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如何正确选择润滑脂?
2013-05-09 11:55:36  ''  ''  浏览次数:

摘要:如何正确选择润滑脂?

怎样判断是否用对了油呢?也许你使用的油本身质量很好;为了追求最好的润滑效果,花了很多钱,费了不少精力,买最高档的油——但是,油品本身的质量好不好,和在实际条件下的使用效果,这是两个概念,不能混淆。打个比方,把最好的透平油当机油用,效果可想而知。

大多数人都知道对于特定的用途,要选对润滑油的重要性。制造业中的机器选油,要决定哪种油品是否满足机器产家的润滑要求不难,一般来说,机器设备产家(OEM)出具的说明书上对于润滑油的说明包括机器运转时的油品黏度、环境温度、对添加剂的要求、基础油的种类、甚至对不同的工作条件都予以考虑。润滑脂的说明书却往往缺乏一些必要细节,告诉用户该怎么正确选油,而让润滑工程师自己来制定相应的润滑油使用说明书。

OEM出具的润滑脂说明书通常推荐使用优质的通用锂基脂NLGI2,但凭这些信息,用户能正确选择稠度和稠化剂,还有类似的说明书上说“使用优质润滑油”。这是什么意思?

由于大多数关于油品使用推荐的信息都缺乏具体性、针对性,所以学习一些知识,知道如何为工厂里特定的机器选择适合的油品非常重要。一份完备的润滑脂说明不单要包括润滑脂的成分选择说明,还要特别关注稠化剂种类、浓度、稠度、滴点、设备运转的温度变化范围、剪切安定性、氧化安定性、抗磨性能,等等。了解正确选油的必要性,掌握正确选油的方法,改善润滑方案,提高机器润滑的可靠性——这可不是一件容易事。让我们一步步来了解选择润滑脂的整个过程,首先,我们从最重要的因素出发。

基础油的黏度:

对于任何一种润滑油来说,黏度是最重要的一项属性。选油中常犯的一个错误是把基础油的黏度和润滑脂的稠度混淆。因为大部分使用润滑脂进行润滑的轴承都是滚动轴承,所以应该关注黏度的选择。虽然大多数人不会把EP 220齿轮油用去润滑电动机轴承,但实际上许多人用在电动机轴承上的润滑脂所包含的基础油却和EP220里面所含的油一样。有几种常见方法可以用于决定轴承润滑脂所需黏度的最小值和最佳值,这些方法大多使用这些因素进行考虑:速度因素,通常记作DN或者NDm,表示轴承件的线速度,由以下公式计算:

DN = (轴转速r/分钟) * (轴承内径)

NDm = (轴转速 r/分钟) * (( 轴承内径 + 轴承外径) / 2)

NDm值采用了节圆直径而不是轴承腔的直径,因为在轴承腔相同的情况下,并非所有的轴承都相同,因此计算出来的线速度就会各不相同。知道了速度因素以及运转温度,要求的最小黏度根据下表就能得出:

表一展示的是基础油的黏度指数,为了精确,用户可以使用图表找出某个运行温度下所需的黏度值,然后根据黏度-温度表来选定润滑脂的黏度级别。

添加剂和基础油的种类

选定黏度之后,要考虑添加剂了。添加剂和基础油的选择方法根据用途进行选择,比如轻负载、高转速的滚动轴承不需要极压添加剂(EP)或胶粘剂,而重负载开放式轴承就需要这样的添加剂。

润滑油里使用的性能增强型添加剂大多数也用在润滑脂里,对于这些添加剂,我们应按需选择。图二所示为不同用途中需要的常见添加剂。大多数润滑脂配方使用API I类和II类矿物油基本组分,满足大多数用途。然而,在某些使用条件下,使用合成油受益良多。比如说运行温度过高或者过低,环境温度波动范围大、或者要求重新上油的时间间隔延长。

润滑脂稠度和稠化剂的种类

润滑脂的稠度由稠化剂的浓度、种类和基础油的黏度决定。虽然基础油的黏度会影响润滑脂的稠度,但有一点值得我们注意:润滑脂的稠度高,其基础油不一定黏度就高。有可能高稠度的润滑脂,其基础油却是低黏度的。或者低稠度的润滑脂,基础油却是高粘度。美国润滑脂学会NLGI制定了等级,用于表征润滑脂的稠度,级数为000(半流质)到6(块状脂)。其中2级的最为常见,大多数运用中都推荐使用。

润滑脂稠度与应用场合参考表:

轴承种类,速度因素,以及运转温度决定具体使用条件下所需要的最佳NLGI稠度等级,速度因素越高,要求润滑油的稠度越高。下表给我们展示了如何根据运转温度和速度因素选定NLGI等级:

目前市面上有很多种类的稠化剂,各有优缺点。最常见的是锂皂、复合锂皂、聚脲。普通锂皂用于多种润滑脂,成本较低,在一般温度条件下(-20~120摄氏度)总体使用性能不错。复合脂比如复合锂基润滑脂,性能得到了改善,尤其是在更高的运转温度下,复合锂基脂的性能表现出了它的优越性。普通锂基脂的工作温度上限为120摄氏度,复合锂基脂的工作温度上限可以达到176.7摄氏度。另一种稠化剂正在开始流行,它就是聚脲。与复合锂基脂一样,聚脲体现出了良好的高温性能,出色的氧化安定性和防沉淀性。选择哪种类型的稠化剂取决于性能要求,如果涉及换油,还要考虑相容性。

考虑性能要求

一旦选定了合适的基础油黏度和稠度、对添加剂的要求,剩下的就要考虑性能了,我们要把润滑脂的质量考虑进去。润滑脂的性能包括一些用于表征润滑油的指标,还有一些只用于表征润滑脂的指标。专属于脂类的指标有滴点、机械安定性、耐水性、胶体安定性、泵送性,由具体的用途来决定哪些性能是最重要的。如果机器一直在室温下运行,滴点以及温度上限就不那么重要;如果机器在重负载、低速下运行,那么应该考虑负重测试,比如进行四球式极压性能检测或者Timken OK load性能检测。值得注意的是:润滑脂和润滑油一样,性能上是适当的相互制约的,一种油品在某种性能上表现出色,在另一方面却可能差强人意。出于这个原因,根据具体用途,对相关各种性能予以权衡,是找到总体性能最好的油品关键的一步。(转载请先联系sarah.zhang@olmzhoukan.com

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