设备的润滑管理概念.docx
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设备的润滑管理概念
设备的润滑管理概念
（一）
正确进行设备的润滑是机电设备正常运转的重要条件，是设备维护保养工作的重要内容，合理地选择润滑装置和润滑系统，科学地使用润滑剂和搞好油品的管理，才能做到减少设备磨损、降低动力消耗、延长设备寿命，保证设备安全运行。
搞好设备润滑有利于节约能源、材料和费用等，有助于提高生产效率和经济效果。
据报道，美国每年通过改进润滑，节省的能源约占全国能耗的1％。
英国实行全国润滑管理，每年实际节约7亿～10亿英镑。
归纳起来，润滑管理的目的是，保证设备正常运转，防止设备发生事故；减少机体磨损，延长使用寿命；减少摩擦阻力，降低动能消耗；节约用油，避免浪费；提高和保持生产效能、加工精度。
对于从事设备管理和担负设备维修和维护保养工作的维修工人和操作工人来说，应该具备一定的摩擦、磨损和润滑方面的基础知识，认真做好设备的润滑管理工作。
要建立健全润滑管理制度，认真贯彻执行“五定”和“三级过滤”，切实做好润滑油品的储存、保管、发放、使用、废油回收和润滑油具的使用管理等项工作，不断提高润滑管理工作水平。
一、基本概念
1.摩擦的本质
摩擦是两个互相接触的物体，彼此作相对运动或有相对运动趋势时，相互作用产生的一种物理现象。
它发生在两个摩擦物体的接触表面上，摩擦产生的阻力称为摩擦力。
当两个摩擦表面相互接触时，因为其表面不是绝对平滑的，接触时一般仅在个别点上发生接触。
如图1-1所示，此时，在接触点的分子引力作用下，能互相结合起来。
当物体有相对运动时，这种结合势必遭到破坏，同时在新的接触点上发生结合。
破坏这种结合就使运动产生了一个阻力。
另外，在两接触面上凹凸不平的谷峰之间，互相的机械啮合运动也会产生一种阻力。
因此，总的摩擦力是分子结合与机械啮合所产生的阻力之和。
人们从实践中观察到这样一个现象，即当两个摩擦物体表面粗糙度为某一个最适宜值Ra′时，其摩擦力有一个最小值Fmin；但当其粗糙度大于或小于Ra′时，其摩擦力都要增大，如图1-2所示。
这种现象可以用分子机械摩擦理论来合理地加以解释。
图1-1 粗糙表面的接触情况 图1-2 摩擦力和表面粗糙度的关系曲线
2.润滑机理
把一种具有润滑性能的物质，加到两相互接触物体的摩擦面上，达到降低摩擦和减少磨损的手段称为润滑。
常用的润滑介质有润滑油和润滑脂。
润滑油和润滑脂有一个重要物理特性，就是它们的分子能够牢固地吸附在金属表面上而形成一层薄薄的油膜的性能，这种性能称为油性。
这层薄薄的油膜—边界油膜的形成是因为润滑剂是一种表面活性物质，它能与金属表面发生静电吸附，并产生垂直方向的定向排列，从而形成了牢固的边界油膜。
边界油膜很薄，一般只有0.1～0.4μm。
但在一定条件下，能承受一定的负荷而不致破裂。
在两个边界之间的油膜，称为流动油膜。
这样完整的油膜由边界油膜和流动油膜两部分组成的，如图4-6所示。
这种油膜在外力作用下与摩擦表面结合很牢，可能将两个摩擦面完全隔开，使两个零件表面的机械摩擦转化为油膜内部分子之间的摩擦，从而减少了两个零件的摩擦和磨损，达到了润滑的目的。
3.摩擦和润滑的分类
根据摩擦物质的运动状态，摩擦可分为静摩擦和动摩擦两大类。
静摩擦是物体刚开始运动，但尚未运动的那一瞬间的摩擦现象。
动摩擦是两个物体在相对运动过程中的摩擦。
因此静摩擦系数比动摩擦系数大。
图1-3 油膜示意图
1—边界油膜；2—流动油膜
根据物体的运动方式，摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦。
当一个物体在另一个物体表面上滚动时，并使两个物体在一个点或者一条线上接触时，这样的摩擦叫滚动摩擦。
在干燥状态下，同样材质的两物料，其滑动摩擦的摩擦系数要比滚动摩擦的系数大10～100倍。
根据摩擦物体的表面润滑程度，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、半干摩擦和半液体摩擦等。
①干摩擦 在两个滑动摩擦表面之间不加润滑剂，使两表面直接接触，这时的摩擦称为干摩擦。
如图1-4（a）所示。
干摩擦时，摩擦表面的磨损是很严重的。
因此，在机械设备中，除了利用摩擦力（如各种摩擦传动装置和制动器）的情况以外，在其他机械传动中，干摩擦是绝对不允许的，应尽量防止干摩擦。
②边界摩擦（又叫边界润滑）在两个滑动摩擦表面之间，由于润滑剂供应不充足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性分子在摩擦表面上形成一层极薄的（0.1～0.2μm）“绒毛”状油膜润滑。
这层油膜能很牢固地吸附在金属的摩擦表面上。
这时，相互接触的不是摩擦表面本身（或有个别点直接接触），而是表面的油膜，如图1-4（b）所示。
③液体摩擦（又叫液体润滑）在滑动摩擦表面之间，充满润滑剂。
表面不直接接触，这时摩擦表面不发生摩擦，而是在润滑剂的内部产生摩擦，所以称为液体摩擦，如图1-4（c）所示。
液体摩擦时摩擦表面不发生磨损。
所以在一切机器零件的摩擦表面上应尽量建立液体摩擦，这样才能延长零件的使用寿命。
④半干摩擦和半液体摩擦 半干摩擦是介于干摩擦和边界摩擦之间的一种摩擦形式，如图1-4（d）所示。
半干和半液体摩擦常在以下几种情况下发生：
机器起动和制动时；机器在做往复运动和摆动时；机器负荷剧烈变动时；机器在高温、高压下工作时；机器的润滑油黏度过小和供应不足时等。
图1-4 摩擦的种类
设备的润滑管理概念
（二）
二、润滑剂及其作用
润滑剂有液体、半固体、固体和气体4种，通常分别称为润滑油、润滑脂、固体润滑剂和气体润滑剂。
润滑剂的作用是润滑、冷却、冲洗、密封、减振、卸荷、保护等。
1.润滑作用 是改善摩擦状况、减少摩擦、防止磨损，同时还能减少动力消耗。
2.冷却作用 在摩擦时产生的热量、大部分被润滑油带走，少部分热量经过传导辐射直接散发出去。
3.冲洗作用 磨损下来的碎屑可被润滑油带走，称为冲洗作用。
冲洗作用的好坏对磨损影响很大，在摩擦面间形成的润滑油很薄，金属碎屑停留在摩擦面上会破坏油膜，形成干摩擦，造成磨粒磨损。
4.密封作用 压缩机的缸壁与活塞之间的密封，就是借助于润滑油的密封作用。
5.减振作用 摩擦件在油膜上运动，好像浮在“油枕”上一样，对设备的振动起一定的缓冲作用。
6.卸荷作用 由于摩擦面间有油膜存在，作用在摩擦面上的负荷就比较均匀地通过油膜分布在摩擦面上，油膜的这种作用叫卸荷作用。
7.保护作用 可以防腐和防尘，起保护作用。
润滑油的主要物理化学性质有：
黏度、闪点、机械杂质、酸值、凝固点、水分、水溶性酸和水溶碱的含量、残炭、灰分、抗氧化安定性、腐蚀试验和抗乳化度等。
选用和使用时应注意这些性质应满足要求。
常用润滑油的品种、主要性能和用途，如表1-1所示。
表1-1常用润滑油的品种、主要性能和用途
名称
代号
50℃时动力黏度
100℃时的动力黏度
凝固点
／℃
≤
闪点
／℃
≥
主要用途
cP
°E50
cP
°E100
高速机械油
（GB486-65）
HJ-5
HJ-7
4～5.1
6～8
1.29～1.40
1.48～1.67
－10
－10
110
110
适用于纺织机械锭子及其他高速低负荷机械的润滑
机械油
（GB443-64）
HJ-10
7～13
1.57～2.15
－15
165
主要用于纺织机械及高速轻负荷的机械设备
机械油
（GB443-64）
HJ-20
17～23
26～3.31
－15
170
主要用在中小型电机及机床液压系统
HJ-30
27～33
3.81～4.59
－10
180
主要用在一般机床齿轮变速箱、中小型机床导轨及l00kW以上电机轴承
HJ-40
37～43
5.11～5.89
-10
190
主要用在大型机床
HJ-50
47～53
6.42～7.20
-10
200
主要用在低速重负荷的重型机床、锻压、铸工设备
HJ-70
67～73
9.06～9.88
0
210
主要用在低速特重负荷的机械设备
HJ-90
89～93
0
220
主要用在低速特重负荷的机械设备
28号轧钢机油
（SYB1103-65S）
HJ3-28
26～30
3.68～4.20
26～30
3.68～4.20
-10
250
主要用于轧钢机的润滑
齿轮油
（SYB1103-62S）
HL-20
（冬用）
17.9～22.1
2.7～3.2
-20
170
适用于重负荷机械的齿轮及蜗轮传动装置的箱式润滑系统，各种中等负荷减速机油浸式及循环式润滑系统
HL-30
（夏用）
28.4～32.3
4.0～4.5
-5
180
饱和汽缸油
（GB447-64）
HG-11
9～13
1.76～2.15
5
215
适用于各种低速高负荷机械，如0.5MPa以下的饱和蒸汽机，重型机械变速器的润滑
HG-24
20～28
2.95～3.95
15
240
适用于饱和蒸汽机、重型机械减速器的润滑
续表
名称
代号
50℃时动力黏度
100℃时的动力黏度
凝固点
／℃
≤
闪点
／℃
≥
主要用途
cP
°E50
cP
°E100
过热汽缸油
（GB448-64）
HG-38
32～44
4.46～6.02
10
290
适用于300℃以下的过热蒸汽机活塞的润滑
HG-52
49～55
6.68～7.74
10
300
适用于300-400℃的
过热蒸汽机活塞的润滑
汽油机润滑油
（GB485-65）
HQ-6
6～8
1.48～1.67
-20
185
适用于淮河以北和新
疆、青海、西藏等地区冬季汽车发动机润滑
HQ-10
10～12
1.86～2.05
-15
200
适用于上述地区夏季
及南方各省各个季节汽车发动机润滑
HQ-15
14～16
2.26～2.48
-5
210
适用于中国南方亚热
带地区夏季汽车发动机的润滑，特别是磨损较严重的汽车
I号真空泵油
（GB1634-65）
KK-1
47～57
6.42～7.73
-15
206
适用于各种类型机械
真空泵的密封与润滑
车轴油
（GB438-65）
HZ-23
20～25
2.95～3.56
-40
145
适用于铁路机车及客、货车车轴的润滑
HZ-44
36～52
4.98～7.70
-12
150
变压器油
（SYB1351一62）
DB-10
9.6
1.82
-10
（闭口）
135
适用于变压器及油开关的绝缘和冷却
DB-25
9.6
1.82
-25
（闭口）
135
开关油
（SYB1352-62S）
DB-45
9.6
1.82
-45
（闭口）
135
适用于在低温下工作
的油开关的绝缘和冷却
钻机油
（SYB1153-59）
20＊
20
2.95
0
220
适用于冶金、矿山机械中高温、高负荷等重型机械的润滑、也适用于各式大型钻机的夏季润滑
双曲线齿轮油
（SYB1102-60S）
HL57-22
16.1～28.4
2.5～4.0
-20
适用于冬季汽车双曲
线齿轮的润滑
HL57-28
24.5～32.4
3.5～4.5
-5
适用于夏季汽车双曲
线齿轮的润滑
压缩机油
（SY1216-66）
HS-13
11～14
1.96～2.26
215
适用于低中压（至
0.4MPa）压缩机的润滑
HS-19
17～21
2.60～3.07
240
适用于高压多级压缩
机的润滑
冷冻机油
（YSB1213-59）
HD-13
11.5～
14.5
2.05～2.32
-40
160
适用于以氨或二氧化
碳等为冷冻剂的冷冻机润滑
HD-18
18
2.72
-40
160
适用于氟里昂（F12）冷冻机的润滑
HD-25
25.4
3.62
-40
170
适用于各种冷冻机的
润滑
续表
名称
代号
50℃时动力黏度
100℃时的动力黏度
凝固点
／℃
≤
闪点
／℃
≥
主要用途
cP
°E50
cP
°E100
气轮机油（透平油）
（SYB1210-60）
HU-22
20～23
2.95～3.31
-15
180
适用于蒸汽涡轮机、水
力涡轮机及发电机的轴
承润滑和冷却
HU-30
28～32
3.95～4.46
-10
180
HU-46
48～58
6.02～6.55
-10
195
HU-57
55～59
7.47～8.00
0
195
仪表油
（GB187-65）
HY-8
6.3～
8.5
1.51～1.72
-60
（闭口）
120
适用于各种仪表润滑
硫化切削油
（SYB1373-59）
20～25
2.95～3.56
140
本产品是棕褐色黏状
液体，适用于金属切削加
工时的润滑和冷却
注：
1cP=10-3Pa·s
设备的润滑管理概念（三）
三、润滑油的选择原则如下所述。
在充分保证机器摩擦零件安全运转的条件下，为了减少能量消耗，应优先选用黏度最小的润滑油。
在高速轻负荷条件下工作的摩擦零件，应选择黏度小的润滑油；而在低速度重负荷条件下工作的，则应选择黏度大的润滑油。
在冬季工作的摩擦零件，应选用黏度小和凝固点低的润滑油；而在夏季工作的应选用黏度大的润滑油。
受冲击负荷（或交变负荷）和往复运动的摩擦零件，应选用黏度较大擦表面，应选用黏度大的润滑油。
在高温下工作的蒸汽机和汽缸油和压缩机油。
冷冻机应选用凝固点低的润滑油，如冷冻机油。
氧气压缩机应选用特殊的润滑剂，如蒸馏水和甘油的混合物。
当没有合适的专用润滑油时，可选用主要质量指标（黏度）相近（等于或稍大于）的代用油；但它的使用应是临时的，当规定的润滑油到厂后，应停止使用，更换润滑油。
要尽量使用储运、保管、来源方便、使用性能好而价格低的润滑油。
润滑脂主要是由矿物油与稠化剂混合而成的。
润滑脂的摩擦系数较小，其工作情况与普通的润滑油基本上是一样的。
而且在运转或停车时都不会泄漏。
润滑脂的主要功能是减磨、防腐和密封。
润滑脂的主要物理化学性质包括针入度、滴点和皂分含量、游离有机酸、游离碱、机械安定性和胶体安定性等。
针入度。
针入度表示润滑脂软硬的程度，是主要的质量指标之一。
测定时，将质量为150g的标准圆锥体穿入温度为25℃的润滑脂试样中，以5s内穿入的深度作为该润滑脂的针入度。
以1/10mm为单位。
针入度愈大润滑脂愈软；针入度愈小则润滑脂愈硬。
针入度随着温度的升高而增大，即润滑脂变软。
滴点。
表示润滑脂的抗热特性，也是其重要的质量指标之一。
测定时，将润滑脂试样装入滴定器内加热，以润滑脂熔化后的第一滴油滴落下来时的温度作为该润滑脂的滴点。
普通润滑脂的滴点大约在75~150℃之间。
选择润滑脂时，应选择滴点比摩擦零件的工作温度高20～30℃的润滑脂。
皂分含量。
在润滑脂中金属皂分的含量愈多则针入度愈小，滴点也就愈高。
测定时，将润滑脂溶于丙酮溶液中，而丙酮沉淀润滑脂苯溶液中的肥皂，然后用质量法测定皂分含量。
游离有机酸。
指润滑脂中未经皂化的过量有机酸的含量。
一般润滑脂中不应含有游离有机酸，因为它不仅会腐蚀金属，而且会使润滑脂变稀变软，致使其性能变坏。
游离碱。
是指制造润滑脂时未起作用的过剩碱量，一般用所相当的氢氧化钠的质量分数表示。
皂基润滑脂允许保持微碱性，游离碱含量不大于0.2％。
少量游离碱可延长使用寿命和储存期，而过多的游离碱会促使油皂分离，使润滑脂发生分油现象。
机械安定性。
指润滑脂抵抗机械剪切作用的能力。
它在一定程度上反映出润滑脂的使用寿命长短。
机械安定性不好，润滑脂容易变稀和流失。
胶体安定性。
指润滑脂抵抗温度和压力的影响而保持其胶体结构的能力。
胶体安定性采用“分油试验”的方法进行测定，用分油量的百分数来表示。
分油量愈大，胶体安定性愈不好。
常用润滑脂的品种、主要性能和用途见表1-2。
表1-2 常用润滑脂的品种、主要性能和用途
名称
代号
滴点
／℃
≥
针入度/（25℃，150g）
1／10mm
皂分
／％
主要用途
钙基润滑脂
（GB491—65）
ZG-1
75
310～240
9～14
适用于工作温度低于55～65℃的各种工业农业交通运输机械设备的轴承润滑，特别是有水或潮湿处，有耐水性能工作温度为ZG-1,ZG-2不高于55℃，ZG-3,ZG-4不高于60℃，ZG-5不高于650C
ZG-2
80
265～295
12～17
ZG-3
85
222～250
14～20
ZG-4
90
175～205
17～24
ZG-5
95
130～160
19～26
钠基润滑脂
（GB492-65）
ZN-2
140
265～295
10～18
适用于工作温度低于110-120℃各种一机械设备轴承润滑，不耐水（或潮湿）工作温度为：
ZN-2>ZN-3，不高于110℃；ZN-4
不高于1200C
ZN-3
140
220～250
14～22
ZN-4
150
175～205
18～26
钙钠基润滑脂
（SYB1403-59）
ZGN-1
120
250～290
适用于耐水，耐溶，工作温度为80-1000C的摩擦部分的润滑，如铁路机车，列车小电动机和发电机的滚动轴承以及各种高温轴承，不适用于低温下工作
ZGN-2
135
200～240
压延机用润滑脂
（GB493-65）
ZGN40-1
80
310～355
适用于轧钢机、滚道、矫正机等重型设备轴承润滑，ZGN40-1适用于集中润滑系统，ZGN40-2适用于单机润滑
ZGN40-2
85
250～295
石墨钙基润滑脂
（SY1405-65）
ZG-S
80
12
适用于压延机的人字齿轮、汽车弹簧、起重机齿轮转盘，矿山机械，纹车和钢丝绳等高负荷、低转速的粗糙机械的润滑、能耐潮湿
滚球轴承脂
（SY1514-65）
ZGN60-2
120
250～290
-44℃（16g）时为30
适用于机车、汽车、电机及其他机械的滚动轴承润滑
续表
名称
代号
滴点
／℃
≥
针入度／（25℃，150g）
1／10mm
皂分
／％
主要用途
铝基润滑脂
（SYB1408-59）
ZU-2
75
230～280
14
适用于航运机器摩擦部分润滑及金属表面的防腐
钡基润滑脂
（SYB1406-59）
213-3
150
200～260
具有耐水、耐高温和耐高压的性能，适用于抽水机、船舶推进器、中小型负荷的蒸汽机、内燃机的滑动轴承润滑
锂基润滑脂
（Q/SYB1002-65）
ZL-0
165
355～380
适用于高负荷、高温下工作的机械滑动轴承（如各种压力泵、高压釜液泵以及航空工作等变温机械）的润滑；低温和温度变化范围大的机械润滑
ZL-1
170
310～340
ZL-2
180
265一295
ZL-3
190
220～250
复合钙基润滑脂
（SYB1407-59）
ZFG1
180
310～350
适用于高温及潮湿条件下工作的摩擦零件润滑
ZFG2
200
260～300
ZFG-3
220
210～250
ZFG-4
240
160一200
复合钙基润滑脂
（本溪石油化工厂）
ZFU-1
180
310～350
适用于高温及潮湿条件下工作的摩擦零件润滑，如烧结机的弹性滑道、回转窑的托轮及其轴承；可代用钙基脂、钠基脂、钙钠基脂、复合钙基脂使用
ZFU-2
200
270～300
ZFU-3
220
230～250
工业用凡士林
（SYB1607-59）
54
适用于机械及其零件的防腐蚀，同时在机械温度不高和负荷不大时，也可以当作减磨润滑脂使用
四、润滑脂的选择原则：
重负荷的摩擦表面应选用针入度小的润滑脂；
高转速的摩擦表面应选用针入度大的润滑脂；
冬季或在低温条件下工作的摩擦表面，应选用低凝固点和低黏度润滑油滑脂，在夏季或在高温条件下工作的摩擦表面应选用滴
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