油气润滑的概念与工作原理

1/5油气润滑的概念与工作原理．什么是油气润滑？简洁地说，将单独供送的润滑剂和压缩空气进展混合并形成紊流状的油气混合流后再供送到润滑点，这个过程就是油气润滑。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。油气润滑的根本原理图是油气流形成的示意图，单相流体油和单相流体压缩空气混合后就形成了两相油气混合流，两相油气混合流中油和压缩空气并不真正融合，而是在压缩空气的流淌作用下，带动润滑油沿管道内壁不断地螺旋状流淌并形成一层连续油膜，最终以精细的连续油滴的方式喷到润滑点。也因此，在油气润滑系统中，总共有三种介质即油、气和油气混合流；对应地也就有三种介质管道即油管、气管和油气管。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測。图从图可以看出，在油气管中油的流淌速度和压缩空气的流淌速度大相径庭，油的流速远远小于压缩空气流速〔在某些特别场合如机车轮缘润滑，油气的喷射速度可高达。〕，而从油气管中出来的油和压缩空气也是分离的，因此油并没有被雾化——这是油气润滑与油雾润滑的重大区分，换句话说，油气润滑和油雾润滑在流体的物理性质上有天壤之别。在油雾润滑中，油被雾化为～μ的雾粒，而且油和气两种流体的流速〔即油雾的流速〕是相等的；而在油气润滑中，油是以连续油膜的方式被导入润滑点并在润滑点处以精细油滴的方式喷射出来的，假设拿一张白纸放在油气管出口处，会看到白纸上落有星星点点的油滴。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。图为油气管中的油膜状态示意图。在油气管道中，由于压缩空气的作用，起初润滑油是以较大的颗粒呈连续状地粘附在管道内壁四周〔图〕散、变薄，在行将到达管道末端时，原先是连续地粘附在管壁四周的油滴已以波浪形油膜的形式连成一片，形成了连续油膜〔图〕,被压缩空气以精细的连续油滴喷入润滑点〔图〕。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭。我们不妨做一个试验。在一个较平坦的台面上每隔一段距离点一滴水珠并使之排成一行。在成行的水珠的一端，沿着水珠排列的方向用力吹一口气，即可觉察原先间隔排列的水珠此刻已被吹散并连贯起来，这与油气在管道内的情形是相像的。异质物体或系统中，各存在分界面的独立物质称之为相。自然界常见的物质有三相即固相、液相和气相。油气就是一种两相流。在两相流中，两相之间不仅存在分界面，而且这一分界面是随着流淌而在不断变化的。两相流大致有三类：气体和液体共同流淌的气液两相流；气体和固体颗粒共同流动的气固两相流；流体和固体颗粒共同流淌的液固两相流。油气大体上是一种气液两相流，但在某些特别场合如轨道类机车轨道及轮缘润滑中，压缩空气和含有高比例固体颗粒如石墨、精细铝粉等的特别润滑剂混合后流淌，形成了气液两相和气固两相的混合型两相流体。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔。图图纵观润滑方式的进展历史，润滑与冷却是严密联系在一起的，由于润滑的作用是要降低作相对运动的零、部件的协作面之间的摩擦与磨损，同时降低温升。因此冷却润滑技术作为摩擦学的一个分支始终在不断地进展。单相流体冷却润滑〔将单相流体如切削液及润滑油等浇注到冷却润滑区从而起到润滑作用〕是得到普遍应用的传统技术，在工程实践中得到了广泛的应用。当前机械工业产品正朝着高速、重载、高效、节能、自动化程度高和使用寿命长的方向进展，单相流体冷却润滑技术已经远远不能适应机械工业进展的要求，通过实践及不断探究，人们最终找到了一种型、高效的冷却润滑技术，这就是气液两相流体冷却润滑技术。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍。油气润滑就是气液两相流体冷却润滑技术的典型应用，它通过形成的气液两相膜隔开相对运动的摩擦面从而起到润滑作用，同时由于含有大量的气体，速度较高的气液两相油气流还可以带走大量摩擦热，又起到了冷却降温作用。我国争论气液两相流体冷却润滑技术方面的权威——哈尔滨工程大学阎通海教授通过试验争论认为，在气液两相油气流中，液体与气体结实地形成了气液两相膜，试验及实践结果说明，气液两相膜与单相液体膜相比，承载力量大大提高，它的形成兼有流体动压和流体静压的双重作用。因此，不仅在速度高时能够形成完整的气液两相膜，即使在速度较低时照旧能够形成具有肯定承载力量的气液两相膜，使作相对运动的摩擦面始终处在良好的工作状态下，这是仅靠流体动压形成的单相液体膜无法比较的。争论同时说明，喷射到润滑点的气液两相流体中的润滑油液体小颗粒在润滑区固体外表会聚，同时，由高速流淌的空气形成的孤立分散的空气小气泡混合于会聚在润滑区固体外表的润滑液之中，随着两摩擦外表的相对运动，在两摩擦外表之间形成了气液两相流体润滑膜〔即两相膜〕。众所周知，粘度是润滑剂最重要的物理特性。争论还说明，在同等润滑剂条件下，两相流的粘度明显大于单向润滑液的粘度。而且随着两相流中空气小气泡相对体积含量的增加，两相流的粘度也增大，即一般粘度的润滑油形成的气液两相膜的厚度大于它的单向液体膜厚度。明显，由于润滑膜厚度的增加，使润滑膜形成率提高，削减了两摩擦外表直接接触的时机，减轻了两外表之间的摩擦，这就使得气液两相流体润滑具有优良的润滑减摩作用。厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩。油气润滑的根本特点和油雾润滑不同，油气润滑几乎不受油的粘度的限制，可以输送粘度值高达的油品，因此绝大多数适宜的油品都可承受，不仅是稀油、半流淌干油甚至是添加了高比例固体颗粒的润滑剂都能顺当输送。另外，也不须对油进展加热，即使是在北方严寒地区也是如此。茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐。油气润滑对油的清洁度的要求也不高，级或好于级即可，一般的油一般都可以直接使用，但为了防止消灭意外，即参加废油或是油本身不够清洁，所以加油时还是应承受一个精度不低于μ的过滤器过滤后再加入。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘。油气润滑对压缩空气的要求是工作压力在～左右，在大量润滑点的场合，考虑到管路多而压力损失相应较大，可以适当调高工作压力；而在润滑点很少量的场合，状况下也能使用，低于时尤其是压缩空气流速低于时则不易形成稳定连续的油膜；另外含水量不能过高，由于过多的水分会破坏油膜并危害轴承、齿轮等传动件。固然油气润滑系统中会配置相应的压缩空气处理装置对压缩空气进展过滤、除水等处理。假设用户的气源很脏或含水量很高，则须在系统接入口前另设压缩空气枯燥器或带分水作用的过滤器预先对压缩空气进展处理。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞。总的来看绝大多数工厂的压缩空气气源都能满足使用要求，而且压缩空气制取简洁且格外廉价。油气润滑系统一般不配备压缩空气制取设备，在一些没有压缩空气源的场合如吊车轨道润滑，会配置一台超小型的空气压缩机作为气源。另外，假设有多余的氮气源，也可以用压缩氮气替换压缩空气作为气源。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥。油气润滑系统中压缩空气的消耗量受多种因素的影响，如压缩空气的压力及流速、轴承的大小、密封的松紧度、润滑点的多少等等。一般而言，平均每个润滑点消耗量为。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨。油气管的内径一般为～，但借助于压缩空气的作用，油气可以输送很长的距离。试验结果说明，油气管最短为，最长可达，在大量润滑点的状况下，为避开过多的压力损失，可适当缩短油气管的长度；此外油气还可以抑制重力的作用从低位向高位输送，管道呈盘状或弯折以及油气管道中间连接接头的使用均不会对油气的顺当输送带来不利影响。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵。在油气润滑系统中，由于耗油量很小，因此承受的是间歇性供油的方式，即依据设定的工作周期，系统每隔一段时间供送肯定的油量，间隔时间和供油量可依据各润滑点的消耗量进展调整并可定量供给，但压缩空气的供给却是连续的〔某些系统如齿轮和轮缘油气喷射润滑系统，其压缩空气的供给不是连续的，喷射时才供给〕，正是由于压缩空气的连续作用，间歇供给的油才能在管道中形成连续的油膜，从而保证润滑点得到的润滑剂每时每刻都是颖和连续的，同时也保证了单位时间内润滑点得到定量的润滑剂。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢。油气润滑的这一供油方式意义重大。不管承受什么样的润滑方式，干油润滑也好，稀油润滑也好，油雾润滑也好，或者承受油气润滑，目的是要使润滑点始终处于最正确的润滑状态。润滑点所需的润滑剂应当以缓慢的、连续的和均匀的微量油流到达轴承，这一观点已被国际润滑界所认同。举个例子：轴承每小时需要的润滑油，是每小时加呢？还是把这的油在小时内分几次加呢？正确的答案应当是后者。假设能使润滑点在每个润滑周期只得到的油，那么油在小时内可以分次供送，每分钟供一次，这样就能到达格外满足的效果，这是一种最正确的润滑方式。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉。．油气润滑系统的根本构造从上面的介绍中我们已经知道，油气润滑系统的作用是形成油气并对油气进展输送及安排，对应的一套油气润滑系统由以下所列的全部或某几个局部组成：坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱。－－供油及油量安排局部－－供气局部－－油气混合局部－－油气输送及安排局部－－电控装置－－可能的话，油的回收及再利用图是一套简洁的油气润滑系统构造示意图，它的工作原理如下：依据预先设定的工作周期，由监控装置发出信号，润滑泵启动，将润滑油输送到递进式安排器—油气混合块局部。同时，空气管道中的电磁换向阀翻开并接通压缩空气，压缩空气在油气混合块中和油进展混合后形成油气流并通过油气管道输送到润滑点。油气流还可以通过内嵌式或块式油气安排器进展再安排以扩大油气的供送范围。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦。图供油及油量安排局部润滑油供给局部用泵进展供油,我公司有多个系列和多种规格的泵满足不同的供油量需要，从构造类型上来看有气动泵〔用压缩空气驱动〕、齿轮泵〔电动〕等，依据工况及需要配置；泵的排量也会有多种规格，从行程至都有。总的来说油气润滑系统中所用的供油泵都是定量泵，这与润滑点要求定量润滑是全都的，同时泵的额定排量都比较小，由于油气润滑是一种微量润滑，耗油量格外小，即便是如润滑点多达上千个的连铸机组，承受一台的小流量齿轮泵也就能满足供油量要求。相应地，油箱的容量也不会很大，取决于工况，一般为升～升。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌。在油气润滑系统中，泵一般是间歇工作的，或者说泵是依据设定的工作暂停周期进展工作的，在泵排量额定的状况下其工作时间和暂停时间的长短取决于润滑点所需的润滑油量。举例来说，现有个润滑点每小时需要油量毫升，承受一台排量为行程的气动泵供油，则泵在一个小时内须工作次即个行程或者每秒工作一次，则泵的工作暂停周期就是：每工作一个行程〔秒〕后停顿秒。在供油量的选择上一般承受屡次小量的原则，即让泵工作的次数适当多一些而每次的供油量适当小一些。同样是上面这个例子，也可以承受行程的泵来供油并增加泵在单位时间内的供油次数或者缩短泵的停赶忙间。这样做有利于油气管中油膜更好的连续性及更薄、更精细的油膜层的形成，从而获得更满足的润滑效果。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪。虽然油气润滑系统是一种定量系统，然而泵的工作暂停运行方式打算了系统的供油量可以在一个相当大的范围内进展调整，即只要增加或缩短泵暂停的时间，整个系统的供油量就可以相应减小或增大。在应用于有大量润滑点场合的卫星站构造的油气润滑系统时〔请参见后文详述〕，供油所承受的齿轮泵虽然也是间歇工作的但并没有一个固定的工作暂停时间周期，而是依据供油压力状况来工作。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼。润滑油的计量与安排而油的计量和安排则主要是通过递进式安排器来进展的，进一步讲，它可以将泵供送来的润滑剂通过多个出口安排成几个相互等量或彼此不等量的支流，每一个支流的润滑剂可以对应供给一个或数个润滑点，安排往每一个支流的润滑剂的剂量也就是和这个支流对应的〔一个或数个〕润滑点所需要的润滑量。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬。递进式安排器主要有片式和块式两种类型，在油气润滑系统中多承受片式安排器，即每一个递进式安排器都由一个起始片、一个终止片和至少三个中间片组成〔图及图〕，中间片的数目从理论上来说可以是片，但不管数目是多少，都可以和起始片及终止片组合成一个完整的整体。中间片每一片均有一个工作活塞和两个出油口，出油口设在中间片的左右两端。图和图是递进式安排器的工作原理图。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝。图图在图中，润滑剂从上部的进油口进入，通过环形槽先后到达活塞和活塞的左端并推动它们向右移动，使活塞容腔中的润滑剂依次从出油口和排出。而当活塞到达右端极限位置后，进入安排器的润滑剂又通过它左边的环形槽到达活塞的右端，推动活塞向左移动，使活塞容腔中的润滑剂从出油图構氽頑黉碩饨荠龈话骛門戲。口排出；而图所示的过程在活塞运动的方向上正好相反，相应地，润滑剂依次从出油口、、排出。只要具有肯定压力的润滑剂不断进入安排器，安排器就会连续工作。另外假设中间片的数目不止片，可依此类推。只要任何一片中间片中的活塞卡死不能动作，其它中间片中的活塞就会全部受阻，整个安排器将停顿工作，这一精巧的构思使得监视输出油量是否正常变得极为便利，只要在中间片设置感应活塞动作的接近开关，可在活塞堵塞时准时报警，即便是双线递进式安排器也是如此。此外，我公司递进式安排器的一个与众不同之处就是内部密封好