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润滑油脂
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轴承润滑油脂的基本性能
  2014年1月8日

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轴承润滑油是一种技术密集型产品,是复杂的碳氢化合物的混合物,而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。轴承润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。 

一般理化性能 
每一类轴承润滑油脂都有其共同的一般理化性能,以表明该产品的内在质量。对轴承润滑油来说,这些一般理化性能如下: 

(1) 外观(色度)油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说,一般精制程度越高,其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净,颜色也就越浅。但是,即使精制的条件相同,不同油源和基属的原油所生产的基础油,其颜色和透明度也可能是不相同的。对于新的成品轴承润滑油,由于添加剂的使用,颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。 
(2)密度是轴承润滑油最简单、最常用的物理性能指标。轴承润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大,因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下,含芳烃多的,含胶质和沥青质多的轴承润滑油密度最大,含环烷烃多的居中,含烷烃多的最小。

(3)粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,流动性越差。 

(4)粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差。 

(5)闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的,闪点在45℃以下为易燃品,45℃以上为可燃品,,在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下,闪点越高越好。因此,用户在选用轴承润滑油时应根据使用温度和轴承润滑油的工作条件进行选择。一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。 

(6) 凝点和倾点凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度,所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性,并不是所有的组分都变成了固体。轴承润滑油的凝点是表示轴承润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的轴承润滑油不能在低温下使用。相反,在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的轴承润滑油。因为轴承润滑油的凝点越低,其生产成本越高,造成不必要的浪费。一般说来,轴承润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低5~7℃。但是特别还要提及的是,在选用低温的轴承润滑油时,应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品,其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。凝点和倾点都是油品低温流动性的指标,两者无原则的差别,只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等,一般倾点都高于凝点2~3℃,但也有例外。 

(7) 酸值、碱值和中和值酸值是表示轴承润滑油中含有酸性物质的指标,单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种,两者合并即为总酸值(简称TAN)。我们通常所说的“酸值”,实际上是指“总酸值(TAN)”。碱值是表示轴承润滑油中碱性物质含量的指标,单位是mgKOH/g。碱值亦分强碱值和弱碱值两种,两者合并即为总碱值(简称TBN)。我们通常所说的“碱值”实际上是指“总碱值(TBN)”。中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是,除了另有注明,一般所说的“中和值”,实际上仅是指“总酸值”,其单位也是mgKOH/g。 

(8)水分是指轴承润滑油中含水量的百分数,通常是重量百分数。轴承润滑油中水分的存在,会破坏轴承润滑油形成的油膜,使润滑效果变差,加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备,使油品容易产生沉渣。总之,轴承润滑油中水分越少越好。 

(9)机械杂质是指存在于轴承润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常,轴承润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无)。 

(10)灰分和硫酸灰分是指在规定条件下,灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念,对基础油或不加添加剂的油品来说,灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品(新油),灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是:在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸,使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。 

(11)残炭油品在规定的实验条件下,受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是轴承润滑油基础油的重要质量指标,是为判断轴承润滑油的性质和精制深度而规定的项目。轴承润滑油基础油中,残炭的多少,不仅与其化学组成有关,而且也与油品的精制深度有关,轴承润滑油中形成残炭的主要物质是:油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下,受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深,其残炭值越小。般一讲,空白基础油的残炭值越小越好。现在,许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂,它们的残炭值很高,因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映了润滑基础油精制的程度。 

特殊理化性能 
除了上述一般理化性能之外,每一种轴承润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高,或是专用性强的油品,其特殊理化性能就越突出。反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下:

(1)氧化安定性说明轴承润滑油的抗老化性能,一些使用寿命较长的工业轴承润滑油都有此项指标要求,因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。测定油品氧化安定性的方法很多,基本上都是一定量的油品在有空气(或氧气)及金属催化剂的存在下,在一定温度下氧化一定时间,然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。一切轴承润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同,而具有不同的自动氧化倾向。随使用过程而发生氧化作用,因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质,氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。

(2) 热安定性热安定性表示油品的耐高温能力,也就是轴承润滑油对热分解的抵抗能力,即热分解温度。一些高质量的抗磨液压油、压缩机油等都提出了热安定性的要求。油品的热安定性主要取决于基础油的组成,很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响;抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。 
 

轴承的润滑

 

 

润滑的目的与方式

  对轴承来说,润滑是左右其性能的重要重要问题。润滑剂或润滑方式的合适与否将大大影响轴承的寿命。

 润滑的作用如下:
 1)
润滑轴承的各部分,减小摩擦和磨损
 2)带走轴承内部因摩擦或其他原因产生的热量
 3)使轴承的滚动接触面经常形成适当的油膜,延长轴承的疲劳寿命
 4)轴承的防锈和防尘

 轴承的润滑方式主要分为脂润滑和油润滑,其一般性比较如表1所示:

表1脂润滑与油润滑的比较

项目
密封装置 简单 较复杂,需注意保养
润滑性能 非常好
转速 低速-中速 也可用于高速
润滑剂的更换 较麻烦 简单
润滑剂的寿命 较短
冷却效果 好(需要循环)
杂质的滤除 困难 容易

脂润滑
  
  脂润滑可做到充填一次润滑脂后长时间不需补充,而且其密封装置的结构也较简单,因此使用广泛。
  脂润滑有预先在密封型轴承中充填润滑脂的密封方式,以及在外壳内部充填适量润滑脂,每隔一段时间进行补充或更换的充填供脂方式。
  此外,对有多处轴承需要润滑的机械,还采用管道连接至各润滑处的集中供脂方式。

1)润滑脂的充填量
  外壳内的润滑脂充填量随外壳的结构和容积而有所不同,一般充填至容积的1/3-1/2为宜。
  充填量过多时,润滑脂因搅拌发热发生变质,老化和软化,应加以注意。
  但用于低速轴承时,为防止异物侵入,有时也充填至容积的2/3-1。

2)润滑脂的补充与更换
  润滑脂的补充与更换同润滑方式有密切的关系,无论采用何种方式,都必须使用清洁的润滑脂,并注意防止外部异物的侵入。
  补充的润滑脂应昼为同一品牌号的润滑脂。
  补充润滑脂时,尤为重要的是应保证新润滑脂确实进到轴承内部。

油润滑

  油润滑适用于高速轴承并可耐一定程度的高温,而且还对减小振动和降低噪音有效,大多用于脂润滑不适用的场合。

  油润滑大体分为:
  (1)油浴润滑   
  (2)滴油润滑   (3)飞溅润滑
  (4)循环润滑    (5)喷射润滑    (6)油雾润滑
  (7)油气润滑

 

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