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各種工業設備對潤滑油的要求

2019-10-30

  根據用途,工業設備潤滑油可分為普通工業潤滑油、特種油及專用油。普通工業潤滑油用於沒有特殊要求、使用溫度和負荷不高、工作條件相對緩和的機械。如機床傳動機械,紡織機械,建築-道路、起重、運輸、冶金、礦山機械和其它工業部門的設備。普通工業潤滑油通常不含添加劑,除潤滑能力外,對普通工業潤滑油沒有特殊要求,而潤滑能力主要取決於粘度及抗老化性能,後者與原料質量及製過程有關。

  特種潤滑油用於潤滑單獨部件(某些部位、機件、機具)。

  專用潤滑油用於潤滑工業機具,金屬加工機床及其它專用設備。如高速機械(磨床主軸和軸承)、工業設備液壓係統、齒輪傳動裝置、金屬切削機床導軌、紮鋼機以及汽輪機、壓縮機等。此外還有電絕緣油、汽缸油、真空用油及鑽機用油(包括風動鑽孔機)等。

  1、高速機械用油

  如帶有滾動和滑動軸承的高轉速機床主軸,主軸轉速愈高,要求油的粘度愈低,負荷低時高轉速主軸處於流體動力潤滑可能出現邊界摩擦,此時,為了降低摩擦與磨損,可以用表麵活活性劑類型的減摩劑和抗磨添加劑。不用具有化學活性的添加劑,因為有可能增加腐蝕性磨損。

  2、液壓油

  用於工業中的液壓油可分為五組。

  (1)不含添加劑的礦油性質接近於普通工業潤滑油。如用液壓千斤頂的潤滑油。

  (2)含抗腐蝕及抗氧劑的潤滑油該油同時含有抗泡劑,用途較廣,但公限於液力傳動。對抗磨性能要求不高。

  (3)含抗腐蝕、抗氧及搞磨添加劑的液壓油廣泛用業設備液壓係統。

  (4)具有優良粘溫性能的液壓油糨們除了含有前一組油同樣的添加劑外,還加有增粘劑,用於程控精密機床液壓係統。

  (5)用於是液壓係統和機訂導軌的潤滑油其組成與第三組相似,另加入能穩定摩擦性能的摩擦添加劑。用於金屬切削機床自動生產線及其它一些高壓設備的液壓係統,也可作為液壓係統和導軌通用油。液壓油重要的性能要求是:良好的潤滑能力及粘溫特性,與密封材料的相容性,高導熱性及低密度,抗氧、低蒸發、抗腐、抗乳化和抗泡性等。

  3、齒轉傳動用油

  工業上應用的齒輪傳動可以分為齒輪及螺旋傘齒輪兩種。前者為賀柱及圓椎形齒輪傳動,其共軛齒輪對的節圓在轉動時互相滾壓而無滑動,其接觸端點不產生滾動摩擦。屬於齒輪螺旋式傳動的有蝸杆、螺旋傘齒輪及雙曲線齒輪傳動。這些傳動齒傳對的節圓不僅僅互相滾動壓,而且互相滾動,從而產生複雜的螺線運動。因此,這種傳動更容易產生磨損與卡咬。

  工業齒輪偉動的工作條件差異很大,采用各種加劑或不加劑潤滑油,粘度從12mm2/S(50oC)到52mm2/S(100oC)。螺旋傘齒輪與雙曲線齒輪傳動需采用含抗擦傷劑的潤滑油。對於蝸輪蝸杆,主要采用含抗摩擦劑的高粘度潤滑油;圓柱形與錐形齒輪傳動,根據負荷及輪齒的滑動速度采用加抗磨劑或不加劑的潤滑油。

  在單位負荷大致低於下列極限值時,可以允許使用有加劑的潤滑油:淬火硬齒輪??8×108N/m2以下;未淬火齒輪??108N/m2以下。在單位負荷較高的情況下,要用含抗磨劑的潤滑油。更高負荷的機件則要求使用加抗磨和抗氧性。對於具體的齒輪傳油來說,在選擇基礎油加劑相互作用時,決定性的因素是接觸部位的負荷,運動速度和溫度。後者(接觸溫度)決定各種添加劑相互作用的可能性及條件。在油箱溫度條件下,添加劑不應與齒輪的工作表麵相互作用(不發生腐獨),而在接觸溫度下必需發生反應。表4-1列出了按接觸負荷、溫度、齒輪接觸點的滑動速度計算的數據及推薦的油品組成。

  蝸輪蝸杆傳動油應具有較高的抗摩擦性能,隻要在油品中加入植物動物油脂肪酸即可改善這一性能。

  4、金屬切削機床導軌油

  製動器及離合用油防止支座、工作台、橫梁、某些類型的衝床離合器以及其它裝置低速移動時產生爬行,同時還可用做液力傳動油或齒輪傳動油。

  5、汽輪機油(透平油)

  汽輪機油的主要作用是潤滑和冷卻各種輪機組(蒸汽、液力及燃氣透平、渦輪泵、渦輪壓縮機,渦輪排風機、發電機)的軸承。應保證能長期使用。各種汽輪機油共同的主要性能要求是,在60-100oC以及更高溫度下具有良好的氧化安定性、抗乳化能力、防護性和低起泡性,以及低的閃點下降不應超過10oC,油品應保持透明,不得含水份和沉渣,水抽出物應為中性。發物化指標變化超過規定所允許的範圍,必需換用新油或進行再生。

  6、壓縮機油

  用於潤滑壓縮機零件(汽車、閥門),並用做壓縮室的密封介質。在壓縮機汽缸內油品應形成穩定的油膜,並密封摩擦表麵間的空隙(汽缸活塞環),同時具有足夠的流動性,以防產生幹摩擦太竄氣。此外,經不必須具有良好的熱穩定性及化學穩定性。

  壓縮機油可分成兩類:一類是活塞、旋轉式壓縮機油,另一類是製冷壓縮機油。活塞式、旋轉式壓縮機油在較高溫度下使用。對於多數壓縮機,空氣或氣體經各段壓縮後的溫度通常有超過170-180 oC,但是也有熱強度較高的活塞式壓縮機出口溫度超過220oC。為了保證壓縮機安全運轉、延長換油期、保持氣壓係統幹淨,降低摩擦及傳動能耗,活塞式及旋轉式壓縮機油應具有良好的熱穩定性,防止積炭生成,還要有良好的抗腐蝕、抗乳化及抗泡性。

  製冷壓縮機油有一係列特殊要求,油品與製冷介質不斷接觸,介質的溫度和壓力經常變化。廣泛用於冷凍機中的製冷劑(氨及二氧化碳)與不加劑的潤滑油不起作用(呈惰性)。因此,對於使用這種製冷劑的冷凍機可以采用深度精製的潤滑油。這種油具有足夠低的凝點,平緩的粘溫曲線和良好的抗氧化性能。溫度愈高,可能性就愈大。還要考慮到兩者的互溶性。此外,必須控製冷劑與潤滑油混合物對機器零件的腐蝕。

  高速氨冷凍機油50℃粘度數25-35平方米/s,要求具有高抗磨性和低凝點(-38℃至-40℃。溶在油中的製冷劑會降低油的粘度,因此,油與製冷劑混合物的粘度在50℃、3-4℃×105N/mm2壓力下不得低於原潤滑油的一半。製冷劑與潤滑油(不超過10%)混合物在冷凍機運行的低溫度下應穩定、不分層。用於冰箱壓縮機的潤滑油具有更高的穩定性,因為使用中不可能去觀察油的變情況並進行更換,即油品要與電冰箱同壽命。

  7、電絕緣油

  電絕緣油為液態的電介質,能保證電器設備(變壓器、電容器、電纜等)帶電部件的絕緣和在運行中將熱量帶走,並能在電開關迅速地熄滅誌弧。變壓器油、電容器油、電容器油及電纜油就屬於此類油品。

  變壓器油重要的性能是抗氧化安定性,因為在變壓器中要連續使用很大時間。一台變壓器的電容量可達幾十噸,換油往往造成很大的損耗。油品老化導致油品絕緣性能變壞,老化行成的產物附著在設備工作表麵,破壞絕緣效果。因此,對基礎油的抗氧化性能要求很高。變壓器油的絕緣性能主要怪決於介質損失角正切值(介質損耗因素)。油中不允許含任何水份和機械雜質,以免降低介電性能。為保持低溫下的流動性,必需要有低的凝固點(-45℃或更低)。而為確保有效地散熱,變壓器油的粘度不應太高(50℃時上限為9.6 mm2/s),閃點要求不低於135-150℃。變壓器油是一種專用油,任何其它油品都代替不了它。變壓器油的平均使用壽命為5-10年,在油開關中的使用壽命根據使用的頻繁程度從幾十小時到3-5年。

  電容器油用於澆鑄和浸漬電器及無線電用的低質電容器絕材料。對於這類油品重經的是介電性質,即容積電陰率要高,50和100赫茲下的介質損失角正切值(介質損耗因素)要電容器油重要的質量的指標是氧化安定性。

  電纜油是充油電纜中的浸漬和絕緣介質。它們應具有良好的介電性能,即低的介質損失角正切值及高的介電強度。抗氧化安定好的油,可以保證潤滑油長期而介電性能不變。


電絕緣油

  8、汽缸油

  其主要作用是潤滑蒸汽機(船舶、固定式機器、汽錘、打樁機等)的高溫部件。汽缸油應能在摩擦表麵均勻分布,不生成積炭,因而要求油品在高溫下有好的抗氧性能。油品的這些性能與其化學組成、原料的類型及加工方法有關。油品不應對金屬表麵產生腐蝕。汽缸油分為飽和蒸汽用汽缸及過熱蒸汽用汽缸油兩種。

  飽和蒸汽用汽缸的使用條件相對緩和,通常蒸汽壓力在16×105N/m2以下,溫度200以下。這類潤滑油的主要性能要求是,不易被濕蒸汽和冷凝水衝刷掉。在這方麵殘渣油比精製的餾分油要好。在350-400℃或更高溫度下使用的過熱汽缸則有更高的要求,包括高的粘度及閃點。汽缸也可用於低速高負荷的機具。

  9、真空用油

  用作真空泵的工作液體。其特點是餾分窄、揮發度低、抗氧性能好。精製過的潤滑油經減壓蒸餾即可得到真空氣泵油。根據要求可生產常溫下飽和蒸汽壓較低和很低的油品。

  10、紡織機油

  紡織機油有兩個特點:首先,粘附性好,以防機器密封不好時油品泄漏,同時使飛濺降至低程度(因為濺出的油會落在棉紗和織物上);第二,容易被洗掉。

  11、風動工具用油

  鑽孔機在高壓強(達5×107N/m2)、高溫(達400℃)、高滑動速度(達7m/s)下使用,而且經常變換負荷,間歇工作。在(5-7)×105N/m2壓力下油品不斷地與潮濕的壓縮空氣接觸,潤滑油要在這種情況下長期有效地工作,需要具有粘度、好的潤滑性(抗磨、抗擦傷、減摩)、粘附性、抗腐蝕性,良好的抗乳化能力以及好的熱氧化安定性。此外,還要求無毒和無異味。


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