《设备润滑技术》PPT课件.ppt
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1、设备润滑技术与润滑管理,一、摩擦学基本原理 1、摩擦学的定义和研究内容 2、摩擦表面 3、摩擦类型 4、磨损类型 5,减少磨损的途径 6,润滑状态曲线(Stribeck曲线)7,边界润滑 8、流体润滑 9,摩擦学研究进展 二、设备润滑管理 1、用摩擦学原理指导设备润滑管理 2、设备润滑管理 3,计算机辅助设备润滑管理 三、润滑材料 1、润滑油的制备 2、工业机械用润滑油规格标准 3、润滑油的主要质量指标 4、润滑脂的主要质量指标 5、润滑油添加剂 6、油品的合理选用、代用和混用 7、油品的更换 8、合成润滑剂 9。国外主要油品公司工业润滑油简介 四、机械设备的润滑方法 1,分散润滑 2,集中润
2、滑 3,典型机械零部件的润滑 五、油液分析技术 1、油液的简易诊断 2、油液性能分析技术 3、油液诊断技术 六、油液污染控制 1、润滑油液变质 2、油液污染测试 3、油液污染控制方法,摩擦学的定义,摩擦学(Tribology)是一门涉及数学、力学、物理学、化学、机械工程学、以及材料科学、石油化工等多种学科领域的一门综合性边缘学科。摩擦学是研究相对运动的相互作用表面的有关理论与实践的一门学科。摩擦是现象,磨损是结果,润滑是减缓磨损的一种办法。,摩擦学研究内容,(1)摩擦学机理的研究(2)各种典型机械运动副在不同工况、不同介 质作用下的摩擦学特性和失效机理的研究(3)各种材料和表面处理工艺的摩擦学
3、特性研 究(4)润滑剂、工艺润滑冷却剂和固体润滑材料 的研究(5)摩擦学数据中心和数据库的建立(6)摩擦学测试设备和测试技术的应用及研究,摩擦类型,干摩擦 边界摩擦 指两接触表面存在边界膜的摩擦。流体摩擦 指两相对运动的接触表面间存在流体膜的摩擦。,磨损类型,磨料磨损,影响粘着磨损的因素,材料特性 表面压力 滑动速度 温度 润滑状态及润滑剂添加剂 表面粗糙度,影响疲劳磨损的因素,表面粗糙度与接触精度 润滑剂性能 材料性能,减少磨损的途径,材料的选配 耐磨性 按磨损类型选材原则 润滑 表面强化处理或耐磨处理 结构设计 科学使用设备、精心维护设备,润滑状态曲线,边界润滑状态I、部分流体动压润滑区或
4、称混合润滑区II、流体动压润滑区III。,边界润滑,两种接触面间存在极薄润滑膜的润滑形式。两接触表面间存在的极薄的润滑膜称为边界膜。根据膜的性质不同,它可以分为吸附膜和反应膜两类。吸附膜又可分为物理吸附膜和化学吸附膜;反应膜分为化学反应膜和氧化膜。,流体润滑,流体静压润滑是利用外部压力源使润滑剂具有一定的压力,并能够承受载荷隔开两个接触表面的一种润滑状态。流体动压润滑的三个必备条件,摩擦副两表面间:1、有一定粘度的流体;2、有相对运动速度;3、形成油楔。,摩擦学研究进展,流体润滑理论的进展,苛刻运行工况对润滑的新要求(一),液压系统 体积小,压力增加液压油 油品空气释放值高,抗氧化性高 清洁度
5、严过滤器 精细高效,苛刻运行工况对润滑系统的新要求(二),工业齿轮传动 传递动力大,齿轮、轴承承载高工业齿轮油 综合性能优异(承载能力、热稳定性、破乳性、寿命),苛刻运行工况对润滑系统的新要求(三),汽轮机 效率高,温度高汽轮机油 抗氧化性强,油品与密封件的相容性好,润滑剂的进展,矿物基润滑剂 合成润滑剂 绿色润滑剂(含添加剂)绿色润滑剂 定义:既满足工况要求,润滑剂本身及其耗损产物 对生态环境又不造成危害,或在一定程度上 为环境所容许。研究进展:基础油和添加剂,以及两者的匹配。基础油:合成油(脂),植物油 添加剂:碱金属盐、有机胺、硫化脂肪等 目前有的发达国家通过法律来控制润滑油的排放,有的
6、国家要求采用生物降解型润滑油。,润滑装置进展,结构上小型化、集中化 配置监测和控制系统的自动化润滑装置 配备监测和控制系统故障的自动报警装置 采用系统观点和系统分析方法处理磨损故障 提高油品清洁度,延长零件和液压系统使用寿命 加强对零件磨损的监控,摩擦学原理指导设备润滑管理,现代设备的整体失效是很少见的,局部关键件失效占多数,摩擦、磨损、润滑引起的失效为最常见。现代设备的摩擦副一旦失效,既产生一系列故障,又造成经济损失。解决这些失效的途径不是提高机械零部件的质量,而是运用摩擦学原理去处理。零件的磨损都有一定的规律:(1)磨合阶段(2)稳定磨损阶段(3)急剧磨损阶段 根据摩擦学原理,磨合阶段愈短
7、愈好;稳定阶段越长越好,避免出现急剧磨损阶段。在保证零件的设计制造质量的前提下,对润滑剂进行科学管理,即合理选用润滑剂,并对其使用进行质量监控、控制污染和洁净处理等。摩擦学原理在现代设备的一生中都处于重要地位,从事设备管理,尤其是从事设备润滑管理的人掌握摩擦学技术的水平在很大程度上决定了设备工作的可靠性的实现。,t,V,设备润滑管理的重要性,润滑剂是机械设备的“血液”,润滑方法和装置是输送血液的“心脏”;润滑技术的每个环节,比如润滑剂的选用、更换,以及润滑装置的使用,如果不当均可引起设备故障,以至整条生产线出现故障,导致巨大的经济损失。企业升级,设备管理有否决权;设备管理升级,润滑管理有否决权
8、。,设备润滑管理的概念,定义:企业采用先进的管理方法和技术措施,合理选择和使用润滑剂,采用正确的给油方式以保持机械摩擦副处于良好的润滑状态。主体:润滑剂、润滑方法和装置。目的:防止机械设备的摩擦副异常磨损;防止润滑油(脂)、液压油泄漏;防止杂质和异物进入摩擦副表面之间,进 而可预防机械设备工作可靠性下降和润滑事故的发生,提高设备生产率、降低运转费用和维修费用。内容:全过程管理:选择润滑剂-采购-运输-验收-储存-发放-跟踪检验-按质换油-回收利用 运用摩擦学原理正确实施润滑物资管理和润滑技术管理。,设备润滑管理的实施,1、建立健全润滑管理的组织机构;2、制定并实施设备润滑管理的规章制度;3、润
9、滑管理的日常业务工作:(1)润滑剂的选择;(2)油脂用量计划;(3)润滑剂的定期分析与诊断。4、润滑故障处理;5、废油回收与再生处理;6、开展润滑管理的基本活动:(1)防止润滑油脂泄漏活动;(2)油液净化活动。7开发和应用高性能润滑剂,提高用油质量,延长换油期。,润滑管理主要规章制度,设备管理部门润滑技术人员工作职责;润滑总站工作职责;供应部门工作职责;润滑班组工作职责。,设备润滑管理标准(企业标准),润滑工作管理的工作内容;润滑工作管理体制及人员配备;设备润滑的“五定”及“三过滤”;设备清洗换油(计划)编制、间隔期、工艺要求、注意事项;润滑油取样规定;设备润滑用油的定额管理;润滑油料的回收和
10、废油回收;润滑装置的管理。,设备润滑管理技术人员的任务,研究新设备的润滑装置和润滑剂改进现有设备的润滑装置和润滑剂合理选用润滑剂,实现标准化、少品种化润滑经济管理人员培训,计算机辅助设备润滑管理,信息系统设计思想 体现“按质换油”油品的状态与设备状态相互关联 信息系统的功能设计 建立设备润滑档案 建立主要设备的油品状态信息库 自动生成主要设备的油品可用、不可用、处理 后使用等结论 建立主要设备润滑故障分析系统 编制设备清洗换油计划 编制油品的年度需求计划,润滑材料分类,按其物质形态可分为四类,如下所示:,润滑油的制备,目前,使用最多的润滑油类型是矿物油类润滑油,它是以石油馏分为原料生产的。,工
11、业机械用润滑油规格标准,1、按润滑油的应用场合的分类标准:润滑剂和有关产品(L类)的分类(根据应用场合划分),工业机械用润滑油规格(续),2、工业润滑油的粘度等级分类,粘度等级(续表),以上表格中的粘度等级分类标准不适用于内燃机油和车辆齿轮油。润滑油产品的名称的一般形式:例:LAN 32,类,品种,数字,内燃机油分类标准,(1)国际上通用的粘度分类,内燃机油分类标准(续),(2)国际上通用的性能分类,我国液压油产品分类,标准 GB7631。22003 内容用于流体静压系统 非难燃:HH、HL、HM、HR、HV、HS、HG、HETG、HEPG、HEES 难燃:HFAE、HFAS、HFB、HFC、
12、HFDR、HFDV用于流体动力传动系统 HA、HN,液压油的使用范围,工业齿轮油分类,开式工业齿轮油 CKH CKJ CKM闭式工业齿轮油 CKB CKC CKD CKE CKT CKS,汽轮机润滑剂分类(GB7631。1092),典型应用,品种代号L-,蒸汽、直接或齿轮连接到负荷,汽轮机,一般用途,具有防锈性和氧化安定性的深度精制的石油基润滑油,TSA,发动机、工业驱动装置及其配套的控制系统,不需改善齿轮承载能力的船舶驱动装置,特殊用途,组成与性质,更具体应用更,特殊应用,应用范围,级别代号,不具有特殊难燃性的合成液,TSC,要求使用具有某些特殊性如氧化安定性和低温性液体的发电机、工业驱动装
13、置及其配套的控制系统,难燃,磷酸脂润滑剂,TSD,要求使用具有耐燃性液体的发电机、工业驱动装置及其配套控制系统,高承载能力,防锈性、氧化安定性和高承载能力的深度精制石油基润滑油,TSE,要求改善齿轮承载能力的发电机、工业驱动装置和船舶齿轮装置及其配套的控制系统,T,续,续,油的规格指标,理化指标 粘度、酸(碱)值、水分、机械杂质、闪点 等。性能指标 抗泡沫性、抗氧化性、抗腐蚀性、抗乳化性、极压性等。性能试验 一般测某类油就用此类油的有代表性的设备 按有代表性的工况制定的试验条件做评定方 法。,润滑油性能指标(一),1、粘度:表示润滑油内部产生相对运动时,内摩擦力的大小;2、酸值:润滑油中含有酸
14、性物质的指标。单位:mgKOH/g;3、碱值:表示润滑油中含有碱性物质的指标,单位:mgkOH/g;4、水分:润滑油含水量的重量百分数或体积百 分数;5、机械杂质:润滑油中存在的不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀 物、胶状悬浮物、砂土、铁屑,以及由添加剂带来的 一些 难溶于溶剂的有机金属盐等杂质;6、闪点:在规定的实验条件下加热油品,油面上方的油蒸汽与空气 的混合物在同给定的小火焰接触时,产生闪火现象的最低 温度;7、凝点:润滑油在标准条件下冷却到停止流动时的最高温度。,润滑油性能指标(二),8、抗乳化性:指润滑油与水混合后分离的能力。9、抗泡沫性:指润滑油中混入空气后抵抗生成泡沫的能力。10、
15、极压性:指润滑油在低速高负荷或高速冲击负荷条件下,防止磨 擦面发生擦伤和烧结的能力。若用四球机测试,指标为Pb,Pk,、ZMZ。11、空气释放性:指润滑油排除存于油中空气的能力。12、氧化安定性:指油品在长期与空气接触时抵抗氧化变质的能力。13、抗剪切安定性:指在规定条件下,润滑油抵抗剪切作用保持粘度等性能不变的能力。,润滑油清洁度,定义 指单位体积油液中固体颗粒物的含量清洁度等级标准 ISO 4406 ISE 749D NAS 1638,我国油液污染等级标准(GB/T 140391993),润滑脂的组成,组成 基础油、稠化剂、添加剂基础油作用 脂的流动和润滑性能主要取决于基础油稠化剂的作用
16、使脂对表面有较高的附着能力,其类别和含量直接影响脂的滴点和稠度。添加剂的作用 改善脂的使用性能,润滑脂的主要理化性能(一),1、外观 2、滴点:脂从不流动状态到流动状态时的最低温度 3、锥入度(工作锥入度)指脂的软硬程度。综合表现脂的稠度、塑性强度和 流动性。4、水分:脂的含水量;5、游离碱和游离有机酸:游离碱指皂基脂制造中未与脂肪酸作用的过量碱。游离有机酸指皂基脂制造中未被皂化的脂肪酸,或是烃基脂本身含有的酸、或是脂中基础油氧化物等。,润滑脂的理化性能(二),6、机械杂质:指脂内的不溶物。7、氧化安定性:指脂在长期贮存或长期高温情况下使用时抵抗热和氧化的作用而保持性质不发生永久变化的能力。8
17、、胶体安定性:指在一定温度和压力下保持胶体结构稳定,防止油从脂中析出的性能。9、机械安定性:脂受机械作用时其稠度改变的程度。,润滑脂的选择,锂基脂,含抗氧化剂,抗磨剂,防锈剂等。特点:长期使用1200C,短期可到1500C 良好的机械安定性 良好的胶体安定性 较好的抗水性 使用寿命较长 种类:通用锂基脂 极压锂基脂 汽车通用锂基脂,润滑油添加剂,根据所起作用可以分为两大类:一类是改善润滑油物理性能的,一类是改善润滑油化学性能的。1、清净分散剂;2、抗氧化添加剂;3、油性添加剂;4、极压抗磨添加剂;5、增粘添加剂(粘度指数改进剂);6、防腐蚀添加剂;7、抗泡沫添加剂;,液压油的性能,合适的粘度及
18、良好的粘温性 良好的防锈蚀性 良好的抗氧化安定性 良好的抗乳化性 良好的抗磨性 良好的抗泡沫性 较好的抗剪切性 良好的清净性 对密封材料良好的适应性 可滤性好 良好的水解安定性和空气释放性,工业齿轮油的性能,合适的粘度及良好的粘温性良好的极压抗磨性 良好的油性良好的热氧化安定性良好的防锈性和抗腐蚀性良好的抗乳化性 良好的抗泡性 与密封材料有良好的相容性,压缩机油的性能,优良的抗氧化安定性较高的闪点适宜的粘度良好的抗乳化性良好的抗腐蚀性良好的抗泡性,汽轮机油的作用及性能要求,作用 润滑、冷却、调速性能要求 适宜的粘度 良好的粘温性能 优良的抗乳化性 优良的氧化安定性 良好的防锈防腐蚀性 良好的抗
19、泡沫性满足某些特殊性能,汽轮机油品种(一),LTSA汽轮机油(GB11120-89)由深度精制的矿物油基础油和抗氧、防锈、抗泡剂等添 加剂调和而成。良好的抗乳化性、优良的氧化安定性、良好的防锈性、良好的防泡沫性 产品:优级品(32,46,68,100)一级品(32,46,68,100)合格品(32,46,68,100),汽轮机油品种(二),抗氨汽轮机油(SH0362-92)由深度精制的矿物油基础油和抗氧化、防锈、防泡 等添加剂调和而成。(防锈剂与氨不起反应)良好的抗乳化性、良好的氧化安定性 良好的防锈性、良好的抗泡沫性 产品:32,32D,68,汽轮机油品种(三),极压汽轮机油 由深度精制的矿
20、物油基础油和抗氧、防锈、防泡、极压等添加剂调和而成。良好的抗乳化性,良好的氧化安定性 良好的防锈性,良好的抗泡沫性 较强的承载能力尚无ISO规格标准 可参考美军MIL-L-17331及Brown Boveri的规格标准。,汽轮机油的使用管理,1、用油容器(贮油缸、油桶、取样工具等)必须洁净;不得用镀锌或有磷酸锌涂层的容器装油。2、新机或旧机检修后加油和换油前,必须清洗干净油箱、油路。3、汽轮机油的使用温度以400C600C为宜。4、机组运行中,应防止漏气、漏水及油品受到杂质污染。5、定期或不定期地将油箱中沉积的水分及杂质排除。6、按质换油。,电器用油,分类:变压器油、油开关油、电容器油、电缆油
21、分类标准:IEC 1037-90(NT,NTD,NC,NY)作用:绝缘,冷却(灭弧),我国现行电器用油标准,GB2536-90 变压器油 SH0040-91 超高压变压器油 SH0351-92 断路器油 GB4624-84(88)电容器油 Q/SH001。04。009-91 烷基苯电容器油 Q/SH006.1.13-89(91)35千伏电缆油 Q/XJ2014-92 高压充油电缆油,变压器油 的主要性能,良好的抗氧化安定性 较高的耐电压(耐击穿)性 较低的介质损耗因数 良好的低温流动性 高温安全性好 良好的抗腐蚀性,我国变压器油的品种牌号及应用范围,品种牌号(采用倾点指标)10号,25号,45
22、号应用范围:一般变压器油适用于330KV以下,变压器的绝缘、内部冷却和其他有类似要求的电器设备。超高压变压器油 适用于500KV变压器的绝缘、内部冷却和其他有类似要求的电器设备。10号:用于平均气温不低于-100C的地区。例如我国长江流域及 以南地区。25号:用于平均气温低于-100C的地区。例如用于我国黄河流域及华中地区。45号:用于平均气温低于-200C的地区。例如我国西北、东北等严寒地区。,断路器油,主要性能:良好的抗氧化安定性 良好的低温性 较高的耐电压性 较低的介质损耗因数应用范围 适用于220KV及低于220KV的油断路器使用,电容器油的主要性能,良好的电气性能(耐电压较高,介质损
23、耗因素低,大而稳定的电容率,较大的容积电阻率)良好的电老化安定性 良好的低温性 高温安全性好 析气性好 浸渍性和散热性好,我国电容器油的品种牌号及应用范围,品种牌号 1号-电容器油 2号-电讯电容器油应用范围 1号:用于高、低压移相电容器 中频电容器 串联电容器 直流脉冲电容器等 2号:用于电讯工业的纸制电容器。,电缆油 的主要性能,良好的电气性能(介质损耗因数低)电老化安定性好 浸渍性和流动性好,我国电缆油的品种牌号和应用范围,品种 35千伏电缆油,高压充油电缆油应用范围 35千伏电缆油:适用于35KV及其以下的油浸绝缘电缆和充油电缆作绝缘用油。高压充油电缆油:适用于100KV、200KV及
24、 300KV充油电缆作绝缘油。,油品的合理选用,原则:必须满足降低摩擦副相对运动表面摩擦阻力、减少表面磨损和能源消耗的要求。主要根据摩擦副的工作条件选用(载荷、运动速度、温度、工作环境)。方法:借助工程手册中图表。简单方法:选用的油品种类(名称)与用油的零件部位名称一致。慎重参考设备制造厂家推荐用油。,油品的代用,尽可能避免代用;更不允许乱代用。代用原则:1、代用的润滑油品首先要满足设备的工作条件要求;2、尽量用同种类油品或性能相近、添加剂类型相似的油品;3、一般情况,使用粘度相同或粘度稍高一级的润滑油品代用;4、选用质量高一档的油品代用。保证润滑可靠后方可正式使用。,油品的混用,油品不宜混用
25、的说明:1、一般情况下应尽量避免混用;2、不同品种的润滑油不能混用;3、相同品种不同生产厂家的润滑油不能 混用;4、润滑油与润滑脂不要混用;5、新油与旧油不要混用。,润滑油在使用中的变化,1、水、空气、温度、机械剪切和有害介质等作用,使基础油氧化、裂化、聚合,添加剂消耗、失效。2、表现:各项指标变坏;生成沉积物。,润滑油被污染,润滑油中混入水分有以下危害:使添加剂水解、沉淀或溶于水;造成腐蚀和锈蚀;降低润滑能力;乳化和生成油泥。油中的燃料和烟炱的影响 混入燃料,稀释润滑油;破坏某些添加剂,使粘度和闪点下降;油中烟炱含量增加,使粘度快速增加,磨损增加。,润滑油被污染(续),灰尘和杂物进入油液的影
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