设备润滑与管理

1、润滑的定义

设备的润滑是指为了减少磨损、降低故障率、延长设备使用寿命、节省维护修理费用、降低能源消耗而采取的活动。其作用有：减少摩擦、减少磨损、冲洗、冷却、阻尼振动、防锈、密封（如润滑脂）等。

润滑就是在两机件相对运动的摩擦表面之间，加入某种润滑介质（如润滑油、润滑脂、固体润滑剂等）从而在某种程度上把原来直接接触的干摩擦表面分隔开来，在相互摩擦的表面之间形成具有一定厚度的润滑膜，以减少机器的摩擦与磨损。

根据两机件相对运动的摩擦表面之间的润滑情况，润滑状态可分为无润滑、液体润滑、边界润滑、半液体润滑与半干润滑等。

2、润滑材料

在机械设备的摩擦副之间加入的具有润滑作用的某种介质称为润滑材料，又称润滑剂。可分为：

（1）气体润滑剂：采用空气、蒸汽、氮气等惰性气体作为润滑剂，可使摩擦表面被高压气体分隔开，形成气体摩擦。

（2）液体润滑剂：包括矿物润滑油、合成润滑油、溶解油或复合油、液体金属等。

（3）半固体润滑剂：它是一种介于流体和固体之间的塑性状态或高脂状态的半固体，包括各种矿物润滑脂、合成润滑脂、动植物油等。

（4）固体润滑剂：可在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化或还原、辐射等环境下实现有效的润滑，常见的有石墨、二硫化钼、塑料等。

3、常用润滑材料品种

（一）常用润滑脂：

（1）钙基润滑脂：以动植物脂肪酸钙皂稠化矿物油制成，常用于电动机、水泵、拖拉机、汽车、冶金、纺织机械等中等转速、中低负荷的滚动和滑动轴承润滑。

（2）复合钙基润滑脂：以乙酸钙复合的脂肪酸钙皂稠化机油制成，具有较好的机械安定性和胶体安定性。适用于温度较高和潮湿条件下摩擦部位的润滑。

（3)锂基润滑脂：由脂肪酸钡皂稠化矿物油制成，具有良好的机械安定性、抗水性、防护性和粘着性，适用于油泵、水泵等的润滑。

（4)极压锂基润滑脂：具有良好的机械安定性、防锈性、抗水性、极压抗磨性等，适用于减速机等高负荷机械设备的齿轮、轴承的润滑。

（二）常用润滑油：

（1)齿轮油：用于润滑齿轮包括蜗轮蜗杆副，其主要作用是在相互啮合的齿面间起润滑和冷却的作用，减少摩擦、降低磨损，同时也起缓和冲击与振动、防止腐蚀、生锈，以及清洗摩擦面尘粒与污染物的作用。

（2)液压油：用于液压传动系统中作为工作介质，起传递和转换能量的作用，同时还起着液压系统内各部件的润滑、防腐蚀和冷却、冲洗等作用。

（3)液力传动油：用于液力变矩器、液力偶合器和机械变速，借助液体的动能起传递能量的作用，具有充分的抗咬合及抗磨性能。

（4)L-AN全损耗系统用油：是精制矿物油，用于一次性润滑和某些要求较低的和换油期较短的普通机械手工给油装置。

4、润滑油脂的选用指标：

（一）润滑脂的选用指标：

(1)锥入度：用来表示润滑脂软硬程度的一种指标。它是用质量为150g的标准圆锥体在5s内沉入加热到25℃的润滑脂试样的深度来测定的。锥入度越大，则润滑脂越软；反之，越硬。较软的润滑脂，泵送性好，但易从摩擦表面挤出，而硬的润滑脂不易进入与充满摩擦表面，同时因其摩擦阻力较大，增加运行时的动力消耗。

(2)滴点：是润滑脂的抗热指标。其测定方法是将润滑脂装在试管中，在规定的加热条件下，开始滴下第一滴油时的温度称为滴点。选择润滑脂时，必须使润滑脂的滴点比工作机件的实际温度高20-30℃，最低也应高出10℃以上。

(3)皂分：润滑脂中脂肪酸皂的含量称为皂分，皂分越多，润滑脂越硬，内摩擦力越大，消耗的动力也多；皂分太少，润滑脂的骨架不稳，容易流失。

(4)安定性：包括胶体安定性、化学安定性和机械安定性。胶体安定性指润滑脂在贮存和使用中抑制析油的能力；化学安定性指润滑脂抗氧化的能力；受到机械剪切时稠度下降，剪切作用停止后其稠度又可恢复的能力，叫润滑脂的机械安定性。

(5)稠化剂：润滑脂采用不同的稠化剂，则具有不同的性能。如采用钙皂作稠化剂制成的钙基脂，高温溶化后仍不失润滑性，但不耐水；钠基脂耐水性好，但不耐高温。在润滑脂中稠化剂含量越多，则锥入度越小，熔点越高。

（二）润滑油的选用指标：

(1)粘度：反映了润滑油的稀释程度。粘度越高流动性越差，不易不渗入间隙较小的摩擦副中，但也不易被从摩擦面间挤出来，因而油膜承载能力强。

(2)闪点：在规定条件下加热润滑油，当油蒸汽与空气的混合气体与火焰接触时发生闪火现象的最低温度称为闪点。它是润滑油的一项安全指标，要求润滑油的工作温度低于闪点20-30℃。

(3)凝点：在规定条件下冷却到失去流动性时的最高温度称为凝点。

(4)机械杂质：指油品经溶剂稀释后再过滤，在滤纸上残留的固体物占试油的质量分数。它能够破坏油膜，加剧零件表面的研损和早期磨损，堵塞油路和过滤器。

(5)抗乳化性：润滑油与水接触并搅拌后，能迅速分离的能力称为抗乳化度。对工作在潮湿环境和可能有水进入摩擦副的润滑用油，应加强此指标。

(6)抗氧化安定性：润滑油在使用和储存过程中，抵抗氧化变质的能力，称为抗氧化安定性。油受到氧化会使颜色加深，粘度、酸值增大，并析出胶质沉淀，使油的润滑性能变坏。

(7)热氧化安定性：润滑油膜在较高的工作温度下易与空气中的氧化物，生成胶质膜，使油迅速变质，该指标反映了润滑油在高温下抑制胶质膜生成的能力。

5、润滑油脂的代用

（一）润滑油的代用原则

（1）代用油的粘度应与原用油的粘度相等或稍高；

（2）代用油的性能应与原用油的性能接近，特别是高温代用油要求有足够高的闪点、良好的氧化安定性与油性；低温代用油应有足够低的凝点；宽温度范围代用油应有良好的粘温性能；对极压润滑油的摩擦副，代用油应具有相同或更高的极压性能。

（二）润滑脂的代用原则

主要考虑锥入度和滴点，应使代用润滑脂的锥入度与原用润滑脂相等或稍小，滴点更高；对潮湿的环境，应考虑代用润滑脂的抗水性；代用润滑脂最好是性能更好的润滑脂，如用锂基脂代替钙基脂和钠基脂等。

6、常用润滑方式：

（1）手工润滑：一般由操作工人用油壶或油枪向油孔、油嘴、油杯加油，要求认真操作，按时、按量加油；

（2）滴油润滑：利用各种滴油油杯，只供一次润滑的少量润滑油，油量受油杯中油位和油温的影响。需要经常检查其作用是否正常，油位低于1/3时需要加油。此法结构简单，可以较均匀、连续地供油，但需人工照顾，不完全可靠；

（3）油绳和毡块润滑：利用毛绳、毛毡的吸油，毛细管、虹吸供油，并有一定过滤作用。多用于低速轻载处；

（4）强制送油润滑：机械强制润滑装置能按需要的量均匀地发送润滑油。装置一般由单向阀、活塞、弹簧等组成，也可以是柱塞泵、叶片泵，由传动轴或主轴上的主轮、偏心轮、棘轮、摆杆、齿轮或带轮带动。由于是运行机器本身带动，可靠性好，维护工作量小，油量可调整。但装置较复杂，受空间位置限制，只适用于少数机械；

（5）油雾润滑：利用悬浮在空气中的成为雾状的微小油粒进行润滑。一般利用压缩空气或蒸汽吹散润滑油成为雾状，送到摩擦表面上，形成必需的极薄的油膜。其优点是耗油量小，能保证连续供给，有一定压力，渗透力强，可保证润滑效果，但复杂，制造成本高，只适用于有气源的地方，且有污染；

（6）自带油润滑：应用机件本身和动力来供油，用于闭式齿轮、链条及内燃机曲轴箱等。这种润滑方法可靠，几乎不需要维护，防污节油。但流量不易调节，搅拌和热损失大。

（7）简单的机件润滑：包括油环润滑、油轮润滑、油链润滑、油滚润滑等，结构简单，自动可靠，但均有速度限制，油量不易调节；

（8）喷油润滑：直接将油喷至高速旋转的齿轮、轴承等摩擦副上，通过喷油嘴可使润滑油均匀分配，润滑油冷却效果好；

（9）压力循环润滑：对负荷较大、速度较高、产热量较多、润滑点集中的重要设备，采用压力循环润滑，其润滑充分可靠，冷却和冲洗效果好；

（10）润滑系统装置：包括润滑油液净化装置、油箱、液压泵、冷却器或热油器，显示控制仪表和反馈安全装置等组成的可靠润滑系统。其优点是压力供油，及时对多润滑点润滑，冷却及冲洗效果好，油耗小，操作自动化；

（11）润滑脂润滑方式：不常拆卸部分的滚动轴承，可在装配时涂敷和填充，用人工或自动地由脂杯、脂枪供应润滑油，其特点是准确可靠而无浪费。

7、设备润滑状态监测

润滑状态监测系统是进行设备润滑失效分析的基础，可用来对设备润滑状态进行诊断，由系统提取指示其状态的信息，判定润滑状态异常的部位，研究产生异常现象的种类和状态，以确定采取何种措施能使设备安全运行，在设备发生故障前进行预防性维修，采取补救措施防止事故的发生，其作用有：

(1)、可以保证设备无故障、安全而可靠地运行，能提高设备开动率和使用寿命；

(2)、能及时正确地对各种异常或故障进行监测，指导预防性维修，避免故障的发生，降低维修费用；

(3)、保证设备能发挥其最大设计能力，为优化设计、开发新产品提供运行数据和信息；

(4)、能提高设备使用的经济效益。润滑状态监测有以下几种：

1）直观监测：即直观检验机械整机或零部件的状态，如外观、形状、润滑油标内油流情况、油面高低、润滑油颜色等；

2）功能监测：主要是监测机械设备润滑系统的工作状况和功能是否正常，如测量它能否预期的工作参量（功率、效率、载荷、速度、压力、流量、温度等）正常的运行，润滑剂供送是否正常，各润滑装置及有关测量、监测及报警装置等工作是否有效使用；

3）磨屑与润滑剂污染监测：在机械承载部件如轴承、齿轮等运行过程中由于表面磨损及润滑剂变质或受污染而产生磨屑及污染物，依靠监测磨屑与污染物的数量与特性，而获得这些部件润滑及磨损或污染状态的信息，作出磨损趋势分析，从而预告可能发生的失效或故障；

4）摩擦、振动与噪声监测：对机器中运行部件由摩擦而引起的摩擦力、摩擦力矩及功率损耗、效率、温升及振动与噪声等进行评定与监测，以判定可能存在的故障与隐患

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