潤滑脂的組成
潤滑脂是由基礎(chǔ)油、稠化劑(增稠劑)或皂基、添加劑(有些品種不含添加劑) 在高溫下混合而成的。
1)基礎(chǔ)油
基礎(chǔ)油占總量的 70% 以上,基礎(chǔ)油主要來自煉油廠特制的礦物油,另外還有植物油和合成油。合成油具有特殊的應(yīng)用,例如,超高溫和超低溫場合等。
不同成分的基礎(chǔ)油,有的可以互相兼容(可以混合在一起使用),有的則不可互相兼容 (不可以混合在一起使用)。不可互相兼容的兩種基礎(chǔ)油混合在一起時,可能失去潤滑作用,甚至造成軸承的嚴(yán)重?fù)p壞。
2)稠化劑或皂基
稠化劑也稱為增稠劑,它是吸附潤滑油和 /或添加劑的物質(zhì)。稠化劑由皂基或非皂基形成。它的類型決定了潤滑脂的典型特性。皂基以鋰、鈣、鈉、鋇或鋁為基礎(chǔ);非皂基則以有機(jī)和無機(jī)固體顆粒、黏土、聚脲和硅膠為基礎(chǔ)。
3)添加劑
添加劑用于提供附加特性,例如,耐磨和防腐蝕保護(hù)、減少摩擦的效果,以及在邊界和混合潤滑條件下防止損傷等。
2、潤滑脂的分類和基礎(chǔ)性能
潤滑脂的分類方法有多種,但一般按其組成原料中的稠化劑成分來分,稱為“××基脂”,如 “鈉基脂”、“鋰基脂”、“聚脲脂” 等。常用類型和各自可適應(yīng)的工作溫度見下表。按其所適應(yīng)的最高和最低溫度,還可分為普通潤滑脂、高溫潤滑脂和低溫潤滑脂等。
二硫化鉬潤滑脂是一種將1號二硫化鉬固體潤滑劑加入到潤滑脂中制成的潤滑產(chǎn)品(二硫化鉬占 3%~5%)。它可以改善原有潤滑脂的某些性能,例如,可減少摩擦,提高抗耐熱能力等。
常用軸承潤滑脂的品種、代號、性能及用途如下圖:
3、不同成分潤滑脂的兼容性
原則上講,不同成分的潤滑脂是不許混用的。這一點(diǎn)在對軸承第一次注脂時是很容易做到的。但在機(jī)械運(yùn)行過程中,補(bǔ)充或更換油脂時,則往往會因?yàn)橐粫r找不到原用品種或其他客觀和主觀原因而使用另一品種的潤滑脂,造成不同成分混用的結(jié)果。
不同成分混用后,有時沒有出現(xiàn)異常,有時則會出現(xiàn)油脂稀釋或板結(jié)、變色等現(xiàn)象,降低潤滑作用,最終損壞軸承。出現(xiàn)上述不同的結(jié)果,主要涉及不同成分的潤滑脂之間的兼容性問題。
表中:“+”為兼容;“×”為不兼容;“?”為需要測試后根據(jù)反映情況決定。對表中所列不兼容的品種應(yīng)格外注意。
滑動軸承用潤滑脂的選擇:
根據(jù)負(fù)荷選脂負(fù)荷是指工作軸承上單位面積承受的壓力,根據(jù)負(fù)荷選用潤滑脂是保證潤滑脂的關(guān)鍵之一。在選擇潤滑脂時,對于負(fù)荷這一因素應(yīng)考慮下述幾點(diǎn):
1. 對于重負(fù)荷設(shè)備
(1) 使用同一品種系列時,要選用稠化劑含量較高,即錐入度小的潤滑脂。
(2) 要選用基礎(chǔ)油黏度較大的潤滑脂。
(3) 如果負(fù)荷特別高,則要選用加有極壓添加劑或含有二硫化鉬和石墨的潤滑脂。
2. 對于中負(fù)荷和低負(fù)荷設(shè)備
(1) 所用皂基潤滑脂要求是短纖維結(jié)構(gòu)的。
(2) 用中粘度的潤滑油作為基礎(chǔ)油。
(3) 一般選用2號脂為宜。
載荷<1MPa,軸頸圓周速度1m/s以下,最高工作溫度75℃,選用3號鈣基脂;
載荷1-6.5MPa,軸頸圓周速度0.5-5m/s,最高工作溫度55℃,選用2號鈣基脂;
載荷>6.5MPa,軸頸圓周速度0.5m/s以下,最高工作溫度75℃,選用3號鈣基脂;
載荷<6.5MPa,軸頸圓周速度0.5-5m/s,最高工作溫度120℃,選用2號鋰基脂;
載荷>6.5MPa,軸頸圓周速度0.5m/s以下,最高工作溫度110℃,選用2號鈣-鈉基脂;
載荷1-6.5MPa,軸頸圓周速度1m/s以下,最高工作溫度50-100℃,選用2號鋰基脂;
載荷>5MPa 軸頸圓周速度0.5m/s,最高工作溫度60℃,選用2號壓延機(jī)脂;
在潮濕環(huán)境下,溫度在75-120℃的條件下,應(yīng)考慮用鈣-鈉基脂潤滑脂。
在潮濕環(huán)境下,工作溫度在75℃以下,沒有3號鈣基脂,也可用鋁基脂。
工作溫度在110-120℃時,可用鋰基脂或鋇基脂。
集中潤滑時,稠度要小些。
滑動軸承用潤滑脂的潤滑周期:
速度對潤滑效果的影響,由于潤滑脂屬于流變體系,它的相似黏度隨剪切速率而改變。因此,潤滑脂的物理狀態(tài)和潤滑作用對潤滑部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度特別敏感,潤滑部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越高,潤滑脂所受的剪切應(yīng)力就越大,且高速運(yùn)轉(zhuǎn)的部件溫升快,易使?jié)櫥兿《魇В虼藨?yīng)選用稠度較大、吸附性好的潤滑脂。
ISO100及更低黏度等級,適用于高速(>3600rpm),輕負(fù)荷,有時需要極壓添加劑來提高抗負(fù)荷性能
ISO150/220,中等速度(不超過3600rpm),良好的承載能力
ISO460,適用的速度范圍及承載能力與
ISO150/220類似,抗水能力更好
ISO1500適用于低速(<100rpm),優(yōu)異的承載能力,具有高度抗水性能
工作方式對潤滑效果的影響
偶然工作,不重要零件:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期5天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期3天一次。
間斷工作:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期2天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期1天一次。
連續(xù)工作,工作溫度小于40℃:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期1天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期每班一次。
連續(xù)工作,工作溫度40-100℃:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期每班一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期每班二次。
軸承潤滑脂日常使用的鑒別方法:
看外觀:潤滑脂外觀無論呈現(xiàn)何種顏色,脂體應(yīng)為均一稠膏狀體,如果打開包裝,看到表層有浮油,脂表面顏色深淺不一或表皮硬化,或稠度明顯變小,或脂表面混入水分而乳化變白,或脂表面不密封引起質(zhì)變,這些脂均不可用。同等質(zhì)量的潤滑脂,體積越大質(zhì)量越好。
聞味道、試手感:在打開包裝時如果出現(xiàn)一些奇怪的臭味,那么我們就要考慮是不是軸承潤滑脂已經(jīng)過期了。一般好的軸承潤滑脂用手捏上去,并不會有咯手的感覺,反而會比較順滑。而這正是其中添加了添加劑所造成的感覺。
用火燒:如果是質(zhì)量較好的軸承潤滑脂在被火燒的情況下不會有“咋咋咋”的聲音,也沒有特別難聞的氣味出現(xiàn),當(dāng)然會冒煙,但是冒出的煙的顏色也不是黑色的。隨著黑煙燃燒的面積會越來越小,可以使用一些輔助工具,取下一點(diǎn)軸承潤滑脂,在用火點(diǎn)燃,若潤滑脂滴下來說明潤滑脂滴點(diǎn)低,反之滴點(diǎn)高。還有燃燒后看殘渣的多少來看潤滑脂質(zhì)量的好壞。由于鋰基潤滑脂的滴點(diǎn)較高,所以該脂用火是點(diǎn)不著的。
潤滑脂的幾個重要指標(biāo)
● 錐入度
衡量潤滑脂稠度及軟硬程度的指標(biāo),它是指在規(guī)定的負(fù)荷、時間和溫度條件下錐體落入試樣的深度。錐入度其單位以0.1mm表示。錐入度值越大,表示潤滑脂越軟,反之就越硬。
● 滴點(diǎn)
潤滑脂由半固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時的溫度,以°C表示(用攝氏度表示)。是指其在規(guī)定條件下達(dá)到一定流動性時的最低溫度,以°C表示(用攝氏度表示)。滴點(diǎn)是在標(biāo)準(zhǔn)條件下潤滑脂從半固體變成液體狀態(tài)的溫度。
●機(jī)械安定性
潤滑脂在機(jī)械剪切力的作用下,其骨架結(jié)構(gòu)體系抵抗從變形到流動的能力,由稠化劑本身的強(qiáng)度、纖維間接觸點(diǎn)的吸附力和籌劃劑量決定,而與基礎(chǔ)油粘度無直接關(guān)系。
●氧化安定性
石油產(chǎn)品在長期儲存或長期高溫下使用時抵抗熱和氧化作用、保持其性質(zhì)不發(fā)生永久變化的能力。
●相似黏度
在一定溫度條件下的潤滑脂黏度隨著剪切速率而變化,這種黏度稱之為相似黏度,單位為:Pa·S。