《设备的润滑管理》PPT课件.ppt

设备的润滑管理,一.润滑管理的重要性,摩擦-相对运动物体表面间的相互阻碍作用现象。(消耗人类生产能源的33%-50%） 磨损-是由于摩擦而造成物体表面间材料的损失和转移。（设备零件失效的80%与此有关） 润滑-是减轻摩擦和磨损所采取的措施,机电设备故障40%与润滑不良有关。,液压系统故障70%与润滑油有关（其中的90%与润滑油的污染有关）。 润滑油中含水超过0.1% 其滚动轴承的使用寿命下降65%以上 润滑油中的污染物由ISO18/16/13增长至ISO24/22/20 齿轮箱的使用寿命将下降70%,日本的著名钢铁企业新日铁在加强设备的润滑管理6年后获得效益对比,全厂轴承采购下降50%。 液压泵更换下降80% 润滑油消耗量下降83%。 各种泵大修下降90% 润滑有关的失效下降90% 美军在海湾战争期间也在进行装备的润滑管理,自用轿车的日常维护,空气滤芯 机油滤芯 汽油滤芯,二.润滑管理的效益体现,1、减少设备的日常维护工作量和停机时间及次数，延长了设备的使用寿命。 2、保证了运行设备的可靠性，降低了设备运行故障,提高了生产效率。 3，大幅降低设备的维修费用，配件消耗及停产损失。 4、帮助企业对其设备实现视情维护。提高企业设备管理水平，实现向经济节约型企业转型。 5.降低润滑油脂消耗。减少了油污染排放，实现不可再生资源的循环利用。,三.煤企目前润滑管理现状,（1）润滑管理是我国企业设备管理的薄弱环节，主要原因是其效益和损失难以量化； （2）影响设备润滑的因素很多，企业却仅仅是注重油品自身，而相关因素考虑不多； （3）因润滑不良所导致的设备磨损是个渐进过程，难以察觉和重视； （4）设备磨损故障分析较为复杂，技术性强，企业往往对具体原因分析不透彻； （5）合理润滑所带来的效益是长远的，是企业的整体效益，难以短期和局部来体现； （6）企业机械工程师缺乏润滑技术知识，专业人员缺乏，这是严重制约该项工作的关键。,1.设备故障诊断基础知识 1.1 设备故障的原因分析 （1）设计缺陷 （2）制造缺陷 （3）操作缺陷 （4）工作环境恶劣 （5）设备老化,1.2 设备故障的分类 （1）过程分：渐发性故障和突发性故障 （2）次序分：原发性故障和继发性故障 （3）大小分：小，中，大故障和灾难性故障 （4）表征分：隐性，半隐性和显性故障 1.3 设备维修 （1）维修原因：更换损坏配件，消除故障隐 患，为设备改进提供依据。 （2）维修的进展：事后维修，预防性维修， 视情维修。,1.4 实用设备故障诊断技术 设备故障诊断的三个任务：监控设备的运行状 态，找出设备故障原因，掌握准确的管理措施。 两个诊断源：前兆现象，故障原因。 （1）操作参数观察 （2）振动和噪音 （3）温度状态 （4）润滑油 （5）非接触性方法 实用性讨论：及时性，准确性，方法标准化， 方法快捷，费用低，能在线监测。 润滑油检测在设备故障诊断中的重要性。,2.润滑油与设备故障诊断相关的知识 2.1 润滑油，润滑管理，设备故障和维修 2.1.1 相互关系 与润滑有关的故障占40%,加强润滑管理仅节省2%的润滑费用，但由 于减少故障而节省了维修成本和停工损失，延 长设备使用寿命，至使企业效益提升！,2.1.2 润滑油，润滑系统和润滑方法 润滑油的两种类型：润滑剂和工作液体 （液压液，热传导油，变压器油） （1）润滑系统,（2）润滑方法（如表所示润滑方法分类）,（3）润滑剂分类（润滑剂分类简图）,（4）润滑油的命名：40粘度名称和质量档次 （5）润滑油的组成（润滑油中添加剂简表）,2.2 润滑油在使用中的变化,2.2.1 各项理化指标变化,2.2.2 生成沉淀物,积炭，漆膜，油泥 2.2.3 换油期 HL液压油的换油指标（SH/T0476-1992) HM液压油的换油指标（SH/T0599-1994) CKC工业齿轮油的换油指标（SH/T0586-1994),2.2.4 润滑油被异物污染,2.3 设备的磨损 2.3.1 磨损分类和特点,2.3.2 磨损颗粒,2.4 油样采集技术,3.润滑油的劣化和异物污染与设备故障 3.1 润滑油在使用中的劣化造成设备故障,润滑油在运行中的降解主体为烃类的氧化反应，典型反应程式如下：,反应产物为醛，酮，醇，最终产物为各种有机酸。 润滑油的常用质量指标 一、粘度 粘度就是液体的内摩擦。 润滑油受到外力作用而发生相对移动时，分子之间产生的阻力，使润滑油无法进行顺利流动，其阻力的大小称为粘度。 运动粘度的单位是s；实际中，过去通 常使用厘斯(cst)，它是10s(即lcst：lms)。 运动粘度的测定，通常用毛细管粘度计。 运动粘度测定法的国家标准为GBT26588 粘度和温度的关系 润滑油的粘度随着温度的升高而变小，随着温度的降低而变大，这就是润滑油的粘温特性。因此，对每一个粘度的报告值必须指明测定时的温度。,粘温特性对润滑油的使用有重要意义 油品的粘温特性要好，即油品粘度随工作温度的变化越小越好。 评价油品的粘温特性普遍采用粘度指数(VI)来表示，这也是润滑油的一项重要质量指标。粘度指数高，表明油的粘温性能好。 酸值(总酸值、中和值) 润滑油的酸值是表征润滑油中有机酸总含量(在大多数情况下，油品不含无机酸)的质量指标。中和1s石油产品所需的氢氧化钾毫克数称为酸值，单位是mgKOHg。 润滑油酸值的测定方法按GBT 264-83或SHT 0163-92或GBT 7304-87等标准进行。 润滑油酸值大小，对润滑油的使用有很大的影响。润滑油酸值大，表示润滑油中的有机酸含量高，有可能对机械零件造成腐蚀，尤其是有水存在时，这种腐蚀作用可能更明显。另外润滑油在贮存和使用过程中被氧化变质，酸值也逐渐增大，常用酸值变化的大小来衡量润滑。,油的氧化安定性，或作为换油指标。 加有酸性添加剂(如6411、烯基丁二酸、环烷酸锌等)的润滑油，其酸值较大，这是正常现象，并不影响润滑油的使用。 二、总碱值 在规定的条件下滴定时，中和lg试样中全部碱性组分所需高氯酸的量，以相同物质的量的氢氧化钾毫克数表示，称为润滑油或添加剂的总碱值。 总碱值作为内燃机油的重要质量指标。 在内燃机油的使用过程中，经常取样分析其总碱值的变化，可以反映出润滑油中添加剂的消耗情况。 石油产品总碱值测定可按SHT0251-92标准方法进行 三、水溶性酸和碱 用一定体积的中性蒸馏水和润滑油在一定温度下相混合、振荡，使蒸馏水将润滑油中的水溶性酸和碱抽出来，然后测定蒸馏水溶液的酸性和碱性，称为润滑油的水溶性酸和碱。按GBT25988标准方法进行测定。,润滑油水溶性酸和碱不合格，将腐蚀机械设备。对于汽轮机油可使其抗乳化性下降， 对于变压器油，水溶性酸和碱不合格时，不仅会腐蚀设备，而且使变压器的耐电压下降。 四、闪点 在规定的条件下，加热润滑油，当油温达到某温度时，润滑油的蒸气和周围空气的混合气，一旦与火焰接触，即发生闪火现象，最低的闪火温度，称为润滑油的闪点。 测定闪点的方法有两种：开杯闪点(GBT26788)和闭杯闪点(GBT 26183)。 润滑油闪点的高低，取决于润滑油质量的轻或重，或润滑油中是否混入轻质组分和轻质组分的含量多少。轻质润滑油或含轻质组分多的润滑油，其闪点就较低。相反，重质润滑油或含轻质组分少的润滑油，其闪点就较高。 润滑油的闪点是润滑油的贮存、运输和使用的一个安全指标，同时也是润滑油的挥发性指标。闪点低的润滑油，挥发性高，容易着火，安全性较差。润滑油的挥发性高，在工作过程容易蒸发损失，严重时甚至引起润滑油粘度增大，影响润滑油,的作用。重质润滑油的闪点如突然降低，可能发生轻油混油事故。 五、倾点和凝点 油品在标准规定的条件下冷却时，能够继续流动的最低温度称为倾点。 GBT3535-83标准方法进行 油品在规定的试验条件下冷却到液面不移动时的最高温度，称为凝点。凝点的测定按 GBT 510-83标准方法进行。 润滑油的凝点和倾点是润滑油的低温流动性能的重要质量指标。倾点或疑点高的润滑油，不能在低温下使用，否则由于润滑油在低温下失去流动性，堵塞油路，不能保证润滑。 七、机械杂质 润滑油中不溶于汽油或苯的沉淀和悬浮物，经过滤而分出的杂质，称为机械杂质。 石油产品和添加剂中机械杂质的测定按GBT511-88标准方法进行。,润滑油中机械杂质的存在，将加速机械零件的研磨、拉伤和划痕等磨损，而且堵塞油路油嘴和滤油器，造成润滑失效。变压器油中有机械杂质，会降低其绝缘性能。 八、灰分 润滑油的灰分，是润滑油在规定的条件下完全燃烧后，剩下的残留物(不燃物)。以质量分数表示。 润滑油的灰分按GBT 508-85标准方法进行测定 润滑油的灰分主要是润滑油完全燃烧后生成的金属盐类和金属氧化物，含有添加剂的润滑油的灰分较高。它使润滑油在使用中积炭增加，润滑油的灰分过高时，将造成机械零件的磨损。 九、残炭 在不通入空气的情况下，把试油加热，经蒸发分解生成焦炭状的残余物，称为残炭，用质量分数表示。 残炭的测定按GBT208-87标准方法(康氏法)或SHT0160-92标准方法(兰氏法)或SHT0170-92(电炉法)进行。,十、水分 水分表示油品中含水量的多少，用质量分数表示。油品中应不含水分。 水分的测定按GBT260-77标准方法进行。一定量的试样与无水溶剂混合，进行蒸馏，测定其水分含量。若水分含量小于003，则认为是痕迹；若没有水分时，认为是无。 润滑油中如有水分存在，将破坏润滑油膜，使润滑效果变差，加速油中有机酸对金属的腐蚀作用。水分还造成对机械设备的锈蚀，并导致润滑油的添加剂失效，使润滑油的低温流动性变差，甚至结冰，堵塞油路，防碍润滑油的循环及供油。水分存在时，润滑油乳化的可能性加大。水份在温度高时会形成气泡，破坏油膜，形成气阻。变压器油中含水，使耐压下降。 十一、抗乳化性 测定油品与水分离的能力称为抗乳化性试验。按GBT7305-87标准方法进行试验。抗乳化性好的润滑油，遇水后，虽经搅拌振荡，也不易形成乳化液，或虽然形成乳化液但是不稳定，易于迅速分离。,润滑油的抗乳化性与其洁净度关系较大，若润滑油中的机械杂质较多，或含有皂类，酸类及生成的油泥等，在有水存在的情况下，润滑油就容易乳化而生成乳化液。抗乳化性差的油品，其抗氧化安定性也差。 抗乳化性是汽轮机油的一个重要质量指标。这是因为汽轮机油在使用过程中必然要与水接触。如汽轮机油的抗乳化性不好，在使用中容易形成乳化液，破坏润滑油形成的油膜，增加摩擦磨损，产生腐蚀，生成沉淀，阻碍润滑油的循环，造成供油不良等。对于空气压缩机油也应具有良好的抗乳化性，否则同样会影响压缩机油的循环润滑和氧化安定性，造成一系列不良后果。 十二、抗泡性 润滑油在实际使用中，由于受到振荡、搅动等作用，使空气进入润滑油中；以至形成气泡。因此要求评定油品生成泡沫的倾向及泡沫的稳定性。,一般润滑油的抗泡性可按GBT12579-90标准方法进行抗泡性也是润滑油的一项重要使用性能，如果油品的抗泡性不好，在润滑油系统中形成了很多泡沫，而且不能迅速破除，则将影响润滑油的润滑性，加速它的氧化速度，导致润滑油的损失，而且阻碍润滑油在循环系统中的传送，使供油中断，妨碍润滑，对液压油则影响其压力传递。 抗泡沫添加剂的作用是降低泡沫的稳定性，提高消除泡沫的速度，硅油是应用广泛的抗泡沫添加剂。 十三、蒸发度(蒸发损失) 所有液体在受热时都会蒸发，液体的蒸发度是表示在给定的压力和温度条件下的蒸发程度和速度。润滑油在使用过程中蒸发，造成润滑系统中润滑油量逐渐减少，需要补充，粘度增大，影响供油。液压液体在使用中蒸发，还会产生气穴现象和效率下降，可能给液压泵造成损害。因此，必须对润滑油和液压液的蒸发度进行控制。 润滑脂和润滑油的蒸发损失按GBT7325-87标准方法进行测定。,十四、腐蚀性 腐蚀试验是测定油品在一定温度下对金属的腐蚀作用。一般按GBT 5096-85石油产品铜片腐蚀试验法进行。 润滑油的腐蚀试验不合格是不能使用的，否则将对机械设备造成腐蚀。腐蚀是在氧(或其它腐蚀性物质)和水分同时与金属表面作用时发生的。因此防止腐蚀目的在于防止这些物质侵蚀金属表面。发动机的腐蚀首先是来自酸性的氧化产物和燃烧产物，来自含铅汽油中的氯化物和溴化物等等。 十五、氧化安定性 润滑油在加热和在金属的催化作用下，抵抗氧化变质的能力，称为润滑油的抗氧化安定性。润滑油的抗氧化安定性是反映润滑油在实际使用、贮存和运输中氧化变质或老化倾向的重要特性。 润滑油的抗氧化安定性主要决定于其化学组成。此外也与使用条件如温度、氧压、接触金属、接触面积、氧化时间等有关。因而评价各种润滑油的抗氧化安定性的氧化试验条件各不相同，均须根据所试润滑油的使用情况来选择合适的试验条件。,润滑油的氧化实验，一般是在一定量的试油中，放入金属片作催化剂，在一定的温度下，通入一定量的空气(或氧气)，经过规定的试验时间后，测定试油氧化后的酸值、粘度，沉淀物和金属片的质量变化，或者是测定酸值达到规定值所经过的试验时间。 任何润滑油的氧化安定性都是至关重要的质量指标。润滑油的氧化安定性差，在使用时就容易氧化变质，生成的有机酸增多，酸值增大，这将造成机械设备的腐蚀，特别是低分子有机酸和有水存在的情况下，腐蚀更为严重。润滑油氧化的结果，粘度逐渐增大(聚醚油除外)，流动性变差，同时还产生沉淀、胶质和沥青质，这些物质沉积于机械零件上，恶化散热条件，阻塞油路，增加摩擦磨损，造成一系列恶果。)若汽轮机油的氧化安定性差，油品就容易氧化变质和乳化。变压器油的氧化安定性差，油品容易氧化而使绝缘强度下降，粘度增大，使冷却散热作用变差，而且产生沉淀物沉积在变压器的线圈表面，堵塞线圈冷却的通路，造成过热甚至烧坏设备。所以对这些润滑油必须严格测定其抗氧化安定性。一般将润滑油的氧化安定性作为润滑油使用寿命或老化程度的一个衡量指标。,十六、润滑性 润滑剂的润滑性包括油性、抗磨损性和极压性三个概念不同的性能。 减少摩擦和磨损，防止烧结是润滑剂的主要功能。因此要求润滑剂具有良好的油性、抗磨损性和极压性。 油性(Oilness)主要是指润滑剂减少摩擦的性能。以提高这种性能为目的而使用的添加剂称为油性剂(Oilness agents)，有时也称为减摩剂(Frictioreducer)。用作油性剂的是某些表面活性物质，如动植物油脂、脂肪酸、酯、胺等等。 抗磨损性是指润滑剂在轻负荷和中等负荷条件下能在摩擦表面形成薄膜，防止磨损的能力。提高润滑剂这种能力的添加剂称为抗磨损添加剂，如硫化油脂、磷酸酯和二硫代磷酸金属盐等。 极压性是指润滑剂在低速高负荷或高速冲击摩擦条件下，即在所谓极压条件下防止摩擦面发生烧结、擦伤的能力。以防止烧结为目的而使用的添加剂称为极压添加剂(Extreme pressure agents或简称EP剂)。极压剂多为含硫、磷、氯等活,性物质。极压剂在摩擦面上和金属起化学反应，生成剪应力和熔点都比原金属低的化合物，构成极压固体润滑膜，防止烧结。 因此，为了评定润滑剂的润滑性能，必须用不同的试验设备和在不同的试验条件下进行试验。 3.2 沉淀物造成故障,3.3 异物污染造成故障 3.3.1 水分：沉积水，溶解水，结合水。 水的存在降低油的性能并造成机械故障 至使 （1）添加剂损失 （2）造成腐蚀磨损和锈蚀 （3）降低润滑能力 （4）乳化和生成油泥（如图） （5）影响油的工作性能（如表）,3.3.2 燃料。烟炱 3.3.3灰尘和杂物,3.3.4进入空气,润滑油中的空气有三种存在形式：自由空气，进入空气和溶解空气。 润滑油表面的泡沫和油中的微小气泡易对设备造成以下危害： 1.油泵抽空，供油不稳，液压系统不稳定，产生噪音，泵体产生穴蚀，磨损大。 2.油温升高，加剧氧化，减少润滑油寿命。 3造成润滑油的假液面，易于泄漏。,空气存在于油中的原因,1.添加剂中的表面活性剂 2.设备结构不合理或密封失效 3.润滑油受污染，劣化。 3.3.5其它污染,3.4润滑油和进气的过滤系统造成设备故障,3.5 润滑油与橡胶密封件的相容性不良造成设 备故障,4 用润滑油对设备故障的诊断技术及应用 4.1 润滑油的常规指标变化分析法 4.2 润滑油的性能指标测定分析法 4.3 红外光谱分析法 4.4 磨损颗粒分析法 4.5 机油压力变化和异常消耗分析法 4.6 在线监测 4.7 专家系统,5用润滑油对设备故障诊断与加强润滑管理 5.1 润滑油价格分析 5.2 加强润滑管理要点 （1）使用好的润滑油 （2）使用中