潤滑脂基本知識

2023-07-12 09:34:05 qiaoen

潤滑脂定義
  潤滑脂是将稠化劑分(fēn)散于液體(tǐ)潤滑劑中所形成的一種穩定的半固體(tǐ)産品,這種産品可(kě)以加
入改善其某些性能的添加劑。
潤滑脂組成
  潤滑脂由稠化劑、液體(tǐ)潤滑劑、添加劑組成。
稠化劑:能在液體(tǐ)潤滑劑中分(fēn)散并形成空間網狀結構,對液體(tǐ)潤滑劑有效吸附和固定。稠化劑占潤滑脂的2~30%,決定潤滑脂的機(jī)械安定性、耐高溫性、膠體(tǐ)安定性、抗水性等.
液體(tǐ)潤滑劑:是潤滑脂中稠化劑的分(fēn)散介質。液體(tǐ)潤滑劑占潤滑脂70~98%,決定潤滑脂的潤滑性、蒸發性、低溫性、與密封材料的相(xiàng)容性
添加劑:加入到潤滑脂中,可(kě)改善某些使用性能的物質.根據所需要的潤滑脂的性能,可(kě)加入結構改善劑、抗氧劑、金屬鈍化劑、防鏽劑、極壓劑、油性劑、抗磨劑、拉絲劑等。
潤滑脂的滴點
1.1定義:潤滑脂在規定的條件(jiàn)下加熱(rè),潤滑脂随溫度升高而變軟,從(cóng)脂杯中流出第一滴液體(tǐ)(或油柱)時溫度。
1.2 滴點的測定方法有三種:
⑴ GB/T270
⑵ GB/4929、ASTM D566、ISO 2167
⑶ GB/3498(潤滑脂寬溫度範圍滴點測定法)、ASTM D2665
1.3 滴點的測定意義
(1) 滴點是潤滑脂耐熱(rè)性指标,通過滴點可(kě)以粗略地了解潤滑脂的最高使用溫度。一般潤滑脂的最高使用溫度應低于其滴點30~50℃,對于低轉速的使用情況,潤滑脂的最高使用溫度可(kě)低于滴點15~30℃。高滴點潤滑脂如(rú)複合皂基潤滑脂、膨潤土(tǔ)脂等滴點和最高使用溫度之間無直接關系。
應當注意的是:滴點不是确定潤滑脂最高使用溫度的唯一參數。 确定潤滑脂的最高使用溫度,除滴點外還(hái)看(kàn)其在高溫下的稠度,基礎油、稠化劑的抗氧化能力。高溫下膠體(tǐ)安定性等參數。
(2) 通過滴點可(kě)以粗略地判斷潤滑脂大(dà)緻類型。
(3) 在制備潤滑脂時,可(kě)将滴點用作(zuò)質量控制項目。同類型的潤滑脂相(xiàng)繼批次間,如(rú)滴點波動較大(dà),表明各組份的性質或各組份比例或制造工(gōng)藝出現某些異常
潤滑脂的錐入度
錐入度: 錐入度是衡量潤滑脂稠度及軟硬程度的指标。
1.1 定義
在規定的負荷、時間和溫度條件(jiàn)下錐體(tǐ)落入試樣的深度。其單位以0.1mm表示。錐入度值越大(dà),表示潤滑脂越軟,反之就(jiù)越硬。
1.2 測定方法
測定錐入度的儀器爲錐入度測定計(jì)。
測定方法爲國(guó)家标準GB/T269—91,等效采用國(guó)際标準ISO/DIS2173。
1.3 基本概念及意義
1.3.1非工(gōng)作(zuò)錐入度:試樣在盡可(kě)能少攪動的情況下,從(cóng)樣品容器轉移到工(gōng)作(zuò)脂杯測定的錐入度意義:測定潤滑脂從(cóng)容器中移入使用設備過程中錐入度的變化。
1.3.2工(gōng)作(zuò)錐入度:試樣在潤滑脂工(gōng)作(zuò)器中經過60次往複工(gōng)作(zuò)後測定的錐入度。
意義: (1) 表示潤滑脂的流動性。
    (2) 按工(gōng)作(zuò)錐入度範圍劃分(fēn)潤滑脂的牌号。
按工(gōng)作(zuò)錐入度範圍劃分(fēn)九個牌号
稠度号
錐入度範圍(0.1mm)
狀态
000#
445~475
液态
00#
400~430
接近液态
0#
355~385
極軟
1#
310~340
非常軟
2#
265~295

3#
220~250

4#
175~205

5#
130~160
非常硬
6#
85~115
極硬
(3) 依據用途選擇不同稠度的潤滑脂
如(rú): 集中供脂 0#、1# 軸承潤滑 2#、3#  齒輪潤滑 000#、00#、0#
1.3.3 延長工(gōng)作(zuò)錐入度:試樣在潤滑脂工(gōng)作(zuò)器中,多于60次往複工(gōng)作(zuò)後測定的錐入度,一般有10000次、100000次等。
意義:(1) 反映潤滑脂結構穩定性的重要指标。
   (2) 一定程度上反映潤滑脂的壽命。 
潤滑脂的觸變性
潤滑脂的觸變性是指潤滑脂受到剪切作(zuò)用時,稠度下降發生(shēng)軟化,而當剪切作(zuò)用力停止後稠度會逐步恢複的特性。潤滑脂在受到剪切作(zuò)用時,構成連續骨架的個别皂纖維之間的接觸部分(fēn)開始滑動至脫開,使體(tǐ)系從(cóng)變形到流動。在長期或高剪力作(zuò)用下,皂纖維本身(shēn)也會遭到破壞而被剪斷,因此表現爲稠度下降。剪切作(zuò)用停止後,結構骨架又開始恢複。但(dàn)皂纖維重新排列要一定時間,所以稠度恢複是一個緩慢(màn)過程,重新形成的骨架也與原來(lái)的有差别。例如(rú),随皂纖維的接觸點減少,結構骨架就(jiù)比原來(lái)未破壞前的強度低,稠度下降。反之,随皂纖維數增加,接觸點增多,稠度就(jiù)比原來(lái)的大(dà)。
潤滑脂的流變性
牛頓流體(tǐ)和非牛頓流體(tǐ)的剪速與剪力的關系是潤滑脂在受到外力作(zuò)用時的流動和變形的特性,主要表現如(rú)下:
(1) 當潤滑脂不受外力作(zuò)用時,能象固體(tǐ)一樣保持一定形狀,即在靜(jìng)止時不會自(zì)動流失。
(2) 當受到微弱外力作(zuò)用後,産生(shēng)彈性變形;移去(qù)外力後又能恢複到原來(lái)的位置與形狀,呈現出固體(tǐ)的彈性特性。
(3) 當施加的外力足夠大(dà)時,潤滑脂發生(shēng)形變和流動,因而不再能自(zì)動恢複到原來(lái)的位置和形狀,因此潤滑脂在機(jī)械運轉部件(jiàn)上的啓動力矩比液體(tǐ)潤滑油大(dà)。
(4) 在潤滑脂流動過程中,随着所受剪應力增大(dà),皂纖維在不同程度上定向排列,會使體(tǐ)系的表觀粘度(或相(xiàng)似粘度)随之減小。在此階段,潤滑脂的表觀粘度随剪速的增大(dà)而減小。
(5) 在受到極高剪應力的情況下(剪速很大(dà)),潤滑脂的流動象牛頓流體(tǐ)一樣,粘度能保持一個常數,而不再随剪速的變化而改變。
潤滑脂的流變性和觸變性的意義
潤滑脂的流變性和觸變性對潤滑脂的使用有着重要的意義。在齒輪和軸承的潤滑過程中,由于受摩擦副相(xiàng)對滑動或滾動的作(zuò)用,使潤滑脂的稠度下降,在高剪力的作(zuò)用下,摩擦面上的潤滑脂可(kě)形成流體(tǐ)狀,這有利于機(jī)械部位的潤滑。而一旦停止運轉,潤滑脂的稠度又恢複到一定的水平,對軸承來(lái)講,可(kě)使潤滑脂保持在軸承内部而不流失;對齒輪箱來(lái)講,恢複到一定稠度的潤滑脂可(kě)起到密封作(zuò)用,避免齒輪箱的洩漏。
潤滑脂專用術(shù)語
時效硬化:潤滑脂的稠度随貯存時間而增加的現象。
外觀:隻用直觀檢查的方法所看(kàn)到的潤滑脂特性,通常包括整體(tǐ)外觀、質地、顔色和光(guāng)澤等。
整體(tǐ)外觀:光(guāng)滑的、粗糙的、粒狀的、分(fēn)油的等。
質地:奶油狀的、有彈性的、拉絲的。
顔色:紅(hóng)色、藍色、黃(huáng)色、白(bái)色等,還(hái)可(kě)加上限制形容詞“淡”“中等”“深”等。
光(guāng)澤:光(guāng)亮的、無光(guāng)澤的等。
稠度:稠度是指塑性物質在外力作(zuò)用下抵抗變形的程度。
錐入度:錐入度是潤滑脂稠度的一個量度。錐入度越大(dà),脂越軟。
稠度等級:NLGI(美國(guó)潤滑脂協會)分(fēn)爲九個等級,從(cóng)000到6共九個。
機(jī)械安定性:潤滑脂受到機(jī)械剪切時抵抗稠度變化的能力,稠度變化值越小,機(jī)械安定性越好
觸變性:潤滑脂受到剪切時,稠度變小,停止剪切時,稠度又增加的性質。
抗水性:潤滑脂抵抗從(cóng)軸承中沖洗掉的能力,抵抗因吸收水分(fēn)而使脂的結構破壞的能力,在水存在時防止金屬表面腐蝕的能力。
膠體(tǐ)穩定性:潤滑脂抵抗分(fēn)油的能力。
相(xiàng)似粘度:通常潤滑脂的粘度随剪速的增大(dà)而變小,所以脂粘度稱爲相(xiàng)似粘度或表觀粘度。
合成油和礦物油有什麽不同?
  礦物油是直接從(cóng)原油中經過一系列蒸餾及精煉的過程而提取出來(lái)的的。(通常被稱爲礦物基礎油)。使用這種礦物油制成并通過化學添加劑增強的潤滑油就(jiù)是常說(shuō)的“礦物潤滑油”。由于礦物油是從(cóng)自(zì)然産品中提煉而成,因此它們都(dōu)含有一定的雜質及不良組分(fēn),從(cóng)而對其性能有不良的影(yǐng)響。
  合成油是從(cóng)化工(gōng)原料中通過化學合成、化學反應的方法制成,與礦物油相(xiàng)比,它幾乎不含雜質及不良組分(fēn),性能更好,包括粘度穩定性和耐高溫等。在對潤滑油的性能要求較高時,可(kě)使用合成油。将礦物油與合成油混合在一起的混合物被稱爲“半合成油”。
什麽是低噪音潤滑脂?
低噪音脂是經過充分(fēn)淨化的潤滑脂,其中沒有或者隻包含極其微少的雜質,大(dà)的雜質顆粒進入設備的承載或旋轉部位會引起噪音.這類潤滑脂起初是爲高精密的升降設備制造的,如(rú)果有雜質污染物進入這些設備的軸承或承載部位,可(kě)能會引起這些部位的損壞。
  首先,國(guó)外每天有大(dà)量的設備使用低噪音脂:電器用的音量控制電機(jī),計(jì)算機(jī)的一些驅動部件(jiàn)和其他(tā)一些設備的微型電機(jī)都(dōu)受益于低噪音脂或高純度脂。
  其次,可(kě)以通過清除雜質顆粒或者污染物來(lái)消除軸承噪音,這些雜質或者污染物使得(de)軸承産生(shēng)擦傷或者使軸套受到撞擊,如(rú)果雜質含量多到一定程度,在相(xiàng)同的工(gōng)況條件(jiàn)下,對運動部件(jiàn)的正常運轉産生(shēng)幹擾,使其動作(zuò)不協調。這可(kě)能會縮短(duǎn)軸承的壽命和電機(jī)的穩定性。這種情 況同液力系統相(xiàng)似,顆粒進入工(gōng)作(zuò)區域,就(jiù)會損壞摩擦副、降低工(gōng)作(zuò)壽命。
  國(guó)外有幾種測量潤滑脂品質的方法。脂的清潔度可(kě)以由軸承測試産生(shēng)的噪音來(lái)表示;還(hái)可(kě)将脂均勻塗在平闆上來(lái)觀察其中的污染物。當然還(hái)要對原材料和最終産品進行污染物的測試,否則就(jiù)不可(kě)能知道最終産品中固體(tǐ)污染物的含量。至于使用低噪音脂的總體(tǐ)成本問(wèn)題,國(guó)外認爲:對于大(dà)量用脂潤滑的工(gōng)業電機(jī):假設潤滑脂的稠化劑、基礎油粘度和其他(tā)一些性能都(dōu)能接受的話(huà),由于使用低噪音脂而帶來(lái)的電機(jī)軸承壽命增加而産生(shēng)的價值,将超過低噪音脂價格高所帶來(lái)的成本增加。
選用潤滑脂考慮的因素
根據最低操作(zuò)溫度決定所用潤滑脂的低溫性能(如(rú):低溫轉矩、相(xiàng)似粘度等)。
根據最高操作(zuò)溫度決定所用潤滑脂的高溫性能(如(rú):滴點、蒸發損失等)。
根據軸承正常轉速決定所用潤滑脂的基礎油粘度、稠度、機(jī)械安定性等。
根據設備的環境條件(jiàn)決定所用潤滑脂抗水性、機(jī)械安定性、防鏽性等。
根據設備的負荷條件(jiàn)決定所用潤滑脂是否具有極壓性。
潤滑脂潤滑的優缺點
優點:潤滑脂的使用壽命長,供油次數少,不需要經常添加,在經常加油困難的摩擦部位上,使用潤滑脂潤滑較爲有利。潤滑脂通常用于重負荷、低速、高速、高溫、低溫、極壓以及有沖擊負荷的苛刻條件(jiàn),也适用 于間歇或往複運動的部件(jiàn)上的潤滑。潤滑脂在摩擦表面上保持能力強,密封性好。有些機(jī)械密封不嚴,使用潤滑脂可(kě)以防止水分(fēn)、塵土(tǔ)和其他(tā)機(jī)械雜質進入摩擦表面。潤滑脂對于潮濕和多塵環境下操作(zuò)的機(jī)械的摩擦部位也能适用。
潤滑脂潤滑的機(jī)器,可(kě)以防止滴油和濺油污損産品,可(kě)以在垂直位置上正常運轉而不産生(shēng)漏油潤滑脂在金屬表面上粘附力強,可(kě)以保護金屬長時間不鏽蝕。潤滑脂使用溫度範圍比潤滑油寬。用潤滑脂潤滑時,不需要複雜的密封裝置和供油系統,可(kě)以簡化機(jī)械結構。
缺點:
潤滑脂冷(lěng)卻散熱(rè)作(zuò)用不如(rú)潤滑油。用潤滑脂潤滑的設備啓動時,摩擦力矩大(dà)。更換潤滑脂比更換潤滑油複雜。
如(rú)何識别假劣潤滑油?
1.用戶有條件(jiàn)的話(huà),可(kě)将油品送到有關單位化驗:
内燃機(jī)油測總堿值,抗磨液壓油測中和值,齒輪油測含硫量,即可(kě)估計(jì)其添加劑加入情況。一般假油這些值都(dōu)接近0,即沒有最能發揮潤滑油全面功能的添加劑。另外比較可(kě)靠的是按該油的規格指标化驗看(kàn)數值是否在規格範圍内。
2.無條件(jiàn)的可(kě)以感官來(lái)判斷:
a)加熱(rè)後柴油味太濃就(jiù)可(kě)能是柴油增稠的假油;
b)把油滴在濾紙上讓其擴散,如(rú)含有瀝青、抽出油或餾份油,則油滴中心有深色黑(hēi)斑;
c)液壓油類、汽輪機(jī)油等可(kě)加入水劇(jù)烈搖晃後靜(jìng)置,如(rú)油水不分(fēn)層者爲劣油。
  當然,必須要在買了潤滑油後才可(kě)有油樣進行檢驗,此時似乎"爲時已晚",不夠現實,而部分(fēn)不法廠(chǎng)商的僞冒手段又很高明,用戶難于從(cóng)包裝上去(qù)辨認,因此,應該盡量從(cóng)信譽好或廠(chǎng)方指定的當地代理(lǐ)商中購(gòu)買,才易保證買到正牌優質的潤滑油。
潤滑脂在使用中爲什麽會流失? 怎樣避免?
主要有三方面的原因:
化學原因:由于在磨擦潤滑部位受熱(rè)及空氣的影(yǐng)響,基礎油和稠化劑被氧化,導緻潤滑脂的皂結構被破壞,使用中出現軟化流失。
物理(lǐ)原因:由于磨擦部位的運轉,潤滑脂不斷受到剪應力的影(yǐng)響,使皂結構受到破壞,軟化流失
雜質原因:運動體(tǐ)内産生(shēng)磨耗,這些金屬粉能加速潤滑脂的氧化産生(shēng)有機(jī)酸,從(cóng)而破壞脂的結構,造成潤滑脂失效 。根據設備的使用工(gōng)況(包括負荷、溫度、轉速等)正确選擇潤滑脂,可(kě)延長潤滑脂的使用
壽命。
根據壞境選用潤滑脂,潤滑部位所處的環境和所接觸的介質對潤滑脂的性能有極大(dà)影(yǐng)響,因此在選擇潤滑脂時,
應慎重考慮。潮濕或易與水接觸的部位,不宜選擇鈉基潤滑脂,甚至可(kě)以不選用锂基潤滑脂。因爲鈉基潤滑脂抗水性較差,遇水容易變稀流失和乳化。有些部位用锂基脂也無法滿足要求,如(rú)立式水泵的軸承可(kě)以說(shuō)是經常浸泡在水中的,用锂基脂也發生(shēng)乳化,壽命很短(duǎn),軸承很容易損壞。在這樣的部位應當選用抗水性良好的複合鋁基潤滑脂或脲基潤滑脂。汽車、拖拉機(jī)和坦克底盤,常在潮濕與易與水接觸的環境下工(gōng)作(zuò),我國(guó)目前多用鈣基潤滑脂或锂基潤滑脂,國(guó)外許多選用抗水性能更好的锂-鈣基脂或脲基潤滑脂。
  與酸或酸性氣體(tǐ)接觸的部位,不宜選用锂基脂或複合鈣、複合鋁、膨潤土(tǔ)潤滑脂。這些潤滑脂遇酸(弱酸)或酸性氣體(tǐ)如(rú)空氣中含微量的HCL,潤滑脂會變稀流失,造成軸承防護性不良,容易腐蝕,更爲嚴重的是潤滑不良。還(hái)有某些印染廠(chǎng)使用活性燃料放(fàng)出HCL氣體(tǐ),不僅設備造成腐蝕,而且使軸承内的潤滑脂很容易變質,這些部位應選用抗酸性能好的複合鋇基潤滑脂或脲基潤滑脂,若是接觸強酸或強氧化介質,則應使用全氟潤滑脂。
同海水或食鹽水接觸的部位,應當選用複合鋁基脂;同天然橡膠或油漆接觸的部位,應避免選用酯類油尤其是雙酯類型油爲基礎油的潤滑脂;接觸燃料油類或石油基潤滑油類介質的部位應選用特種的如(rú)7903号耐油潤滑脂;同甲醇相(xiàng)接觸的也應選用專用的潤滑脂如(rú)耐甲醇潤滑脂等等。
市場上常見(jiàn)的潤滑脂品種各有哪些特點?
鈣基潤滑脂:抗水性好,但(dàn)耐熱(rè)性差,最高使用溫度:60℃。價格:低。
鈉基潤滑脂:抗水性極差,耐熱(rè)性和防鏽性一般,一般使用在80℃左右,價格較低。
鋁基潤滑脂:防鏽性好,耐熱(rè)性和抗水性差,最高使用溫度50℃,價格低。
通用锂基潤滑脂:耐熱(rè)性好、抗水性、防鏽性好,最高使用溫度120℃,價格适中。
極壓锂基潤滑脂:耐熱(rè)性好、抗水性、防鏽性好,極壓性能好,最高使用溫度120℃,适用于負荷較高的機(jī)械設備和軸承及齒輪的潤滑。價格适中。
二硫化钼極壓锂基脂:耐熱(rè)性好、抗水性、防鏽性好,極壓性能好,最高使用溫度120℃,适用于負荷較高或有沖擊負荷的部件(jiàn)。價格适中。
膨潤土(tǔ)潤滑脂:耐熱(rè)性好、抗水性較好,防鏽性差,最高使用溫度在130℃左右,價格較高。
複合鈣基潤滑脂:耐熱(rè)性、抗水性、防鏽性好,機(jī)械安定性(抗剪切性)較好,最高使用溫度在130℃左右,價格較高。
極壓複合锂基潤滑脂:耐熱(rè)性、抗水性、防鏽性、機(jī)械安定性、極壓性好,最高使用在160℃,價格較高。
聚脲脂:耐熱(rè)性好、抗氧化性好、抗水性好、極壓性好、有較長的軸承壽命,還(hái)具有一定的抗輻射性,是一種新型潤滑脂産品,目前國(guó)内還(hái)沒有國(guó)标和行業标準;價格高。
潤滑脂爲什麽會變硬?
  脂潤滑軸承之中産生(shēng)硬塊狀物質的原因通常是由于脂中的油從(cóng)稠化劑中分(fēn)離(lí)出來(lái)了。正常情況下,随着時間的推移,會有一小部分(fēn)油從(cóng)脂中析出,而潤滑脂過早的大(dà)量析油會導緻其明顯變硬.在某些情況下,潤滑脂的使用周期太長也會有變硬的情況發生(shēng),解決辦法是縮短(duǎn)脂的使用周期,一般爲6個月到一年(nián)左右。如(rú)果潤滑脂中有一半的基礎油流失,也應該及時更換潤滑脂。
設備過度使用而引起的高溫,或其他(tā)原因引起的高熱(rè),也會使得(de)潤滑脂變硬。無論什麽原因,熱(rè)會導緻油從(cóng)稠化劑中過量流失,而且可(kě)以加速油的氧化,這些都(dōu)會使得(de)軸承之中的潤滑脂變硬.半徑大(dà)、速度高的軸承會産生(shēng)很高的離(lí)心力,也可(kě)以使得(de)潤滑脂分(fēn)油,從(cóng)而導緻潤滑脂硬
化。
軸承不宜加過多潤滑脂
  我們知道潤滑脂具有很好的黏附性、耐磨性、耐溫性、防鏽性和潤滑性,能夠提高高溫抗氧化性,延緩老化,能溶解積碳,防止金屬磨屑和油污的結聚,提高機(jī)械的耐磨、耐壓和耐腐
蝕性。
  明白(bái)了潤滑脂在軸承中的運動過程之後,自(zì)然就(jiù)會得(de)出一個結論:軸承中的潤滑脂不宜過多。潤滑脂多了不但(dàn)浪費,而且是有害的。軸承的轉速愈高,危害性愈大(dà)。潤滑脂填充量愈多,磨擦轉矩愈大(dà)。同樣的填充量,密封式軸承的磨擦轉矩大(dà)于開放(fàng)式軸承。潤滑脂填充量相(xiàng)當于軸承内部空間容積的60%以後,磨擦轉矩不再明顯增大(dà)。這是由于開放(fàng)式軸承中的潤滑脂大(dà)部分(fēn)已被擠出,而且密封式軸承中的潤滑脂也已經漏失的緣故。

随着潤滑脂填充量的增加,軸承溫升直線提高,同樣的填充量,密封式軸承的溫升又高于開放(fàng)式軸承。
  一般認爲,密封式滾動軸承的潤滑脂填充量,最多不得(de)超過内部空間的50%左右。Shawki和Mokhtar的試驗表明,滾珠軸承以20%至30%最爲适宜。