润滑的基本原理及管理

润滑的基本原理及管理第一页，共三十四页，编辑于2023年，星期三课程内容润滑的作用润滑技术润滑剂润滑的管理第二页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑的作用摩擦与磨损.干摩擦

润滑的作用1)降低摩擦

2)减少磨损

3)冷却，防止胶合

4)防止腐蚀

5)密封6)清洗第三页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑系统及要求润滑系统是向机器或机组的摩擦点提供润滑剂的系统。包括用以输送、分配、调节、冷却和净化润滑剂以及其压力、流量和温度等参数的设定和故障的指示、报警和监控装置。一般润滑系统的要求：保证均匀、边续地对各润滑点供应一定压力的润滑剂，油量充足，并可按需要调节工作可靠性高。采用有效的密封和过滤装置，保持润滑剂的清洁，防止外界环境中灰尘、水分进入系统，并防止因泄漏而污染环境结构简单，尽可能标准化，便于维修及高速调整，便于检查及更换润滑剂带有工作参数的指示、报警保护及工况监测装置，能及时发现润滑故障当润滑系统需要保证合适的润滑剂工作温度时，可加装冷却及预热装置以及热交换器第四页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑系统的分类按润滑剂的种类分：润滑油润滑，润滑脂润滑，气体润滑，固体润滑按油的回收情况分：全损耗润滑系统，循环润滑系统按使用方式分：分散润滑，集中润滑集中润滑系统按供油方式可分为手动操纵、半自动操纵以及自动操纵三类系统集中润滑系统是在机械设备中应用最广泛的系统，类型很多，大致可分为以下7种类型：节流式；单线式；双线式；多线式；递进式；油雾／油气式；混合式分散润滑如使用便携式加油工具（油壶、油枪、手刷、氯溶胶喷枪等）对油也、油嘴、油杯、导轨表面等润滑点手工加油，以及油绳或油垫润滑、飞溅润滑、油环或油链润滑等

第五页，共三十四页，编辑于2023年，星期三常见润滑油润滑方式1.手工给油装置：由操作工使用油壶或油枪向润滑点的油孔，油嘴及油杯加油称为手工给油润滑，主要用于低速、轻载和间歇工作的滑动面、开式齿轮、链条以及其他单个摩擦副。加油量依靠工人感觉与经验加以控制２.滴油润滑：滴油润滑主要使用油杯向润滑点供油。常用的油杯有：针阀式注油杯、压力作用滴油油杯等３.油绳和油垫润滑：油绳和油垫润滑方法是将油绳、毡垫等浸在润滑油中，应用虹吸管和毛细管作用吸油。所使用油的粘度应低些。油绳和油垫等具有一定过滤作用，可保持油的清洁第六页，共三十四页，编辑于2023年，星期三４.油环或油链润滑：油环或油链润滑只能用于水平安装的轴，在轴上挂一油环，环的下部浸在油池内，利用轴转动时的摩擦力，把油环带着旋转，将润滑油带到轴颈上，再在轴颈的表面流散到各润滑点５.油浴和飞溅润滑：

油浴和飞溅润滑主要用于闭式齿轮箱、链条和内燃机６.压力强制润滑：压力强制润滑是在设备内部设置小型润滑泵通过传动机件或电动机带动，从油池中将润滑油供送到润滑点。供油是间歇的７.喷油润滑：喷油润滑是指将润滑油与一定压力的压缩空气在喷射阀混合后喷射向润滑点的润滑方式第七页，共三十四页，编辑于2023年，星期三常见润滑脂润滑方式１.脂杯润滑：２.脂枪润滑：

第八页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑油的过滤净化和污染控制润滑系统污染控制的内容和目的是通过污染控制措施使润滑剂的污染度保持在润滑元件的污染感受度以内，以确保润滑系统的可靠性和使用寿命。包括：1.润滑系统污染分析2.润滑元件的污染而受度分析3.润滑剂的过滤与净化4.润滑系统的污染平衡与合理控制设备润滑油液的净化方法有四种：①过滤；②沉淀和离心；③粘附；④磁选，后两种方法常作为与前者同时使用的净化方法。第九页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑剂的基本要求适当的流动性或塑性，以便于形成润滑有一定的润滑性，以适应边界润滑的条件本身纯净而不对环境构成污染与摩擦表面有一定的附着强度，保证润滑有抗乳化能力化学稳定性好，不致较快地氧化变质较低的挥发性，能维持稳定的粘度抗水洗能力抗泡沫性防锈性不腐蚀表面较低的自燃性密封性无毒第十页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑剂的分类润滑剂分:液体,脂,气体,固体液体分:矿物油动植物油合成油水基液体第十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑油的主要技术指标油性粘度:动力粘度的简称τ=ηdu/dyτ:切应力η:粘度u:流速y:垂直于流速方向的坐标运动粘度:粘度与油的密度之比。是我们通常所说的粘度等级的指标粘度随温度升高而降低，随压力的增大而增大粘度指数第十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期三氧化安定性：用酸值降到2.0mgKOH/g的时间石腊烃环烷烃芳香烃添加剂沥青不饱和烃难易热稳定性残炭:油加热蒸发后生成的黑色残余物。质量百分数表示灰分：在规定的条件下将油燃烧到无炭时所留下的物质，质量百分数表示闪点：在规定的条件下加热油品，当油蒸气与火焰接触时，发生闪火的最低的温度点燃点：闪火时持续烧5s以上的最低的温度点酸性水分倾点（凝点）：在规定的条件下，冷却到能继续流动的最低的温度点第十三页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑脂的主要性能指标锥入度(稠度):用规定的圆锥体放在25℃的润滑脂试样上,经5S后所沉入的深度(单位:0.1mm。锥入度愈小，稠度愈大、流动性愈小，承载能力强，密封好，但摩擦阻力也大耐温性:常用滴点表示高温性能润滑脂受热开始滴下的温度称为滴点，润滑脂的工作温度最少要低于滴点20°C极压性:脂膜承受载荷而不被挤出摩擦表面塑性强度机械安定性胶体安定性抗腐蚀性缓蚀性第十四页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑剂及润滑油添加剂的选择

1.润滑剂的选择

润滑剂用得最多的是润滑油和润滑脂。选择滑动轴承的润滑油时，主要是考虑粘性和油性两项性能指标。对液体摩擦轴承，粘性起主要作用，对非液体摩擦轴承，油性起主要作用。

粘性用粘度表示性能指标，而油性目前尚无具体性能指标，这是因为影响油性的因素较复杂，难于定出。因此，对非液体摩擦轴承，通常也是参考粘度来选油。原则上讲，当转速高、压强小时可选粘度低的油，反之应选粘度高的油。在高温环境下工作时其粘度相应地选得高一些。

对于要求不高，难以经常供油或摆动工作的非液体摩擦轴承，可采用润滑脂进行润滑，工业上常用的润滑脂有：

钙基润滑脂：有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过55～65°C；

钠基润滑脂：有较高的耐热性，工作温度可达120°C，但抗水性差；

锂基润滑脂：既能抗水，又能在较高温度下工作，适用于-20～120°C，但价格较前二者贵。

2．润滑油添加剂的选择

润滑材料是润滑技术发展的核心内容。润滑油中加入添加剂可以大幅度提高其工作性能。常用的润滑油添加剂有硫系（一般认为含硫的极压润滑油在Fe3O4催化下，摩擦面的铁才容易被硫化物离解的活性硫原子硫化。）、磷系（有机磷化物在金属表面的摩擦化学反应过程如下，先形成有机磷酸盐膜，再进一步分解形成磷酸铁极压膜。该添加剂提高油的耐负荷性，减小磨损）、氯系（摩擦使有机氯化物在氧化膜上吸附量线性增加。其中FeC12极压膜的膜厚大于0.10mm，才可改善边界润滑性能。这种膜的摩擦系数为0.2左右）和复合添加剂（复合添加剂含有硫、磷等多种可分解的活性元素，有机钼化合物、有机钨化合物和钛化合物的添加剂，也具有优异的减摩、耐磨性和高的承载能力）。第十五页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑管理是设备工程的重要内容之一。加强设备的润滑管理工作，并把它建立在科学管理的基础上，对保证企业的均衡生产，保证设备的完好，充分发挥设备效能，减少设备事故和故障有着极其重要的意义。

润滑技术对保证设备正常运行，延长设备寿命，减少能源消耗，保护环境，保障安全，降低生产成本，减少维修工时，保证产品质量都有不可估量的作用。忽视这项工作带来的损失是难以计算的。与润滑有关的效益和损失有以下几组不完全的统计数字。

美国机械工程学会在《依靠摩擦润滑技术节能策略》中指出：美国每年从润滑方面获得经济效益6000亿美圆。

美国1992年润滑工程自我介绍，美国一年花在摩擦学方面的经济费用达2400万美圆，而收益则达1600亿美圆：加拿大的调查表明，摩擦磨损引起的损失每年可达50亿加圆，而通过润滑成果的推广应用可以挽回三分之一的损失。

英国调查报告指出，每年从润滑方面获得的经济效益不少于五亿英镑。

日本统计设备故障700例中，因润滑不良造成的故障有253例，占36%以上。我国统计因润滑发生的故障达55%～60%。

据资料统计，世界上30%的损失是由于摩擦引起的。其中5%可以靠润滑剂的选用来弥补。

我国专家估算，1984年工矿企业在摩擦磨损和润滑方面的节约潜能为176亿元，2003年约为400亿元。

我过1985年统计资料表明，较好的实施润滑管理，每年可获经济效益8.9亿元。

这些统计数字足可以说明润滑管理的重要性。

有效的润滑管理不仅仅是使用高品质的润滑油，更重要的是做好油质监测，做到按质换油。正确实行润滑油质量监测，随时掌握润滑油质量的变化情况，科学的按质换油，合理延长润滑油的使用寿命，减少设备磨损，节约能源。做到科学润滑，又节约用油。按质换油不能只凭经验确定，而应通过检测用数据说话，借助测试手段，定期检测油质变化的情况以确定换油周期，润滑油在使用过程中，难免要不断老化变质，甚至完全报废。如在使用过程中加强对润滑油的质量维护与监控，则可以预防因不良润滑而导致的机器磨损和故障。

第十六页，共三十四页，编辑于2023年，星期三全面润滑管理简介1、设备润滑管理的定义

设备润滑管理是指企业采用先进的管理方法，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良好的润滑状态等一系列管理技术措施。

2、设备润滑管理的目的

防止机械设备的摩擦副异常磨损，防止润滑油泄漏，防止杂质和异物进入磨擦副表面之间，从而预防机械设备工作可靠性下降和润滑故障的发生，提高设备生产率，降低设备运转费用和维修费用第十七页，共三十四页，编辑于2023年，星期三3、设备润滑管理的内容

1）润滑物质管理：包括润滑剂的正确采购、科学验收、正确保管与发放、废油回收和再生处理等内容。

A.

润滑剂的选用方法：

（1）根据设备摩擦副的工作条件选择合适的润滑油品，具体内容可在相关工程手册中方便地查出；

（2）可按设备生产厂家推荐的油品，根据设备使用说明书选择；

（3）选用的润滑油品名称与其使用的机械设备相一致。

B.

润滑剂的正确采购：应通过正当渠道，到正规的油品生产厂家或销售公司购买，以防伪劣假冒产品混入。

C.

润滑剂的科学验收：对购入的润滑剂油品要进行检测验收，防止不合格产品流入。

D.

润滑剂的正确保管与发放：润滑剂应分类存放，避免潮湿环境，以防水分或灰尘进入，影响油品使用性能或导致油品变质。

E.

废油回收与再生：废油是指由于老化劣化或污染变质等原因不能继续使用的润滑剂产品。废油回收是将废油重新收集起来，既避免环境污染，若加以应用，还可带来较好的经济效益。废油再生是指利用一定的装置和技术将废油处理为能够继续使用、合格的润滑剂的过程。

废油再生装置有：酸-白土装置、蒸馏-白土装置、蒸馏-加氢再生装置等。

废油再生工艺流程分为三类：

（1）再净化，包括沉降、离心、过滤、凝絮等处理步骤；

（2）再精制，即在再净化的基础上增加化学精制或吸附精制等步骤；

（3）再炼制，是包括蒸馏在内的再生工艺流程，生产的再生油质量与从天然原油中生产的油品相近。

第十八页，共三十四页，编辑于2023年，星期三2）

润滑技术管理:

(1)

基础技术管理工作：

编制设备润滑卡片；

建立润滑技术档案；

（2）润滑技术管理工作：

a)

编制设备清洗换油计划和油量需求计划；

b)

制定油料消耗定额；

c)

对在用油状态进行监测，分析设备润滑故障的表现形式和原因，对设备润滑故障从摩擦副材质、润滑油品的质量分析、润滑方法和装置、润滑系统等多方面综合采取对策；

d)

防止润滑剂泄漏；

e)

加强技术人员与操作人员的教育培训工作；

润滑技术管理的重点是对设备的润滑故障采取早期预防和对已发生的润滑故障采取科学的处置对策。第十九页，共三十四页，编辑于2023年，星期三4、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）执行润滑管理的日常业务工作；

4）进行润滑故障的处理工作；

5）进行废油回收；

6）开展润滑管理的基本活动，防止设备润滑油品的泄漏活动，油液净化活动。

5、设备润滑管理的效益

实行设备的全面润滑管理，节省润滑剂、节能作用尚在其次，其主要效益更是体现在由于减少故障而节省的维修直接损失、由于减少设备意外停机而节省的间接损失、由于延长设备使用寿命而带来的直接效益。据美国有关部门估计，美国每年投入加强润滑管理的费用约为2300万美元，却能节省资金达160亿美元，是管理投入的696倍。实施润滑管理的效益由此可见一斑第二十页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑油的运输和贮存管理（一）

散装油品

1.

盛装及储存润滑油的容器必须干净清洁；

2.

运输和储存变压器油和汽轮机油要求“专罐专线”；其他油品应按内燃机油、液压油、齿轮油三大类产品设置储运设施。

3.

运输和储存过程中要特别注意防止混入水份和杂质。

4.

散装润滑油的储存期一般不要超过半年。

5.

润滑油品的密度约在

0.75~0.95g/cm

之间比水轻又不溶于水，润滑油的闪点（开口）一般高于

150

℃，属可燃物品，储运过程应注意防止外流污染环境和着火燃烧。

6.

标明品名、牌号、级别、数量及入库日期等。

7.

不同厂家生产的同一油品原则上不能混贮，如非混贮不可时应先做“混对试验”确认无不良反应后才可以操作。

(

二

)

桶装油品

1.

油品装卸车严禁野蛮作业，油品堆放的高度要适当，以免产生危险或压坏产品。

2.

运输和储存过程中要特别注意防止混入水份和杂质。

3.

桶装润滑油品的储存期可以比散装的长一些，但一般不要超过一年。

4.

不同油品应分开堆放并标志清楚品名、牌号、级别、数量及入库等，以免发货时搞错第二十一页，共三十四页，编辑于2023年，星期三润滑油使用过程的管理（一）

润滑油的选用

润滑油选用是润滑油使用的首要环节，是保证设备合理润滑和充分发挥润滑油性能的关键。

1.

选用润滑油应综合考虑以下三方面的要素：

(1)

机械设备实际使用时的工作条件

(

即工况

)

；

(2)

机械设备制造厂商说明书的指定或推荐；

(3)

润滑油制造厂商的规定或推荐。

2.

润滑油性能指标的选定

(1)

粘度

粘度是各种润滑油分类分级的指标，对质量鉴别和确定有决定性意义。设备用润滑油粘度选定依设计或计算数据查有关图表来确定。

(2)

倾点

倾点是间接表示润滑油贮运和使用时低温流动性的指标。经验证明一般润滑油的使用温度必须比倾点高

5~10

℃。

(3)

闪点

闪点主要是润滑油贮运及使用是安全的指标，同时也作为生产时控制润滑油馏分和挥发性的指标。润滑油闪点指标规定的原则是按安全规定留

1/2

安全系数，即比实际使用温度高昂

1/2

。如内燃机油底壳油温最高不超过

120

℃，因而规定内燃机油闪点最低

180

℃。

(4)

性能指标的选定

性能指标比较多，不同品种差距悬殊，应综合设备的工况、制造厂要求和油品说明及介绍合理决定。努力做到既满足润滑技术要求又经济合理第二十二页，共三十四页，编辑于2023年，星期三(

二

)

润滑油的代用

1.

不同种类的润滑油各有其使用性能的特殊性或差别。因此，要求正确合理选用润滑油，避免代用，更不允许乱代用。

2.

润滑油代用的原则

(1)

尽量用同一类油品或性能相近的油品代用。

(2)

粘度要相当，代用油品的粘度不能超过原用油品的±

15%

。应优先考虑粘度稍大的油品进行代用。

(3)

质量以高代低。

(4)

选用代用油时还应注意考虑设备的环境与工作温度。

(

三

)

润滑油的混用

1.

不同种类牌号、不同生产厂家、新旧油应尽量避免混用。下列油品绝对禁止混用。

(1)

军用特种油、专用油料不能与别的油品混用。

(2)

有抗乳化性能要求的油品不得与无抗乳化要求的油品相混。

(3)

抗氨汽轮机油不得与其他汽轮机油相混。

(4)

含

Zn

抗磨液压油不能与抗银液压油相混。

(5)

齿轮油不能与蜗轮蜗杆油相混。

2.

下列情况可以混用：

(1)

同一厂家同类质量基本相近产品。

(2)

同一厂家同种不同牌号产品。

(3)

不同类的油品，如果知道对混的两组份均不含添加剂。

(4)

不同类的油品经混用试验无异常现象及明显性能改变的。

3.

内燃机油加入添加剂的种类较多数量较大，性能不一；不了解性能的油品的混

用问题必须慎重。以免导致不良后果甚至设备润滑事故第二十三页，共三十四页，编辑于2023年，星期三

四

)

润滑油污染的控制

润滑事故除因润滑油选用或使用不当外，主要由于污染所致。

1.

污染润滑油的物质有尘埃、杂质、和水份。

2.

污染度的控制对液压油、汽轮机油、静压油膜轴承油和高速轴承油的抗磨损性能十分重要。

3.

控制污染的措施：

(1)

贮运润滑油品的容器必须清洁、密闭，且不与铜、锡等易于促进润滑油氧化变质的金属接触。

(2)

油品加入设备前要进行沉降过滤处理，保证清静度达到五级以上。

(3)

加油容器不可露置在大气中，尤其装油容器不可无盖。

(4)

贮存润滑油的油罐要定期清洗，及时排污。

(5)

油罐或油箱上设空气过滤呼吸器，在加油口设

100

目以上的滤器和防尘帽，搞好各部密封，在润滑

系统适当部位设滤器及排污阀。

4.

变压器油等电器用油对水份要求高，应尽量在天气干爽时换油。而且后的油品要立即加进设备。

第二十四页，共三十四页，编辑于2023年，星期三(

五

)

润滑油的使用状态监控

润滑油在使用过程中会逐步老化变质这是必然的规律。老化变质有两种情况：一种是正常的老化变质；另一种为因受水污染等异常因素的异常变质。进行润滑油使用状态监控，可及时掌握油品的技术状态，预防设备润滑事故发生，延长油品使用寿命。

1.

监控的方法

(1)

抽查操作人员执行设备润滑“五定”规范标致。

(2)

采样观察油品的外观情况，检查油品的颜色、透明度、气味等情况。

(3)

定期进行粘度、闪点、水份、酸値

(

或碱值

)

等能反映油品质量变化的关键理化指标。

(4)

没有试验室的可以进行水份爆音试验和斑迹试验等。

(5)

用现代化仪器分析。如用红外光谱仪测定油中添加剂变化的情况，用铁谱仪或

ICP

发射光谱测定油中金属磨粒或元素变化。仪器分析快捷准确，对发电机组等大型关键设备的润滑管理有很重要的意义。

第二十五页，共三十四页，编辑于2023年，星期三六

)

润滑油的更换

润滑油使用一段时间

(

几个月、几年以至几十年

)

后，由于本身的氧化以及使用过程中外来因素影响会逐渐变质，性能下降或改变，必须适时更换。

1.

换油时间的确定

(1)

根据检验评定的结果确定换油时间；但目前困难的是还比较缺乏各种油品的报费标准。

(2)

根据润滑油制造商和设备制造厂家的推荐结合实际使用经验定期更换。

2.

换油注意事项

(1)

要轻易作出换油决定，要设法延长油品的使用期。

(2)

尽量结合检修期进行换油。

(3)

换油时不要轻易报废，如油质尚好，可以稍加处理

(

如沉降过滤，去除水份杂质

)

后再用或用于次要设备。

废油要收集好，以利于今后再处理和防止污染环境。

防止润滑油危害健康

许多石油产品对人体都有害，接触皮肤如不及时清洗干净，则可能轻者引起皮炎、疙瘩，重者发生皮疹或皮瘤。误入口内或吸入体内，轻者发生肠胃病或肺炎，重者可能导致癌症，因而极应注意不要把石油弄到食品上，不要弄进呼吸道里，也不要弄到满身是油或满地是油，这不但给国家造成浪费，而且有碍个人卫生。

动物试验证明，精制矿油润滑油的毒性较低，但加添加剂的润滑油的危害性增加而必须注意防护。即使新油无毒，在使用过程中变质和污染也会增加其危害性，因此要注意切勿沾染皮肤，尤其不可吸入或吃下。如不小心弄到身上应立即用清水冲洗干净。

废油的处理

换出来的润滑油已经变质，只能作为废油处理，这些废油应妥善处理，以免造成环境污染。

第二十六页，共三十四页，编辑于2023年，星期三常用润滑油更换标准

第二十七页，共三十四页，编辑于2023年，星期三1.适油（Right

oil）——选用适当规格润滑油剂。

2.适时（Right

time）——按规定的时间加油，检查及换油。

3.适量（Right

quantity）——加用适当份量的润滑油剂。

4.适位（Right

place）——加润滑剂