问:我们煤矿上有一台球磨机,根据设备厂家的推荐,球磨机的蜗轮蜗杆减速机应使用硫磷型极压齿轮油,但是齿轮油供应商觉得这类齿轮油不适用于蜗轮蜗杆齿轮,时间长了会损坏减速机。那么,应该根据球磨机厂家的推荐,使用硫磷型极压齿轮油,还是听齿轮油供销商的意见?硫磷型极压齿轮油会损害蜗轮蜗杆减速机吗?有没有极压性能好、又不会对蜗轮蜗杆齿轮造成损害的润滑油?另外,关于齿轮油的粘度,我们也不太确定到底是ISO VG 320好还是VG460好。
答:关于极压型蜗轮蜗杆齿轮油的问题,要根据具体的齿轮油来说。有些蜗轮蜗杆确实需要使用极压型齿轮油,但是具体使用哪种极压型齿轮油,就要看极压型齿轮油的成分。有的硫磷型极压齿轮油会对蜗轮蜗杆减速机的铜造成腐蚀,比如含有活性硫极压剂的齿轮油,这是齿轮油经销商不推荐硫磷型极压齿轮油的原因。
国际上比较权威的标准,比如美国的齿轮标准AGMA 9005-D94,在关于硫磷型极压齿轮油是否适用于蜗轮蜗杆齿轮的问题上,也是建议要慎重考虑:“含有硫磷极压剂的极压齿轮油,只有当设备厂家明确指出可以使用时,才能用于蜗轮蜗杆齿轮。”硫磷型极压剂含有活性硫,对黄色金属具有腐蚀性,而蜗轮蜗杆齿轮带有铜部件,因此要考虑极压剂对铜的腐蚀性。而关于齿轮油需要多大的粘度,这个要根据齿轮线速度,使用温度等因素确定粘度,AGMA 9005-D94标准里也有粘度表,可以根据齿轮的参数和使用温度来确定齿轮油的粘度等级,AGMA粘度等级和ISO粘度等级都是工业齿轮油常见的国际标准,两种标准的对应关系如下:
AGMA级别
|
40 °C时的最低粘度
[mm²/s] |
40 °C时的最大粘度
[mm²/s] |
AGMA对应的ISO粘度等级
|
0
|
28.8
|
35.2
|
32
|
1
|
41.4
|
50.6
|
46
|
2, 2 EP
|
61.2
|
74.8
|
68
|
3, 3 EP
|
90.0
|
110
|
100
|
4, 4 EP
|
135
|
165
|
150
|
5, 5 EP
|
198
|
242
|
220
|
6, 6 EP
|
288
|
352
|
320
|
7 C, 7 EP
|
414
|
506
|
460
|
8 C, 8 EP
|
612
|
748
|
680
|
8A C, 8 EP
|
900
|
1100
|
1000
|
虽然极压齿轮油可能对蜗轮蜗杆造成腐蚀,但是蜗轮蜗杆齿轮本身滑动接触较多,产生的摩擦较大,因此有些蜗轮蜗杆齿轮确实需要齿轮油具有极压保护性能。尤其是问题中提到的球磨机减速机,由于负荷较重,受到的压力和摩擦较为剧烈,因此需要极压型齿轮油(或者FZG擦伤试验中,齿轮油的FZG负载等级>12)。
蜗轮蜗杆的蜗轮上普遍使用了铜,因此,当齿轮确实需要极压齿轮油时,就要注意齿轮油的腐蚀性。如果使用温度不太高,大多数工业齿轮油里的硫活性还不会表现出来,因此低温下(低于100℃),活性硫的腐蚀性不会表现的太明显。但是如果温度高于100℃,活性硫就会起作用,对铜就会造成腐蚀。
在中高温的使用条件下(接近100℃或者更高温度下),就要注意极压剂对铜金属的腐蚀作用。如果蜗轮蜗杆齿轮运转中可能产生高温,那么必需考虑极压剂对铜是否会造成腐蚀。ASTM D130铜片试验是润滑油对铜腐蚀性的检测标准。有些蜗轮蜗杆齿轮专用硫磷型极压齿轮油,在配方中考虑到了对铜的保护作用,因此选用了性质较为温和的极压剂,不含活性硫配方,或者活性硫含量较低,再加上金属钝化剂的使用,给齿轮提供极压保护的同时,避免蜗轮受到腐蚀。
除了常规的极压齿轮油(基础油为矿物油),还可以考虑PAG合成齿轮油。常规的齿轮油使用矿物油作为基础油,再加上一些添加剂,而极压保护性能是靠极压剂来实现。PAG齿轮油使用PAG作为基础油,由于PAG的润滑性能很好、摩擦系数低、油膜强度高,哪怕不加极压剂,就可以达到出色的极压保护性能,因此PAG合成极压齿轮油既有良好的极压性,又能避免极压剂的负面作用,很适用于蜗轮蜗杆齿轮的润滑。
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