潤(rùn)滑脂的組成
潤(rùn)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(lái)自煉油廠(chǎng)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(chǎng)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(shí),可能失去潤(rùn)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(chēng)為增稠劑,它是吸附潤(rùn)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(lèi)型決定了潤(rùn)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(wú)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(rùn)滑條件下防止損傷等。
2、潤(rùn)滑脂的分類(lèi)和基礎(chǔ)性能
潤(rùn)滑脂的分類(lèi)方法有多種,但一般按其組成原料中的稠化劑成分來(lái)分,稱(chēng)為“××基脂”,如 “鈉基脂”、“鋰基脂”、“聚脲脂” 等。常用類(lèi)型和各自可適應(yīng)的工作溫度見(jiàn)下表。按其所適應(yīng)的最高和最低溫度,還可分為普通潤(rùn)滑脂、高溫潤(rùn)滑脂和低溫潤(rùn)滑脂等。
二硫化鉬潤(rùn)滑脂是一種將1號(hào)二硫化鉬固體潤(rùn)滑劑加入到潤(rùn)滑脂中制成的潤(rùn)滑產(chǎn)品(二硫化鉬占 3%~5%)。它可以改善原有潤(rùn)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(rùn)滑脂的品種、代號(hào)、性能及用途如下圖:
3、不同成分潤(rùn)滑脂的兼容性
原則上講,不同成分的潤(rùn)滑脂是不許混用的。這一點(diǎn)在對(duì)軸承第一次注脂時(shí)是很容易做到的。但在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中,補(bǔ)充或更換油脂時(shí),則往往會(huì)因?yàn)橐粫r(shí)找不到原用品種或其他客觀(guān)和主觀(guān)原因而使用另一品種的潤(rùn)滑脂,造成不同成分混用的結(jié)果。
不同成分混用后,有時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)異常,有時(shí)則會(huì)出現(xiàn)油脂稀釋或板結(jié)、變色等現(xiàn)象,降低潤(rùn)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(rùn)滑脂之間的兼容性問(wèn)題。
表中:“+”為兼容;“×”為不兼容;“?”為需要測(cè)試后根據(jù)反映情況決定。對(duì)表中所列不兼容的品種應(yīng)格外注意。
滑動(dòng)軸承用潤(rùn)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(rùn)滑脂是保證潤(rùn)滑脂的關(guān)鍵之一。在選擇潤(rùn)滑脂時(shí),對(duì)于負(fù)荷這一因素應(yīng)考慮下述幾點(diǎn):
1. 對(duì)于重負(fù)荷設(shè)備
(1) 使用同一品種系列時(shí),要選用稠化劑含量較高,即錐入度小的潤(rùn)滑脂。
(2) 要選用基礎(chǔ)油黏度較大的潤(rùn)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(rùn)滑脂。
2. 對(duì)于中負(fù)荷和低負(fù)荷設(shè)備
(1) 所用皂基潤(rùn)滑脂要求是短纖維結(jié)構(gòu)的。
(2) 用中粘度的潤(rùn)滑油作為基礎(chǔ)油。
(3) 一般選用2號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)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(rùn)滑脂。
在潮濕環(huán)境下,工作溫度在75℃以下,沒(méi)有3號(hào)鈣基脂,也可用鋁基脂。
工作溫度在110-120℃時(shí),可用鋰基脂或鋇基脂。
集中潤(rùn)滑時(shí),稠度要小些。
滑動(dòng)軸承用潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑周期:
速度對(duì)潤(rùn)滑效果的影響,由于潤(rùn)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(rùn)滑脂的物理狀態(tài)和潤(rùn)滑作用對(duì)潤(rùn)滑部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度特別敏感,潤(rùn)滑部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越高,潤(rùn)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(rùn)滑脂。
ISO100及更低黏度等級(jí),適用于高速(>3600rpm),輕負(fù)荷,有時(shí)需要極壓添加劑來(lái)提高抗負(fù)荷性能
ISO150/220,中等速度(不超過(guò)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(lèi)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(duì)潤(rùn)滑效果的影響
偶然工作,不重要零件:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤(rùn)滑周期5天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤(rùn)滑周期3天一次。
間斷工作:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤(rùn)滑周期2天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤(rùn)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(rùn)滑周期1天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤(rùn)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(rùn)滑周期每班一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤(rùn)滑周期每班二次。
軸承潤(rùn)滑脂日常使用的鑒別方法:
看外觀(guān):潤(rùn)滑脂外觀(guān)無(wú)論呈現(xiàn)何種顏色,脂體應(yīng)為均一稠膏狀體,如果打開(kāi)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(rùn)滑脂,體積越大質(zhì)量越好。
聞味道、試手感:在打開(kāi)包裝時(shí)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(rùn)滑脂已經(jīng)過(guò)期了。一般好的軸承潤(rùn)滑脂用手捏上去,并不會(huì)有咯手的感覺(jué),反而會(huì)比較順滑。而這正是其中添加了添加劑所造成的感覺(jué)。
用火燒:如果是質(zhì)量較好的軸承潤(rùn)滑脂在被火燒的情況下不會(huì)有“咋咋咋”的聲音,也沒(méi)有特別難聞的氣味出現(xiàn),當(dāng)然會(huì)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(huì)越來(lái)越小,可以使用一些輔助工具,取下一點(diǎn)軸承潤(rùn)滑脂,在用火點(diǎn)燃,若潤(rùn)滑脂滴下來(lái)說(shuō)明潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)低,反之滴點(diǎn)高。還有燃燒后看殘?jiān)亩嗌賮?lái)看潤(rùn)滑脂質(zhì)量的好壞。由于鋰基潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)較高,所以該脂用火是點(diǎn)不著的。
潤(rùn)滑脂的幾個(gè)重要指標(biāo)
● 錐入度
衡量潤(rùn)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(shí)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(rùn)滑脂越軟,反之就越硬。
● 滴點(diǎn)
潤(rùn)滑脂由半固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)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(dòng)性時(shí)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(rùn)滑脂從半固體變成液體狀態(tài)的溫度。
●機(jī)械安定性
潤(rùn)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(dòng)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(wú)直接關(guān)系。
●氧化安定性
石油產(chǎn)品在長(zhǎng)期儲(chǔ)存或長(zhǎng)期高溫下使用時(shí)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(rùn)滑脂黏度隨著剪切速率而變化,這種黏度稱(chēng)之為相似黏度,單位為:Pa·S。