润滑脂核心技术.docx

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润滑脂核心技术

润滑脂技术

在谈技术之前，先普及某些基本知识，免得后边有诸多人看不懂。

一、润滑脂基本知识

（一）润滑脂基本概念

（1）什么是润滑脂

NLGI（NationalLubricatingGreaseInstitute美国国家润滑脂协会）最新定义：

润滑脂是将一种或几种稠化剂分散到一种（或几种）液体润滑油中形成一种固体或半固体产物。

为了改进某些性能，加入某些其他组分（添加剂或填料）。

（2）润滑脂触变性

当施加一种外力时，润滑脂在流动中逐渐变软，表观粘度减少，但是一旦处在静止，通过一段时间（很短）后，稠度再次增长（恢复），这就是润滑脂触变性。

润滑脂这种特殊性能，决定了它可以在不适于用润滑油润滑部位润滑，而显示出它优越性。

润滑脂构成

润滑脂是由基本油、稠化剂和添加剂（涉及填料）构成。

基本油是液体润滑剂，有矿物油和合成润滑油之分。

稠化剂是某些具备稠化作用固体物质。

添加剂是为了改进润滑脂某些性能而加入物质。

润滑脂构成--基本油

1、矿物油，即指石油润滑油。

长处：

润滑性能好，粘度范畴宽，不同粘度油分别合用于制造不同用途润滑脂；来源广泛，价格低廉。

缺陷：

对高温、低温不能同步兼顾，或不能适应宽温度范畴，同步对某些极高温、极低温、高转速、长寿命、耐化学介质、耐辐射等特种条件无法满足规定。

要满足这些苛刻条件下使用润滑脂，还得需要各种合成油。

润滑脂构成--基本油

2.合成油

合成油是指用各种化学反映合成一大类功能性液体，不同合成油在某些方面显示出比矿物油更好优越性。

当前润滑脂中惯用合成油有：

合成烃类油、酯类油、硅油、含氟油、和聚醚型油等。

一坪分公司各种合成润滑脂因采用合成油而具备在高低温、负荷能力、抗氧化、耐介质、适合高速、抗辐射等方面性能优越性，并因而在航空、航天和各种民用设备润滑方面获得了成功。

润滑脂构成--稠化剂

稠化剂分类

烃基：

如地蜡、石蜡、石油脂等

皂基：

当前最大一类，有钠基、钙基、复合钙、锂基、复合锂、钡基、铝基、复合铝等

有机：

脲类化合物、酰胺类化合物、有机染料、氟碳化合物等

无机：

膨润土、硅胶、硼化氮、石墨等

（二）润滑脂长处和缺陷

2.1、润滑脂长处

1、润滑脂润滑无需复杂密封装置和供油系统，可以减少设备维护费用；

2、润滑脂粘附性使其在摩擦表面上保持力强，因而润滑脂抗水、密封性和抗漏失性能突出，可以在密封不良甚至敞开摩擦部件上使用。

3、润滑脂使用寿命长，供油次数少，无需经常添加。

4、润滑脂油膜厚度比润滑油油膜厚度厚。

5、润滑脂摩擦系数比润滑油低，节约动力消耗。

6、润滑脂承载能力、减震能力和降噪能力更好。

7、润滑脂使用温度范畴比润滑油更宽。

2.2、润滑脂缺陷

1、润滑脂是半固体，常温下不流动，因此摩擦部件上加脂、换脂和清洗比较困难；

2、混入水份、灰尘、磨屑难以分离出来。

3、润滑脂润滑方式决定其冷却效果较润滑油差。

4、对高转速不太合用。

普通来说，普通矿油润滑脂只容许使用转速为DN值（轴承内径mm×转速r/min）不大于300，000mmr/min。

随着润滑技术发展，合成润滑脂可以使用到DN值50万~60万，甚至100万。

（三）润滑脂发展简介

最古老润滑脂--考古证明公元前14古埃及就有采用石灰混合植物油膏状物来润滑马车木制轮轴。

当代意义润滑脂--随着工业革命开始和发展

1872年--钠基脂

1882年--钙基脂、铝基脂

1940年--复合钙基脂

1942年--锂基脂

1952年--铝基脂、复合锂钡

之后--复合锂、复合铝、染料、酰胺、聚脲、硅胶、膨润

土……等大量不同类型稠化剂润滑脂问世，同步基本油也随着各种新型合成基本油问世和在民用上推广，PAO、酯、硅油、聚醚、含氟基本油等被广泛应用在新型润滑脂配方中，润滑脂性能（高低温、耐介质、重负荷、高速等）也随之大大提高。

（四）反映润滑脂性能重要技术指标

通过不同实验，可以测定润滑脂不同技术指标，这些技术指标可以在一定限度上预示润滑脂实际工作性能，因而这些技术指标也成为润滑脂选用重要参照。

4.1锥入度

4.2滴点

4.3低温相似粘度和低温转矩

4.4压力分油和高温钢网分油

4.5润滑脂延长工作锥入度

4.6承载能力

4.7润滑脂氧化安定性实验

4.8润滑脂腐蚀实验

4.9润滑脂防锈实验

其他尚有：

润滑脂蒸发实验、润滑脂抗水淋实验、、润滑脂高温轴承寿命实验等。

4.1润滑脂锥入度

在规定重量、时间和温度条件下，原则锥体运用自重刺入润滑脂样品深度，单位为0.1mm；锥入度反映润滑脂软硬限度，是设备润滑选取润滑脂重要指标之一；

4.2润滑脂滴点

滴点是指润滑脂从固态变成液态温度点，单位℃；是用以反映润滑脂高温使用性能指标之一，但是滴点并不能单独决定润滑脂使用温度，不同种类基本油抗氧化能力差别、稠化剂类型对基本油氧化催化作用和抗氧化添加剂选取也是润滑脂使用温度决定因素。

4.3润滑脂低温相似粘度和低温转矩

低温相似粘度:

是润滑脂剪切应力和用泊肃叶方程计算剪速之比，单位泊或者Pa·s（1泊=0.1Pa·s）；用以反映润滑脂低温流动性能，是选取低温润滑脂要参照重要指标；相似温度下，粘度数值越小则低温性越好。

低温转矩:

低温转矩是指低温条件下，装填润滑脂原则开式204滚珠轴承在1rpm转速下转动时为阻滞轴承外环所需要力矩，测量得到力矩可以得到启动力矩和转动力矩两种。

单位g·cm；用以反映润滑脂低温状态下工作能力。

同理，力矩越小，润滑脂低温性能越佳。

4.4润滑脂常温压力分油和高温钢网分油压力分油：

常温下润滑脂在一定压力和时间析出基本油量多少，单位w/w%；用以反映润滑脂常温条件下胶体安定性能；

高温钢网分油：

在高温条件下，其自重将润滑脂中基本油压出量多少，单位w/w%；用以反映润滑脂高温条件下胶体安定性能；

有研究表白，润滑脂胶体安定性差，可以导致润滑脂在运转过程中分油流失，从而影响轴承运转寿命。

4.5润滑脂延长工作锥入度

延长工作锥入度是指润滑脂在工作器中通过10万次剪切之后锥入度测定值，单位0.1mm；普通状况下润滑脂经剪切会变稀。

其与60次工作锥入度差值反映润滑脂剪切安定性。

有研究证明，剪切安定性差润滑脂在高速长期运转轴承中流失严重，会影响到润滑脂使用寿命。

4.6润滑脂四球实验

四球实验原理：

将实验头下方三个原则钢球固定作为承重部件，并将润滑脂填充在承重球固定杯内、上方原则钢球通过传动装置施加负荷，在设定温度、转速和负荷下进行运转，通过钢球运转状态来拟定润滑脂润滑、极压性能。

最大无卡咬负荷PB：

在一定温度、转速下，钢球在润滑状态下不发生卡咬最大负荷，此指标测量值越高，阐明润滑脂润滑性能越好。

烧结负荷PD：

在一定温度、转速下逐级增大负荷，当上方钢球和下方钢球因负荷过重而发生高温烧结，设备不得不断止运转负荷即烧结负荷，烧结负荷越高，阐明润滑脂极压润滑性能越好。

磨迹d：

在一定温度、转速、负荷和运转时间下，承重钢球表面因摩擦导致磨损斑痕直径大小即磨迹，磨迹越小，阐明润滑脂抗磨损能力、润滑性越好。

4.7润滑脂氧化性

润滑脂在贮存和使用过程中抵抗空气（氧气）作用而保持其性质不发生永久性变化能力，叫氧化安定性。

润滑脂氧化成果导致酸性物质产生，对金属产生腐蚀。

惯用氧化实验办法有氧弹法，即SH/T0325。

它是将一定量润滑脂装入充有氧压氧弹中，在99℃温度下经受氧化，在规定期间后（普通为100小时）由相应氧气压力降来拟定润滑脂氧化安定性。

4.8润滑脂防腐蚀性能

腐蚀性实验是检查润滑脂对金属与否产生腐蚀指标。

脂抗腐蚀性能对防护性润滑脂尤为重要。

测定润滑脂腐蚀性能惯用办法有GB/T7326铜片腐蚀实验法，GB/T0331润滑脂腐蚀实验法（T3铜片、45#钢片）。

它们都是将实验金属片插入润滑脂中，在规定期间、温度后取出金属片，观测金属片颜色变化，并与原则色板比较，判断润滑脂腐蚀级别或合格与否。

4.9润滑脂防锈性能

防锈性能是用来评价润滑脂在有水或水蒸气条件下对轴承防护性。

对于在潮湿环境中使用润滑脂有重要意义。

惯用办法有GB/T5218轴承静态防锈实验：

将润滑脂装入轴承，并将轴承置于52℃，相对湿度100%烘箱中，48小时后观测轴承与否有腐蚀点，以判断润滑脂防锈性能级别。

近年来又引进国外惯用动态防锈实验即Emcor实验法：

将轴承装脂后一半浸入蒸馏水或海水中，运转8小时，停16小时，持续7天后观测轴承锈蚀状况，以去顶润滑脂防锈性能级别。

这种办法比静态防锈实验条件更苛刻，用语评价对抗水、抗海水规定严格润滑脂。

润滑脂其他评价办法

润滑脂蒸发实验：

一定期间温度下，润滑脂蒸发损失量，用重量比例表达，润滑脂蒸发是衡量润滑脂高温性能重要参数，润滑脂在使用过程中由于蒸发变干，会导致润滑失效，直至设备损坏。

润滑脂抗水淋实验：

在一定温度下，以一定水流量直接冲刷装有润滑脂运转中轴承，考察一定期间后，润滑脂被冲掉量，用重量比例表达，抗水性能对钢厂许多工况条件下运营设备都非常重要。

润滑脂高温轴承寿命实验：

通过直接测定在一定温度、转速和负荷下，装填测试润滑脂原则轴承实际运转寿命来评价润滑脂性能，轴承寿命是润滑脂综合性能体现。

（五）润滑脂选取

5.1、润滑脂选取应考虑几种方面

1、使用润滑脂目：

减摩、防护、密封

2、润滑部位工作温度

3、润滑部位负荷

4、润滑部位速度

5、润滑部位环境和所接触介质

6、润滑脂加注方式

7、从综合经济效果考虑

8、详细参看阐明书，对老牌号润滑脂应仔细辩别

5.2、润滑脂选取代用程序

弄清晰设备工况

理解原用脂（或阐明书推荐用脂）状况

理解代用候选脂性能和使用实例

选定或委托研制适当代用脂

使用实验

拟定纳入润滑管理程序

5.3.按照使用规定选用代用脂

5.3.1温度

轴承运营温度每升高10~15℃，润滑脂轴承寿命就减少一半；

选取高温用脂并重点关注脂滴点、蒸发度、氧化安定性、高温烘烤实验等性能。

选取低温用脂应当注意低温下相似粘度、低温转矩。

温度对氧化速率影响

滚动轴承按照温度选用润滑脂类

解密润滑脂技术

适当润滑脂可以延长机器运营时间，提高设备使用寿命。

不断严格环境法规和全球竞争等因素正驱动着润滑脂技术不断发展。

润滑脂最后能否满足特定性能规定，需要应用适当检测程序进行测试，当前有从铜腐到低温扭矩等超过35种测试手段用于验证润滑脂性能。

技术性能规定较低日用润滑脂具备典型配方，普通是大批量生产，价格具备一定竞争性。

此类产品配方普通基于锂、钙和钠皂盐，但也有某些是极压润滑脂和锂络合物润滑脂。

技术性能规定相对严格高性能润滑脂普通基于更加复杂皂盐，使用高精制或合成基本油和添加剂配方，可以达到较好平衡，且性能可以满足更高规定。

此外，尚有某些专业润滑脂，使用价格更昂贵添加剂和固体润滑剂，可以实现按照工程定制满足特殊应用规定苛刻技术性能规格。

而对于高质量锂基酯，最新分散技术是使用微米尺寸油基一水氢氧化锂。

由于其类似液体，而不是粉尘，与老式一水氢氧化锂固体或水浆相比，具备更大比表面积和更大活性。

这种新分散技术起效更迅速，在峰值温度保持更短时间，并且后续无需分离水，因而可以从主线上减少泡沫，缩短脱水阶段，是当前润滑脂一种发展方向。

浅谈润滑脂应用技术

面对润滑脂严重挥霍，咱们应采用各种积极有力办法，重要对策是除了唤起各级关于领导注重和支持这项工作外，如何提高润滑脂应用技术是个核心问题。

如下列举几种应用技术供关于方面参照选用。

1、注重加脂技术

往滚动轴承里加点润滑脂看起来很简朴，但事实上除了选用适当牌号脂外，至少还应注意普通填入轴承内脂只占1／3~2／3就行．此外要注意清洁问题，由于润滑脂是极易被污染材料，因而一定要保证清洁，否则被污染脂加进去也许会产生润滑事故。

2、超高速轴承脂选取

普通润滑脂对转速为3万r／min以上滚动轴承就难以胜任了，若选用7018号高速脂就可突破这个界限。

7018号脂可在3万～8万r／min高速下正常运转，有可达l8万r／min超高速下运转，阐明这种脂抗剪切性极佳。

3、润滑脂耐温性

普通钙基脂耐温性能很差，由于它们滴点分别为75℃左右，而使用温度仅为55℃和60℃如下。

耐高温性较好锂基脂滴点在170℃以上（实际使用温度也高达l50℃）。

例如上海柴油机厂热解决车间几台并式热解决妒顶搅拌风叶电机轴承，由于长期在180℃高温下运转，轴承内脂流失严重，虽然改用MoS2锂基脂也未能消除脂流失问题。

为防止流下脂进入高温炉堂内，在轴底部加装一只甩油盘，将流失下来脂靠离心力甩出，这样一方面污染环境，此外当轴承内脂流失后轴承不久损坏，导致几乎每月抢修一次，更换一只7309型滚动轴承。

自1980年起改甩7014号脂后从主线上消除了上述问题。

不但节约了大量润滑脂，并且轴承运营平稳，嗓声消除，检修期从1～2个月上升到一年一次。

虽然7014号脂价高达160元／kg，但每只热解决炉子每年耗量只要1／4kg（即40元），维修工时损失及轴承损耗均大为减少，总经济效益大大提高。

4、润滑脂抗水性

润滑脂抗水性能差别较大，若选脂不当，对摩擦副润滑极不利。

因而对船用机械、野外作业机及水泵、水力测功机等易接触水轴承内决不能随便使用钠基脂而应选用抗水性好锂基脂或复合铝基脂，从抗水性角度来看，最差是钠基脂，而复合铝基脂、钙基脂、锂基脂抗水性均好。

5、泵送性选取润滑脂泵送性在实际应用中有时易被忽视，导致润滑脂失去流动性而堵死油管或使旋盖式油杯内干油硬化，完全失去流动而堵死油脂通道导致润滑事故。

在详细应用中有这样经验数据，凡是放入干油枪内打和手动脂泵，规定脂锥入度（0.1mm）普通在250~270以上，否则手动干油枪无法工作。

对于机动润滑脂泵，其泵送性规定更高，除了选用适当锥入度外，润滑脂质量、品种也有一定规定。

普通复台铝基脂泵送性是较好。

6、润滑脂在防漏方蕊应用技巧

（1）以脂代油

润滑脂有诸多长处尚未被人们真正结识，不少机械设计人员没有较好运用它，导致机械设备漏油问题日益严重，效益不高。

如闭式齿轮籍几乎是百分之百采用液体润滑，而象桥式起重机小车齿轮箱由于是立式，在其“哈夫”接缝面处漏油很难根治。

这时若改用MoS2锂基脂来代替机油，那么漏油问题就容易解决。

对于大型开式齿轮可改用34号齿轮脂。

（2）滑动轴承以脂代油问题

对于轴瓦问陈较大，在0．1mm以上滑动轴承，过去制造厂规定用液体机油润滑，漏油现象十分普遍。

某厂自1965年起先后将各吨位冲床轴瓦、导轨由液体油改为MoS2锂基脂润滑，至今正常使用，不但节约了大量润滑油，并且还减少了环境污染。

（3）润滑密封脂应用

某厂生产7903号密封脂对某些易漏油齿轮箱合用，若在这种桥式起重机大车齿轮箱出轴处涂上7903号密封脂，可起到良好防漏作用。

7、减少热加工车间润滑脂耗量

某厂铸工车间是个热加工车间。

过去由于选脂不当，用是普通工业脂，寿命短、脂流失严重，每月耗脂量在60KG以上。

自1964年后来，该车间设备增长一倍，由于及时推广了耐高温MoS2脂，脂耗量直线下降。

近年来该车间每月耗脂量仅20kg左右。

虽然MoS2脂价格是原工业脂1．5倍，但由于新脂使用周期大大延长，润滑事故下降，总经济效益就提高了，深受广大维修人员欢迎。

8、防电化学技术问题

曾有个表面解决车间行车钢丝绳用了石墨润滑脂后腐蚀特别快，后经研究证明因素是石墨抗电化作用差，减少了钢丝绳寿命。

因此在电化作用较强镀锌车间里不能用石墨脂来润滑钢丝绳，否则腐蚀严重。

车用润滑脂合理选用

润滑脂是由润滑油加上增稠剂及某些添加剂调制而成。

当前，在车辆上使用润滑脂大都为皂基润滑脂，如钙基脂、锂基脂、铝基脂及复合锂基脂等。

而综合润滑脂性能规定：

如抗水性、极压抗磨性、机械安定性、氧化安定性等，锂基脂和复合锂基脂长处是比较明显。

普通咱们使用美国润滑脂学会（NLGI）分类原则，将润滑脂分为000＃、00＃、0＃、1＃、2＃、3＃、4#、5#、6#等九个级别，以表达润滑脂软硬限度。

级别越靠后，表达润滑脂越硬。

普通，高温、大负荷条件下选用硬度稍大某些。

此外，咱们普通可以依照润滑脂“滴点”这个性能指标来判断润滑脂所能适应最高温度。

汽车上使用润滑脂大某些用于底盘，特别在轮毂轴承上用量较大，其他部位使用润滑脂量较少。

那么咱们在选用润滑脂时如何才干得到更适合于自己车用润滑脂呢？

一方面，选用润滑脂时要拟定该部件工作环境及温度。

如某些高转速轴承，及其他某些在高温环境下工作机械，就要选取高滴点质量较好润滑脂。

普通锂基润滑脂可耐120℃左右使用温度，短时间可耐180℃高温；而合成脂可耐更高温度（滴点在300℃以上）。

普通车辆轮毂轴承润滑选用2＃、3＃锂基脂及复合锂基脂即可。

此外，咱们还要考虑机械负载和对极压性能方面规定。

如某些大型载重卡车、严重超载车辆轮毂轴承应选用极压性、机械安定性等较好润滑脂，如选用3＃极压复合锂基脂或合成润滑脂。