。為了減少摩擦磨損，達(dá)到節(jié)約能源的目的，正確使用潤(rùn)滑劑對(duì)相關(guān)部位的零部件進(jìn)行合理潤(rùn)滑是非常必要的。

  水泥設(shè)備中常用的潤(rùn)滑劑，有液體的潤(rùn)滑油，膠體的潤(rùn)滑脂和固體的潤(rùn)滑劑等三種，一般多采用前兩種。

  2.2  潤(rùn)滑劑種類的選擇

  2.2.1  水泥機(jī)械常用潤(rùn)滑油

  2.2.1.1  齒輪潤(rùn)滑油

  水泥設(shè)備的齒輪傳動(dòng)分閉式齒輪傳動(dòng)（如減速機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)箱或其他齒輪箱）和開式齒輪傳動(dòng)（如各種回轉(zhuǎn)設(shè)備的齒輪傳動(dòng)等）。齒輪具有幾何形狀復(fù)雜，傳動(dòng)負(fù)荷大，嚙合中有滾動(dòng)又有滑動(dòng)的特點(diǎn)，是屬于邊界潤(rùn)滑和流體潤(rùn)滑兼而有之的混合潤(rùn)滑，其潤(rùn)滑條件比軸承能產(chǎn)生油楔形成流體潤(rùn)滑差得多。因此，齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油選擇條件要求更嚴(yán)格。

  齒輪潤(rùn)滑油的作用：①減少摩擦、磨損；②散發(fā)熱量；③防銹；④減震和降低噪音；⑤沖洗雜物，保持齒輪傳動(dòng)副清潔。

  齒輪潤(rùn)滑油應(yīng)具有的理化特性：①合適的黏度與流動(dòng)性；②良好的抗磨極壓性能；③良好的氧化安定性；④抗乳化性；⑤抗泡性；⑥防銹性；⑦潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)高于使用溫度；⑧無毒。

  工業(yè)齒輪油按黏度分類，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB3141－82《工業(yè)用潤(rùn)滑油黏度分類》，黏度等級(jí)分68～680mm2/s七個(gè)等級(jí)。

  依據(jù)GB/T7631.7－1995《潤(rùn)滑劑和有關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn)》將齒輪潤(rùn)滑劑分為C組，其品種代號(hào)為CKB，CKC，CKD，CKE，CKS，CKT，CKG，CKH，CKJ，CKL，CKM。

  工業(yè)閉式齒輪油GB5903－1995《工業(yè)閉式齒輪油》分L－CKE，L－CKC，L－CKD等品種。

  閉式齒輪潤(rùn)滑油分四類：

  （1）抗氧防銹齒輪油，以精制礦物油為基礎(chǔ)油，具有抗氧抗腐、防銹、抗泡等特點(diǎn)，無極壓抗磨等添加劑，適用于輕負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪。

  （2）中負(fù)荷工業(yè)齒輪油，在抗氧防銹油的基礎(chǔ)上，提高了極壓抗磨性。適用于中等負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪。

  （3）重負(fù)荷工業(yè)齒輪油，在中負(fù)荷工業(yè)齒輪油的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了極壓抗磨性，抗氧化安定性，抗乳化性。

  （4）蝸輪蝸桿油，適用于鋼－銅結(jié)構(gòu)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)。

  水泥廠設(shè)備的閉式齒輪傳動(dòng)屬于中等負(fù)荷傳動(dòng)，其潤(rùn)滑油適合選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油。

  我國(guó)中負(fù)荷工業(yè)齒輪油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見GB5903－86標(biāo)準(zhǔn)。

  水泥廠開式齒輪傳動(dòng)很多，開式齒輪嚙合面是在混合摩擦狀態(tài)下工作，要選用特殊的開式齒輪潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。

  開式齒輪潤(rùn)滑選用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂與潤(rùn)滑方式有關(guān)，循環(huán)潤(rùn)滑，浸入潤(rùn)滑等方式選用潤(rùn)滑油。

  國(guó)家規(guī)定普通開式齒輪潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)為SH/T0363－92。

  根據(jù)水泥設(shè)備開式齒輪傳動(dòng)的負(fù)荷特點(diǎn)和工作環(huán)境、氣候條件，我們推薦采用Q/SY8050－79S標(biāo)準(zhǔn)， 1號(hào)、2號(hào)或3號(hào)開式齒輪油。

  2.2.1.2  蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑油

  蝸輪蝸桿油 SH/T0049－91 《蝸輪蝸桿油》分L－CKE和L－CKE/P兩個(gè)品種。

  中國(guó)石油某化工公司在1997年研制出符合SH/T0049－91標(biāo)準(zhǔn)的L－CKE/P220、320、460極壓型蝸輪蝸桿油，使用效果較好。我們推薦使用該種潤(rùn)滑油。

  一般來說，由于蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪是銅部件，不能用含化學(xué)活性較高的硫極壓劑為主劑的齒輪油來潤(rùn)滑。因?yàn)楹驑O壓劑在邊界潤(rùn)滑條件下與鐵反應(yīng)生成硫化鐵膜，其熔點(diǎn)高，有極好的抗燒結(jié)性能，有效地防止齒面損傷，但含硫極壓劑與銅生成的硫化亞銅膜，韌性差，很容易從基體上磨掉，導(dǎo)致磨損增加。

  因此蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑油與其他工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油最大差別是不能以化學(xué)活性高的含硫極壓劑為主劑，而應(yīng)采用中等活性的油性劑為主劑。

  2.2.1.3  液壓油

  液壓油應(yīng)具有的理化特性：①流動(dòng)性；②對(duì)運(yùn)動(dòng)副起適當(dāng)密封作用；③在使用時(shí)不會(huì)引起物理或化學(xué)變化；④能防銹和防腐蝕；⑤能承受一定載荷，且使運(yùn)動(dòng)部件磨損量最小；⑥靜置時(shí)，不容性雜質(zhì)能迅速分離，并易于排除系統(tǒng)外；⑦對(duì)密封件不會(huì)引起膨脹、硬化和溶解；⑧具有一定的耐火性，要求閃點(diǎn)高于環(huán)境溫度和工作溫度；⑨起泡要少。

  液壓油分三類：①礦物油系液壓油；②含水系液壓油；③合成系液壓油。

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  2.2.1.4  軸承潤(rùn)滑油

  滑動(dòng)軸承是用潤(rùn)滑油產(chǎn)生油楔力形成流體力學(xué)動(dòng)壓油膜。

  滾動(dòng)軸承是靠潤(rùn)滑油對(duì)受壓面的吸附力、側(cè)壓力和某些流體動(dòng)力作用而產(chǎn)生油楔力，使?jié)櫥瓦M(jìn)入摩擦面間而形成油膜。由于滾動(dòng)軸承的摩擦特性，這種油膜是不均勻的，而且是連續(xù)變化的，在極端情況下，甚至處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，因此滾動(dòng)軸承處于混合潤(rùn)滑狀態(tài)。

  軸承用潤(rùn)滑油應(yīng)具有的理化特征：①合適的 黏度與流動(dòng)性；②良好的氧化安定性；③良好的防混合潤(rùn)滑，其潤(rùn)滑條件比軸承能產(chǎn)生油楔形成流體潤(rùn)滑差得多。因此，齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油選擇條件要求更嚴(yán)格。

  齒輪潤(rùn)滑油的作用：①減少摩擦、磨損；②散發(fā)熱量；③防銹；④減震和降低噪音；⑤沖洗雜物，保持齒輪傳動(dòng)副清潔。

  齒輪潤(rùn)滑油應(yīng)具有的理化特性：①合適的黏度與流動(dòng)性；②良好的抗磨極壓性能；③良好的氧化安定性；④抗乳化性；⑤抗泡性；⑥防銹性；⑦潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)高于使用溫度；⑧無毒。

  工業(yè)齒輪油按黏度分類，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB3141－82《工業(yè)用潤(rùn)滑油黏度分類》，黏度等級(jí)分68～680mm2/s七個(gè)等級(jí)。

  依據(jù)GB/T7631.7－1995《潤(rùn)滑劑和有關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn)》將齒輪潤(rùn)滑劑分為C組，其品種代號(hào)為CKB，CKC，CKD，CKE，CKS，CKT，CKG，CKH，CKJ，CKL，CKM。

  工業(yè)閉式齒輪油GB5903－1995《工業(yè)閉式齒輪油》分L－CKE，L－CKC，L－CKD等品種。

  閉式齒輪潤(rùn)滑油分四類：

  （1）抗氧防銹齒輪油，以精制礦物油為基礎(chǔ)油，具有抗氧抗腐、防銹、抗泡等特點(diǎn)，無極壓抗磨等添加劑，適用于輕負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪。

  （2）中負(fù)荷工業(yè)齒輪油，在抗氧防銹油的基礎(chǔ)上，提高了極壓抗磨性。適用于中等負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪。

  （3）重負(fù)荷工業(yè)齒輪油，在中負(fù)荷工業(yè)齒輪油的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了極壓抗磨性，抗氧化安定性，抗乳化性。

  （4）蝸輪蝸桿油，適用于鋼－銅結(jié)構(gòu)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)。

  水泥廠設(shè)備的閉式齒輪傳動(dòng)屬于中等負(fù)荷傳動(dòng)，其潤(rùn)滑油適合選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油。

  我國(guó)中負(fù)荷工業(yè)齒輪油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見GB5903－86標(biāo)準(zhǔn)。

  水泥廠開式齒輪傳動(dòng)很多，開式齒輪嚙合面是在混合摩擦狀態(tài)下工作，要選用特殊的開式齒輪潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。

  開式齒輪潤(rùn)滑選用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂與潤(rùn)滑方式有關(guān)，循環(huán)潤(rùn)滑，浸入潤(rùn)滑等方式選用潤(rùn)滑油。

  國(guó)家規(guī)定普通開式齒輪潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)為SH/T0363－92。

  根據(jù)水泥設(shè)備開式齒輪傳動(dòng)的負(fù)荷特點(diǎn)和工作環(huán)境、氣候條件，我們推薦采用Q/SY8050－79S標(biāo)準(zhǔn)， 1號(hào)、2號(hào)或3號(hào)開式齒輪油。

  2.2.2  水泥設(shè)備常用潤(rùn)滑脂

  最規(guī)范描述潤(rùn)滑脂：“潤(rùn)滑脂是一種防止流動(dòng)的油”?，F(xiàn)代潤(rùn)滑脂包括三種成分：基礎(chǔ)油重量約占70%～95%，增稠劑重量約占5%～30%以及少量的添加劑。一般機(jī)械上使用最多的是鈣鈉基脂和鋰基脂。

  2.2.2.1  軸承潤(rùn)滑脂

  軸承潤(rùn)滑脂應(yīng)具有的理化特征：①合適的基礎(chǔ)油黏度；②良好的機(jī)械穩(wěn)定性；③良好的氧化安定性；④良好的耐熱性；⑤良好的抗水性能。

  水泥機(jī)械的軸承承受一定的載荷且處于粉塵和溫度較高場(chǎng)合，滾動(dòng)軸承使用潤(rùn)滑脂，間斷工作的滑動(dòng)軸承也可使用潤(rùn)滑脂，水泥機(jī)械軸承用潤(rùn)滑脂優(yōu)選為極壓鋰基脂，國(guó)標(biāo)GB7323－87，這種潤(rùn)滑脂耐水、耐高溫，各種性能均較好，是屬于萬能型潤(rùn)滑脂。在高溫下工作的軸承，也可用二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂。

  2.2.2.2 高負(fù)荷軸承用潤(rùn)滑脂

  水泥廠中的輥壓機(jī)，立式磨等主軸承中的滾動(dòng)軸承有的設(shè)計(jì)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，也有采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的，由于承受很大負(fù)載和工作環(huán)境溫度比較高。如果采用普通類型的潤(rùn)滑脂，會(huì)直接影響到滾動(dòng)軸承的壽命，所以要求采用特殊的潤(rùn)滑脂。以前輥壓機(jī)用潤(rùn)滑脂都為進(jìn)口，價(jià)格高，且交貨不及時(shí)。天津某化工公司開發(fā)出了替代產(chǎn)品，與進(jìn)口潤(rùn)滑脂相比，各方面性能均合格。

  2.2.2.3 開式齒輪潤(rùn)滑脂

  開式齒輪采用人工噴油潤(rùn)滑，自動(dòng)噴霧潤(rùn)滑時(shí)采用潤(rùn)滑脂。

  標(biāo)準(zhǔn)的軸承用極壓潤(rùn)滑脂不適合開式齒輪傳動(dòng)，因?yàn)殚_式齒輪潤(rùn)滑脂應(yīng)具有軸承極壓潤(rùn)滑脂兩倍的承載能力。

  開式齒輪潤(rùn)滑脂應(yīng)具有一定的黏度，不含瀝青溶劑，可噴霧，具有黏度范圍較寬的基礎(chǔ)油（黏度130～5000mm2/s），含10%的石墨微粒。

  我國(guó)某化工公司開發(fā)的0#和00#開式齒輪潤(rùn)滑脂能滿足開式齒輪的潤(rùn)滑，并可采用噴霧潤(rùn)滑。

  開式齒輪傳動(dòng)在不同時(shí)期采用不同牌號(hào)的潤(rùn)滑脂。

  （1）試運(yùn)轉(zhuǎn)階段，進(jìn)行首次潤(rùn)滑，可進(jìn)行人工噴槍潤(rùn)滑，采用含研磨劑的潤(rùn)滑脂（如GRAFLOSCONA－G1）。

  （2）負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn)階段，這一階段的潤(rùn)滑采用00#開式齒輪潤(rùn)滑脂，進(jìn)行噴霧潤(rùn)滑。該潤(rùn)滑脂以礦物油為基礎(chǔ)，并采用一種無機(jī)增稠劑。它含有特殊極壓和石墨固體潤(rùn)滑劑，不含瀝青溶劑。

  00#開式齒輪潤(rùn)滑脂用于新的或有缺陷的齒輪傳動(dòng)，能使齒面承載均勻，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，使齒面上的高低不平磨去，獲得均勻接觸，添加一種特殊的添加劑可防止局部產(chǎn)生膠合。

  負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)階段潤(rùn)滑意味著使用00#潤(rùn)滑脂去進(jìn)行跑合，降低齒面表面粗糙度，限制磨損和改善齒面承載能力。

  在負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn)階段潤(rùn)滑期間，要充分供給潤(rùn)滑脂，其消耗量由圓周速度來決定。

  （3）正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段，這一階段潤(rùn)滑采用0#開式齒輪潤(rùn)滑脂，它是一種可噴射的粘著性潤(rùn)滑劑，以礦物油為基礎(chǔ)油，使用金屬皂復(fù)合皂化，含有膠體石墨，極壓抗磨和防銹添加劑，不含瀝青溶劑。

  0#開式齒輪潤(rùn)滑脂能提供可靠的薄潤(rùn)滑油膜，達(dá)到用量最低，費(fèi)用最低。

  2.2.2.4  潤(rùn)滑脂的混合與兼容

  不同種類的潤(rùn)滑脂具有不同的理化性能，不能隨意混合使用，如果需要混合使用，必須要求潤(rùn)滑脂之間易于混合或兼容，如果潤(rùn)滑脂之間不能兼容，則潤(rùn)滑脂之間會(huì)引起反應(yīng)。例如不能兼容的潤(rùn)滑脂混合后會(huì)出現(xiàn)硬化，導(dǎo)致分配器堵塞，使集中潤(rùn)滑系統(tǒng)出問題或由于硬的潤(rùn)滑脂在潤(rùn)滑時(shí)不能從油腔中排出使軸承中壓力增加。有時(shí)不能兼容的潤(rùn)滑脂混合后，潤(rùn)滑脂會(huì)變得太軟，也就容易使它從軸承中流出來，結(jié)果由于缺少潤(rùn)滑脂，使軸承損壞。潤(rùn)滑脂應(yīng)按規(guī)定的種類和品種使用，不可隨意替換。