润滑基础知识培训

润滑基础知识培训2016年8月26日培训内容润滑和润滑剂基础知识常用机械设备的润滑

润滑和润滑剂基础知识石油的来源

有机生成说

-

古代动植物遗体经过许多世纪的堆积，被新岩层覆盖后在地下逐渐形成石油和天然气无机生成说

-

水和二氧化碳与金属氧化物发生地球化学反应而生成石油2石油的用途

石油的元素组成

碳：83-87%

氢：11-14%

硫、氧、氮等：

1-4%

微量元素：

-

金属元素：

钒、镍、铁、铜、铅、钙、钛、镁、钠、钴、锌

-

非金属元素：

氯、硅、磷、砷

石油中的硫、氮、氧及金属和非金属元素的含量虽然很少，但对石油加工的影响很大。石油的元素组成原油

原油也可以按照碳氢化合物的类型进行分类。粘度指数

很高

高

中

低倾点

高

低

低

低

注：

碳氢化合物中也包含硫/氮化合物。以下是按碳氢化合物类型划分的各种原油的典型特性。馏分

正构石蜡

异构石蜡

环烷烃

芳烃

异构石蜡高（>90）

低

低

好

一般

特性粘度指数

倾点

挥发性

氧化性

溶解性

石蜡高（>90）

高

低

好

差

环烷烃低到中（40-85）

较低

较高

抗氧化性较低

好

芳烃低（0-20）

最低

最高

易氧化

优秀石油的非烃化合物

-

含硫化合物

•

硫对石油加工的影响极大，所以含硫量常作为评价石油的一项重要指标

•

石油的硫含量分类：-

高硫石油-

低硫石油-

含硫石油>

2%<

0.5%0.5~2%•

含硫化合物对石油加工及产品质量的影响主要表现在：

-

严重腐蚀设备

-

加工过程中生成的H2S及低分子硫醇等有毒气体会造成空气污染

-

催化加工过程中会造成催化剂中毒

-

影响燃气、汽油、柴油等燃料的性质•

所有腐蚀性硫化合物在基础油的生产过程中被去除•

某些未去除的硫化合物对于基础油的性能有积极影响

18•

纯化合物的沸点在外压一定时是一个恒定值•

油品是一种复杂的混合物，没有恒定的沸点由于油品的蒸气压随气化率的变化而变化，所以在外压一定一定时，油品的沸点随气化率的增加而不断升高•

初馏点：流出第一滴凝液时的气相温度

终馏点(干点)：蒸馏到最后达到的最高气相温度•

油品从初馏点到终馏点(干点)这一温度范围称为馏程或沸程-

温度范围窄的馏分称为窄馏分-

温度范围宽的馏分称为宽馏分-

低温度范围的馏分称为轻馏分-

高温度范围的馏分称为重馏分馏程(沸程)润滑及润滑剂基础知识机器的血液

润滑油质量是保障您设备完好的关键！维护费用润滑油质量11无润滑剂表面直接接触有润滑剂表面分离润滑基础

润滑剂概念：所有使两相对运动表面之间摩擦力减小的物质润滑剂的分类：(按其形态)12润滑油润滑脂润滑基础

润滑剂的主要功能润滑冷却防锈防腐清洁密封减振/降噪绝缘液力传递传热

润滑剂的主要功能基础油

矿物油

原油经过常/减压蒸馏、脱蜡、脱沥青溶剂精制等处理得到的基础油半合成油

矿物油再经加氢精制合成油

经过各种化学处理工艺(如各种聚合工艺)而得到的基础油1415a.石腊基ParaffinicAlkanes b.环烷基NaphthenicCycloalkanes

c.芳香基Aromatics矿物油主要类型矿物油性能特点石蜡基：高粘度指数，氧化安定性好环烷基：低倾点，低粘度指数芳香基：氧化安定性差，溶解性能好17主要类型有聚

烯烃，烷基苯，双酯等。其中聚烯烃应用最广(PAO)合成基础油的特点

a. 倾点低，低温性能好

b. 粘度指数高，粘温性好

c. 高温蒸发损失小

d. 高温热稳定性和氧化安定性好合成基础油GroupIGroupIIGroupIIIGroupIVGroupVSaturates<90%90%90%饱和物

AND/ORANDANDSulphur>0.03%0.03%0.03%硫含量

ANDANDANDVI粘度指数80<12080<120>120>AllstandardShelland

manycompetitors’HVIbasestocks<>><>e.g.SeverelyHydroprocessed(SHP)HVIbasestocksAll

Base

StocksnotinGroupsI,II,IIIandIVPAOsIncludesothersynthetics,esters,andnaphthenics(ifVI<80)

基础油的API分类e.g.SeverelyHydroprocessed(SHP)VHVIbasestocks壳牌基础油精炼

特点：依据原油产地，选择最佳工艺生产高压加氢处理工艺属于世界领先全球范围基础油统一要求20润滑油的组成

调配厂润滑油炼厂矿物基础油85-90%(合成基础油)化工厂添加剂10%最基本的润滑作用是由基础油提供的，加入添加剂是为了改善润滑特征，取得最佳的润滑效果。添加剂6 降凝剂7金属钝化剂8削泡剂9 极压抗磨剂10摩擦改进剂

……1

抗氧剂2清净剂3分散剂4粘度指数改进剂5防锈剂22主要添加剂种类(1)23主要添加剂种类(2)油品氧化变质：油品性能变化的基本原因产生酸，油泥，积碳等沉积物抗氧化剂的作用：阻止氧化反应的进行抗氧化剂抗氧化剂的作用机理抗氧剂：酚型或胺型物质通过阻止氧与油品的化学反应，实现抗氧化作用抗磨剂的作用

在摩擦条件下，在相对运动表面形成新的膜(物理或化学)，改变摩擦力和摩擦性质无抗磨剂，金属接触

含抗磨剂，新膜FeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeSFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeFeSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS极压-EP添加剂

边界吸附膜

边界反应膜

硫磷性极压添加剂

生成硫化铁粘度指数改进剂（VII）高分子化合物低温时收缩

高温时变为伸展状态

运动粘度厘斯40100温度℃基础油+VII基础油,无VII464030AB粘度指数改进剂-VII29IncreasingtemperatureOilAssociatedwithPolymerPolymerMolecule温度逐渐升高

高分子聚合物降凝剂

高分子聚合物在低温下阻止石蜡结晶的形成，防止蜡晶的成长。使之不能成为规则结晶抗泡抗乳化剂作用原理:

溶于油中，改变油

/水

,油/空气间介面张力,以改变油对水或空气的溶解能力不同表面张力下的情形油滴水面金属钝化剂-防锈剂

酸性或中性防锈剂e.g.LubadTandLubad358黄色金属腐蚀抑止剂

NNNR一种润滑油可能含有多种添加剂粘度指数改进剂清净剂分散剂

抗磨剂抗氧化剂防锈剂消泡剂

摩擦改进剂降凝剂分散燃料燃烧生成物使发动机内部保持清洁防止生锈控制泡沫保护基础油减少发动机磨损减少燃油消耗塘高低温流动性减少高温时油变稀氧化稳定性

34

油品氧化变质是油品老化的根本原因。通常有如下两种测量油品氧化稳定性的方法：ASTMD2272旋转氧弹法(RBOT)将试样、蒸馏水和铜催化剂放入氧弹中，充入一定的氧气，在恒定的高温下以一定的速度旋转，测量氧气压力下降到某一数值所需要的时间。(单位：分钟)氧化稳定性

氧化稳定性ASTMD943(TOST试验：涡轮机油氧化稳定性试验)油品在有水，铜、铁催化剂作用，于95℃高温条件下，氧化到总酸值达到2.0mgKOH/g所需时间。ShellTellus46Oil>3500小时ShellTurboT32Oil>10000小时35ASTMD934：TOST寿命测试条件：

油品在95℃高温

+氧气+水+金属(铜，铁)

报告：

总酸值达到2.0mgKOH/g所需时间(小时)涡轮机油氧化稳定性寿命(TOST寿命)只能监测可溶性非挥发性酸的生成情况抗乳化性—分水性37分水性好分水性差油水迅速分层油水难以分层抗泡性

测试仪器如下：油浴试样

38计量表量筒扩散器 抗泡性测试

(ASTMD892)试样在24℃以恒速(89-99毫升/分钟)通气5分钟，然后静置10分钟，分别记录气泡量(体积数)；另一样品相继在93.5℃,24℃，按同样方法测定气泡量。空气释放性空气释放性：

油品中溶解或夹带的气体，从油品中分离出来的能力。液压系统、透平循环系统的稳当操作、润滑效果与空气释放性密切相关。空气释放性的测定：压缩空气吹过加热到一定温度的试验油品，空气供应停止后，记录油中空气释放减少到其含量为0.2%(体积)所需时间。3920.0kpa7min.四球试验40FZGTIMKEN极压性能

润滑油中酸性物质对金属表面的腐蚀能力

铜片腐蚀

ShellTellus46，3小时，100C，1A

防锈性(海水)ShellTellus46，ASTMD665B，无锈

41抗腐蚀性与防锈性

AcidAcidTBN润滑剂生产

润滑油基础油+添加剂-----调和----润滑剂产品包装润滑脂基础油+添加剂+稠化剂----稠化----润滑脂产品包装43润滑油的组成

调配厂润滑油炼厂矿物基础油85-90%(合成基础油)化工厂添加剂10%最基本的润滑作用是由基础油提供的，加入添加剂是为了改善润滑特征，取得最佳的润滑效果。19世纪及20世纪早期-冷反应钙基脂1942-第一个复合钙专利问世1943-单锂基脂专利问世1952-复合铝专利问世1955-第一个聚脲基滑脂专利问世1962-复合锂商业化润滑脂的发展历史驱动力-工业化和机械化历史公元前1650用于金字塔建造以及战车轴的摩擦“降低剂”

滑脂的典型组成稠化剂可为皂基，聚脲基，“粘土”基础油可以是矿物油或合成油可用多种不同的添加剂稠化剂的作用就象海绵毛孔里存满油.受到机械应力时把油

释放出来.机械应力消失后，

油品又被重新吸收.稠化剂基体包容着润滑油

锂皂稠化剂润滑脂的特性优点：具有一定结构性具有一定粘附性密封作用减低噪音和震动适用于苛刻的操作条件工作温度范围更宽缺点：粘滞性强流动性差，散热性不好供脂、换脂不方便供脂量难调整，不能从润滑表面清除杂质润滑脂是一种可塑性润滑剂，它具有液体和固体润滑剂的特点。选择正确的稠化剂锂:低成本,用于基本的滑脂需求(70%)铝:通过应用发现成本很低钙:古老技术，用量下降钠:滚柱轴承,老技术,昂贵聚脲:长寿命,良好抗氧化特性,用于较高温度粘土:昂贵,高温性能好,作为特种脂应用复合皂技术可用于更高温度下复合皂基/特种脂的优点

在极端温度下合成油比矿物油表现出色以PAO为基础油的合成滑脂比以矿物油为基础油的滑脂其操作温度高出10-20°C

特种合成滑脂(聚乙二醇,氟化油以及硅油)比以PAO为基础油的滑脂其操作温度高出50°C矿物油锂皂PAO复合锂矿物油复合锂最高操作温度(°C)最低操作温度(°C)130-20140-30150-40特种脂180-200+<-50润滑脂的稠度

ISO2137-2，DIN51818，NLGI稠度级别

NLGI号工作针入度(1/10mm)状态应用000445-475半流体闭式齿轮箱00400-430半流体闭式齿轮箱0355-385非常软集中润滑系统1310-340软集中润滑系统2265-295半固体轴承3220-250半固体轴承4175-205稍硬轴承5130-160较硬开式齿轮(少用)685-115固体开式齿轮(少用)

轴承设计轴承速度润滑脂的选择负荷温度环境最先考虑的三个因素:负荷、温度、水可用来快速选择润滑脂壳牌--世界上最大的润滑脂供应商壳牌12.5%美孚6.5%德士古/加德士/雪弗龙6.6%埃克森5.6%其它63.2%Independents;Kluber,Optimol英国石油3.4%嘉士多2.2%转速和轴承尺寸决定了工作粘度节圆直径dm,mm粘度,cSt25102050100200500100020005000100002000050000100000n,rpmSKF手册在工作温度时的粘度205mm20cSt粘度是润滑油最重要的特性ISOVG100及更低:应用于较高转速(>3600rpm),较低负荷,

极压添加剂改善承载能力ISOVG150/220:

应用于中等转速(3600rpm以下),有良好的

承载能力,多用于旋转机械的多用途润滑.ISOVG460:

与ISO150/220类似，但抗水性能提高.ISOVG1500及更高:

典型转速<100rpm,优异的承载能力,极佳

的抗水性.常用机械设备的润滑一、液压系统和液压油二、齿轮传动和齿轮油三、透平油四、空压机的润滑五、润滑脂一、液压系统和液压油从伦敦塔桥的控制…到巴拿马运河闸门锁…到伦敦眼摩天轮…到波音飞机飞行模拟器的精确控制…到垃圾清理车液压系统草图

泵

油箱

换向阀

节流阀

限压阀驱动单元Actuator液压系统要求液压系统要求

设备寿命和油品寿命

系统无腐蚀

减少磨损

滤网无堵塞

精确电气控制

良好的抗氧化性和热稳定性分水能力

良好的多金属相容性

良好的抗磨损性能良好的过滤性油品质量要求

液压系统要求液压油的性能要求

抗磨损性能

氧化稳定性和热稳定性

抗乳化性

过滤性

抗泡沫性和空气释放性

良好的摩擦特性以保证油浸刹车系统的正常工作

一、

高档化是润滑油发展的趋势。液压油的不断高档化是基于工作压力不断上升，且对摩擦付的减磨润滑要求越来越高，其中以Denison公司HF-0规格要求最高。二、1994年，我国参照法国、德国及一些国外公司标准，制定了矿物油和合成烃型液压油标准(GB11118.1-94），包括HL、HM、HV、HS、HG等五个品种。该标准强调了油品的热、氧化安定性、载荷能力、过滤性、水解稳定性、抗泡性和空气释放性等。

三、如高清洁度、环保型、无灰型等液压产品。液压油发展趋势及规格

按用途分类：航空液压油、船舶液压油、车用液压油、机床液压油、特种液压油等。按抗燃烧特性分类：易燃型和难燃型。按基础油分类：矿油型和合成型。按使用压力分类：见下表。液压油的分类液压油的ISO分类

类别

内容

性能

HHHLHMHV纯矿物油

--无添加剂

一般用途

含抗氧化及防锈(R&O)添加剂

比HH级油耐用，不需抗磨损要求HL油＋抗磨损添加剂

耐用兼有抗磨损要求

HM油＋粘度指数改进剂温差大的操作条件

液压油粘度的选择液压油会老化吗？A、会B、不会油品老化的影响：生成油泥，影响油品清洁度和系统的正常工作；故障率升高；抗腐蚀作用减弱，甚至生成腐蚀性的老化副产物溶解于油品中添加剂消耗，油品性能严重下降液压油老化后，有何影响？

过滤处理后能够使用吗？不能除去油中溶解的老化产物不能补充添加剂的消耗不能恢复油品的粘度不能改善其他因油品老化而下降的性能液压油老化后，如何处理？

液压系统的常见问题

污染水灰尘／锈其他油品加速磨损

磨损碎屑泄漏油泥高温油变质堵塞滤网

1020微米现在3微米，或更小二、齿轮传动和齿轮油齿轮传动装置分类按齿轮封装方式：闭式齿轮和开式齿轮按齿轮传递运动的方向：在平行轴间传递运动：直齿轮、斜齿轮和人字齿轮在相交轴间传递运动：直锥齿轮和螺旋伞齿轮在不相交轴间传递运动：交错轴斜齿轮，双曲线齿轮，蜗齿轮直齿轮及其变种直齿轮内齿轮齿轮齿条斜齿轮和人字齿轮斜齿轮人字齿轮锥齿轮直齿锥齿轮螺旋锥齿轮双曲面和准双曲面齿轮双曲面齿轮准双曲面齿轮蜗轮传动齿轮及齿轮油的功能齿轮的功能：传递运动和动力

齿轮传动的优点：结构紧凑、传递力矩、转速高、运转平稳、不打滑、效率高、备件充分；

齿轮传动的缺点：对直度要求高，要有良好的冷却和润滑效果，成本高。齿能油的功能：润滑、冷却、清洁、防腐等齿轮油的分类闭式齿轮油L-CKB：普通工业齿轮油特性：抗氧性、防锈性、抗泡性、抗乳化性L-CKC：中负荷工业齿轮油特性：在CKB的基础上提高了极压抗磨性，苛刻的抗乳化性L-CKD：重负荷工业齿轮油特性：在CKC的基础上对氧化安定性、极压抗磨性、抗乳化性提出了更高的要求L-CKE:蜗轮蜗杆油，合成基础油技术，具有极低的摩擦系数开式齿轮油分类开式齿轮油L-CKH：普通开式齿轮油特性：抗氧抗腐型的沥青型产品L-CKJ：特性：在CKH的基础上提高了极压抗磨性L-CKL：溶剂稀释型开式齿轮油特性：改善极压、抗磨、抗腐和热稳定性的润滑油CKH、CKJ并用溶剂稀释L-CKM：特种开式齿轮润滑剂特性：改善了抗擦伤性和抗腐蚀性的粘性产品工业齿轮油的选择直、斜齿轮选择：矿物油:OmalaS2G

68、150、220、320合成油

:OmalaS4GX68、150、220、320

蜗轮蜗杆齿轮选择：OmalaS4WE220、320、460开式齿轮选择：马力士GL、OGH、OGM齿轮润滑剂性能要求

良好的粘温性能良好的抗磨损及极压性能良好的抗氧化性能良好的抗乳化性能良好的承载能力良好的抗腐蚀性能ISO粘度等级普通工业齿轮油ISO粘度等级新

旧

牌

号

转

化可耐压齿轮油：简单易选、简单易懂84可耐压“G”

系列工业直齿轮或斜齿轮重载工况可耐压“G”

专用极端冲击负荷

易受颗粒污染应用可耐压

S4GX合成油顶级保护超长寿命专业应用可耐压

S4WE合成油顶级保护，超长寿命节能高效蜗轮蜗杆应用可耐压

S3GP更长寿命，提高效率应用广泛可耐压

S2G超强保护工业应用可耐压S1W增强保护蜗轮蜗杆应用可耐压“W”

系列蜗齿蜗杆应用更好保护延长寿命提高效率更好保护延长寿命提高效率更好保护延长寿命提高效率更好保护提高效率可耐压“W”系列适用于黄色金属部件的低EP等级4级合成技术OEM批准的广泛范围高品质无铅极压重载工业齿轮油适用于：封闭式工业传动装置，包括蜗齿轮；循环式、喷溅式和油雾润滑高品质工业齿轮油

壳牌可耐压ShellOmala86

高品质工业齿轮油

USSteelNo.224中国国家标准>11DIN51517Part3AGMAEP齿轮油>111160磅齿轮油标准四球试验烧结负荷TimKenOKFZG60磅250公斤250公斤/60磅>12//

壳牌OMALA典型实测值>1270磅350公斤可耐压齿轮油工业标准！三、透平油透平油分类透平油分类不同类型涡轮机组对油品的性能要求国内汽轮机油的标准发展涡轮机油常用参数解释

GB11120-2011《涡轮机油》四、空压机的润滑压缩机基本类型压缩机分类排气压力MPa低压<1中压1-10高压10-100超高压>100按照最终排气压力分类按照排气量分类压缩机分类排气量m3/min微型<3小型3-10中型10-100大型>100压缩机基本类型压缩机分类容积式往复式旋转式单转子双转子速度式CentrifugalAxial涡轮机油旋转式空压机油往复式空压机油往复式压缩机通过活塞往复运动压缩空气单级多级优点空气压比高工作效率高90~95%排气压力达60,000psi运行可靠维护费用低缺点设备较大要求有坚实的地基震动和噪声大设备初投资相对高旋转式压缩机通过转子的旋转对空气进行压缩单转子：滑片式、单螺杆式双转子：双螺杆式优点体积相对较小震动小对地基要求相对低空气流量大初投资较少缺点空气压比较低效率80~90%维护费用相对较高往复式空压机润滑油性能要求往复式空压机油的重要性能工作温度与压力下的粘度氧化稳定性与热稳定性溶解性