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试论润滑设备管理和油液监测

淄博设润润滑技术与节能

润滑技术管理与油液监测

作者:马先贵 丁津原 

摘要:本文根据现代机械设备的发展,探讨了润滑技术的发展状态和发展方向。目前,高性能油品实现了通用化、长寿命;供油方式趋向程控化、智能化;维修制度发展到主动维修;油液检测已经专业化。针对新的形势,对现代机械设备的润滑管理和油液监测提出一些看法:①绝大多数设备润滑,可以采用高性能半流体润滑脂喷射润滑;②液压系统,应使用清洁度NAS6级的高性能合成液压油;③常规油品检测手段满足不了主动维修的要求,油液监测主要手段应是发射式光谱和红外光谱。

关键词:现代润滑技术;智能化;主动维修;光谱分析

具体机械设备的润滑管理和油液监测,取决于设备结构和运行工况;取决于设备维修制度;取决于设备对润滑的要求。

30年,科学技术迅速发展,中国已从计划经济发展到市场经济,并向着信息经济、知识经济发展。生产观念、生产技术和生产设备都发生了划时代的变化。润滑技术也必须与时俱进,润滑管理和油液监测将是一个新面貌。

近些年,润滑技术各个领域都取得巨大进步,为润滑技术更新换代创造了必要条件。

1.润滑技术的发展

1.1润滑剂的性能大幅度提高。

由于合成油基础油的有效应用;添加剂性能的不断提高;油品调制技术的不断完善,润滑油品实现了高性能化、低粘化、通用化,有的还可以实现全寿命润滑。高性能油品,不仅能保证机器和油品的长寿命,还可以使生产线上不同部位使用的油品和润滑系统适当合并,减少油品种类、简化润滑系统。

合成油的应用,已经有几十年的历史,尽管其性能优异,但迟迟得不到推广。

主要原因,是普遍认为合成油价格贵。实际上,高性能的合成润滑油,会带来巨大的经济效益。合成油价格贵这个老观念必须打破。

1.2供油系统的发展

由于生产设备实现了流水作业,多台机器有机地联系在一起,形成一个整体——生产线。整条生产线上,润滑点很多,各润滑点对油品的要求也不尽相同。可喜的是,润滑油品实现了高性能化、低粘化、通用化,使供油方式得以实现多点集中润滑。近些年,供油方式发展了油气润滑和喷射润滑。 由于油泵输出的油品,一直在管路中运行,在油品输送过程中,油品不与环境介质接触,保证了油品的清洁度和高性能,使用这种润滑方式避免了环境干扰,更适用于高速、重载、高温工况,以及易受杂质、水和化学性流体侵蚀的场合。由于采用程序控制或智能控制,一个供油系统,可以供几十个甚至上百个润滑点,并可保证对每个润滑点按时供给必要量的油品。

从目前看,生产线上绝大多数润滑部位,都可以使用以合成油为基础油的00号高性能润滑脂,例如:一坪的7412脲基脂。合成脲基脂具有一系列优越性能: (1)具有良好的耐高温性能,脲基润滑脂具有高的滴点,(滴点可达324~331);使用温度范围广(-40~+150);在高温下不易软化;分油少、抗氧化性能好;

(2)承载能力高 烧结负荷(PD 4900N);

(3)具有良好的胶体安定性,脲类化合物是有机物,同基础油有很好的亲合能力,一般脲基稠化剂都含芳基,具有良好的胶体安定性,不易流失;

⑷具有长的轴承寿命 轴承寿命可达复合锂基脂的10倍,润滑周期可达17240小时。这些性能完全可以满足一般机械设备的需要。

1.3油品监测的专业化

油液监测技术的发展,促使设备维修体制发生了深刻的变化。有条件从微观监测油品和机器的运行状态。但是,油液检测仪器价格高;分析方法比较复杂;对分析人员的技术水平和经验要求较高,不可能所有单位都建立起自己的油液检测机构。可喜的是,商业化油液检测机构已应运而生,为微观检测创造了必要条件。近年来,国外油液监控工作的普遍趋势是社会化、商业化、全球化。

2.润滑管理和油液监测的必然发展

润滑管理的目的是:保证油品性能;保证油品必要的清洁度;保证油品必要的长寿命。在使用高性能的油品;采用智能润滑系统;执行主动维修制度的条件下,配套的润滑管理,是通过定期监测润滑状态。润滑油运行状态的监测,主要是磨屑检测和润滑油状态监测。前者,主要控制润滑油的清洁度;后者,确定润滑油组分和性能的变化。

2.1磨屑监测

1)铁谱仪磨屑监测中,广泛应用的是铁谱。铁谱是从20世纪70年代发展起来的一种监测手段。用它可以直接观测油品中金属颗粒的尺寸、形貌特征、数量和分布,根据铁谱分析,可以推测出磨损的类型和严重程度。在机器故障诊断中,铁谱可以起到决定性作用。但铁谱用于主动维修;用以检测油品的微观变化,有困难。原因是:①铁谱只能测5μ以上的颗粒;②铁谱对非铁金属检测能力差。

2)颗粒计数器颗粒计数器,主要用于测量润滑油的清洁度。清洁度对设备的寿命影响很大。例如:①在冶金行业的液压系统中,70%的故障是由于液压油污染造成的;②清除2~5μm的小型固体颗粒,滚动轴承疲劳寿命可以延长到1050倍。目前普遍使用的颗粒计数器。其特点是使油样流经具有狭窄通道的传感器,当颗粒经过通道时,便有反映其大小的信号输出,并可按予选的粒度范围进行计数。从而得到有关粒度分布的信息。颗粒计数器,可以安装在系统中,进行在线监测,应用方便。但在主动维修制度中,由于每次监测间隔的时间比较短,除非特殊事故,油中不会产生5μm以上的颗粒。因之,在主动维修制度中,颗粒计数器只能是备不时之需。

2.2润滑油状态监测

在润滑油状态监测领域里,使用效果最好的是转盘发射式光谱和付氏变换红外光谱。

1)转盘发射式光谱主要用于分析油品中所含元素的种类和数量。这些元素主要来自三个方面:磨损金属、污染物和添加剂(表1)。发射式光谱,分析速度快,30-40秒内就可以完成20多种元素的分析。它准确性高,信息范围广,对工作环境要求不高,对操作人员要求不苛刻,并易于和计算机联网组成自动监测系统。

表1 发射式光谱检测的元素

来 源

种 类

磨损金属

FeCrPbCuSnAlNiAgMoMgZnTiWSbV

污染物

SiBNaK

添加剂

CuMgCaBaZnMoSbSiBP

2)付氏变换红外光谱 主要用于测定有机化合物中各种形式的化合键。润滑油的性能,取决于构成油品的各个组分和基团,油品性能的衰变和失效,都反映在其组分和基团的变化。油品在运行过程中,受到摩擦和热的作用,会发生化学变化和物理变化,生成氧化物、硝化物、硫化物、胶质和积碳。油品劣化,会造成设备腐蚀、油路堵塞和油品润滑性能下降。在红外光谱中,都可以找到它们的大小与变化。同一个油品,将新油谱图和在用油谱图进行比较,可以看到在用油品组分的变化。这些信息,用一般理化分析和发射式光谱无法检测,付氏红外光谱,是测试油品组分和基团变化最有效的一种检测手段

2.3对现代润滑管理和油液监测的看法

润滑是为机器服务的,随机器设备发展而发展。现代机器设备向程控化、智能化的方向发展,要求机器设备高性能、长寿命。采取的主要措施是:尽量使用高性能、长寿命的油品;采用智能集中润滑系统;执行主动维修制度。这些措施给润滑技术带来的具体变化是:

3.选用油品的变化和监测方法的变化。

3.1高性能油品的应用

大多数生产线都有两套系统:润滑系统和液压系统。根据现代化机械设备的要求和现代润滑油品的发展,生产线上使用的油品种类可以大幅度简化。

⑴润滑系统使用的油品

润滑系统主要包括:齿轮、凸轮、轴承和链条等的润滑。这些另部件对油品的主要要求,是承载能力高、黏附性强、氧化安定性好、使用寿命长。目前,这些部分使用的润滑油品可以统一起来,都使用高性能半流体润滑脂。例如:7412半流体润滑脂或相当于或优于7412性能的润滑脂。7412润滑脂氧化安定性好;承载能力高;使用寿命长;还具有良好的抗水性能;与金属粘附性好,对铜无腐蚀作用;密封性能好等特点。这些性能完全可以满足齿轮、凸轮、轴承和链条等对润滑性能的要求。

⑵液压系统使用的油品

液压系统的作用,是传递运动和动力,对液压系统的要求是运动准确可靠、使用寿命长。对油品的要求是:高低温性能好、黏度指数高;氧化安定性好,使用寿命长;更重要的是必须保持必要的清洁度。对液压系统,宜使用清洁度不大于NAS6级的合成液压油。

 32对润滑油品的监测 主动维修,主要是连续地监测和控制装备失效的根源(root cause)参数,将油液始终控制在设定的临界范围之内。从资料中,看到用于主动维修的油液系统检测方案。

对于一般机械设备,使用合成油润滑时,这三项都不用测。因为,合成润滑油闪点高、黏度指数大,使用过程中产生的热量不会影响润滑性能;水分的变化,可以反映在红外光谱中。

总之,对于润滑油系统,可以采用仪器分析,定期观测机器的磨损趋势和油品组分的变化。对于半流体润滑脂的智能润滑系统,由于它属于全损式润滑,保证润滑剂的初始性能和清洁度;保证润滑系统工作可靠,就可以保证润滑效果。

4.结语

科学技术已进入一个新时代,润滑技术需要也有条件更新换代。①合成油半

流体润滑脂,有条件满足绝大多数润滑部位的需要;②大部分液压系统,可以统一起来使用高清洁度的合成油液压油;③润滑管理,应重点发展智能化润滑管理;④常规的油品检测满足不了主动维修的要求,用于主动维修的油品检测,主要是发射式光谱和付氏变换红外光谱分析。以上一些不成熟的看法,希望批评指正。

                            

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