1、設備潤滑技術與潤滑管理張翠鳳第1頁，共50頁。 一、摩擦學基本原理 1、摩擦學的定義和研究內容 2、摩擦類型 3、磨損類型 4，減少磨損的途徑 5，潤滑狀態曲線（Stribeck曲線） 6，邊界潤滑 7、流體潤滑 8，摩擦學研究進展 二、設備潤滑管理 1、用摩擦學原理指導設備潤滑管理 2、設備潤滑管理（重要性、定義、主體、目的、內容、 實施、效果） 3，計算機輔助設備潤滑管理 三、潤滑材料 1、潤滑油的制備 2、工業機械用潤滑油規格標準 3、潤滑油的主要質量指標 4、潤滑脂的主要質量指標 5、潤滑油添加劑 6、油品的合理選用、代用和混用 7、油品的更換 8、合成潤滑劑 9。國外主要油品公司工業

2、潤滑油簡介 四、機械設備的潤滑方法 1，分散潤滑 2，集中潤滑 3，典型機械零部件的潤滑 五、油液分析技術 1、油液的簡易診斷 2、油液性能分析技術 3、油液診斷技術第2頁，共50頁。摩擦學的定義摩擦學是研究相對運動的相互作用表面的有關理論與實踐的一門學科。 摩擦是現象，磨損是結果，潤滑是減緩磨損的一種辦法。第3頁，共50頁。摩擦類型 干摩擦 邊界摩擦 指兩接觸表面存在邊界膜的摩擦。 流體摩擦 指兩相對運動的接觸表面間存在流體膜的摩擦。第4頁，共50頁。磨損類型 第5頁，共50頁。減少磨損的途徑 材料的選配 耐磨性 按磨損類型選材原則 潤滑 表面強化處理或耐磨處理 結構設計 科學使用設備、精心

3、維護設備第6頁，共50頁。潤滑狀態曲線邊界潤滑狀態I、部分流體動壓潤滑區或稱混合潤滑區II、流體動壓潤滑區III。第7頁，共50頁。邊界潤滑兩種接觸面間存在極薄潤滑膜的潤滑形式。 兩接觸表面間存在的極薄的潤滑膜稱為邊界膜。根據膜的性質不同，它可以分為吸附膜和反應膜兩類。 吸附膜又可分為物理吸附膜和化學吸附膜；反應膜分為化學反應膜和氧化膜。第8頁，共50頁。流體潤滑 流體靜壓潤滑是利用外部壓力源使潤滑劑具有一定的壓力，并能夠承受載荷隔開兩個接觸表面的一種潤滑狀態。 流體動壓潤滑的三個必備條件，摩擦副兩表面間：1、有一定粘度的流體；2、有相對運動速度；3、形成油楔。第9頁，共50頁。摩擦學研究進展

4、 流體潤滑理論的進展 經典流體潤滑 工程型流體潤滑 納米薄膜潤滑時間1986年起20世紀60年代起20世紀90年代起工作表面剛性表面，表面光潔彈性、彈塑性；表面結構、表面形狀偏差表面原子分子結構（納米級）環境等溫溫度場、熱變形溫度場、熱變形、電磁場潤滑膜流體膜粘性流體膜吸附膜、有序流體膜和粘性流體膜的結合理論基礎流體動力學粘性流體力學粘性流體動力學、表面物理、表面化學適用工況一般情況特種工況微機電系統第10頁，共50頁。潤滑劑的進展 礦物基潤滑劑 合成潤滑劑 綠色潤滑劑 （含添加劑） 綠色潤滑劑 定義：既滿足工況要求，潤滑劑本身及其耗損產物 對生態環境又不造成危害，或在一定程度上 為環境所容許

5、。 研究進展：基礎油和添加劑，以及兩者的匹配。 基礎油：合成油（脂），植物油 添加劑：堿金屬鹽、有機胺、硫化脂肪等 目前有的發達國家通過法律來控制潤滑油的排放.第11頁，共50頁。潤滑裝置進展 結構上小型化、集中化 配置監測和控制系統的自動化潤滑裝置 配備監測和控制系統故障的自動報警裝置 采用系統觀點和系統分析方法處理磨損故障 提高油品清潔度，延長零件和液壓系統使用壽命 加強對零件磨損的監控第12頁，共50頁。摩擦學原理指導設備潤滑管理 現代設備的整體失效是很少見的，局部關鍵件失效占多數，摩擦、磨損、潤滑引起的失效為最常見。現代設備的摩擦副一旦失效，既產生一系列故障，又造成經濟損失。解決這些失

6、效的途徑不是提高機械零部件的質量，而是運用摩擦學原理去處理。 零件的磨損都有一定的規律： （1）磨合階段 （2）穩定磨損階段 （3）急劇磨損階段 根據摩擦學原理，磨合階段愈短愈好；穩定階段越長越好，避免出現急劇磨損階段。在保證零件的設計制造質量的前提下，對潤滑劑進行科學管理，即合理選用潤滑劑，并對其使用進行質量監控、控制污染和潔凈處理等。 摩擦學原理在現代設備的一生中都處于重要地位，從事設備管理，尤其是從事設備潤滑管理的人掌握摩擦學技術的水平在很大程度上決定了設備工作的可靠性的實現。 tV第13頁，共50頁。設備潤滑管理的重要性 潤滑劑是機械設備的“血液”，潤滑方法和裝置是輸送血液的“心臟”；

7、潤滑技術的每個環節，比如潤滑劑的選用、更換，以及潤滑裝置的使用，如果不當均可引起設備故障，以至整條生產線出現故障，導致巨大的經濟損失。 企業升級，設備管理有否決權；設備管理升級，潤滑管理有否決權。第14頁，共50頁。設備潤滑管理的概念定義：企業采用先進的管理方法和技術措施，合理選擇和使用潤滑劑，采用正確的給油方式以保持機械摩擦副處于良好的潤滑狀態。主體：潤滑劑、潤滑方法和裝置。目的：防止機械設備的摩擦副異常磨損；防止潤滑油（脂）、 液壓油泄漏；防止雜質和異物進入摩擦副表面之間，進 而可預防機械設備工作可靠性下降和潤滑事故的發生， 提高設備生產率、降低運轉費用和維修費用。內容： 全過程管理： 選

8、擇潤滑劑-采購-運輸-驗收-儲存-發放-跟蹤檢驗-按質換油-回收利用 運用摩擦學原理正確實施潤滑物資管理和潤滑技術管理。第15頁，共50頁。設備潤滑管理的實施 1、建立健全潤滑管理的組織機構； 2、制定并實施設備潤滑管理的規章制度； 3、潤滑管理的日常業務工作： （1）潤滑劑的選擇； （2）油脂用量計劃； （3）潤滑劑的定期分析與診斷。 4、潤滑故障處理； 5、廢油回收與再生處理； 6、開展潤滑管理的基本活動： （1）防止潤滑油脂泄漏活動； （2）油液凈化活動。 7開發和應用高性能潤滑劑，提高用油質量，延長換油期。第16頁，共50頁。潤滑油的制備目前，使用最多的潤滑油類型是礦物油類潤滑油，它是

9、以石油餾分為原料生產的。 第17頁，共50頁。油的規格指標 理化指標 粘度、酸（堿）值、水分、機械雜質、閃點 等。 性能指標 抗泡沫性、抗氧化性、抗腐蝕性、抗乳化性、 極壓性等。 性能試驗 一般測某類油就用此類油的有代表性的設備 按有代表性的工況制定的試驗條件做評定方 法。第18頁，共50頁。潤滑油的日常品質檢驗指標 1、粘度：表示潤滑油內部產生相對運動時，內摩擦力的大小； 2、酸值：潤滑油中含有酸性物質的指標。單位 ：mgKOH/g； 3、水分：潤滑油含水量的重量百分數或體積百 分數； 4、機械雜質：潤滑油中存在的不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀 物、 膠狀懸浮物、砂土、鐵屑，以及由添加劑帶

10、來的 一些 難溶于溶劑的有機金屬鹽等雜質； 5、閃點：在規定的實驗條件下加熱油品，油面上方的油蒸汽與空氣 的混合物在同給定的小火焰接觸時，產生閃火現象的最低 溫度； 6、極壓性：指潤滑油在低速高負荷或高速沖擊負荷條件下，防止磨 擦面發生擦傷和燒結的能力 。若用四球機測試，指標為Pb，Pk, ZMZ。 第19頁，共50頁。潤滑脂的主要質量指標 潤滑脂由基礎油、稠化劑和添加劑調和而成。其主要指標有： 1、錐入度：表示潤滑脂稠度的指標； 2、滴點：決定潤滑脂使用溫度的指標； 3、水分：潤滑脂含水量； 4、機械雜質：混入潤滑脂中的不溶解的灰塵、 沙礫、金屬微粒等； 5、抗腐蝕性：反映對金屬零件有沒有腐

11、蝕作用的指標。 第20頁，共50頁。潤滑油添加劑 根據所起作用可以分為兩大類：一類是改善潤滑油物理性能的,一類是改善潤滑油化學性能的。 1、清凈分散劑； 2、抗氧化添加劑； 3、油性添加劑； 4、極壓抗磨添加劑； 5、增粘添加劑（粘度指數改進劑）； 6、防腐蝕添加劑； 7、抗泡沫添加劑； 第21頁，共50頁。油品的合理選用原則： 必須滿足降低摩擦副相對運動表面摩擦阻力、減少表面磨損和能源消耗的要求。主要根據摩擦副的工作條件選用（載荷、運動速度、溫度、工作環境）。方法： 借助工程手冊中圖表。簡單方法： 選用的油品種類（名稱）與用油的零件部位名稱一致。慎重參考設備制造廠家推薦用油。第22頁，共50

12、頁。油品的混用油品不宜混用的說明： 1、一般情況下應盡量避免混用； 2、不同品種的潤滑油不能混用； 3、相同品種不同生產廠家的潤滑油不能 混用； 4、潤滑油與潤滑脂不要混用； 5、新油與舊油不要混用。第23頁，共50頁。潤滑油在使用中的變化 1、水、空氣、溫度、機械剪切和有害介質等作用，使基礎油氧化、裂化、聚合，添加劑消耗、失效。 2、表現：各項指標變壞；生成沉積物。 第24頁，共50頁。潤滑油被污染 潤滑油中混入水分有以下危害： 使添加劑水解、沉淀或溶于水； 造成腐蝕和銹蝕； 降低潤滑能力； 乳化和生成油泥。 油中的燃料和煙炱的影響 混入燃料，稀釋潤滑油； 破壞某些添加劑，使粘度和閃點下降；

13、 油中煙炱含量增加，使粘度快速增加，磨損增加。 第25頁，共50頁。潤滑油被污染（續） 灰塵和雜物進入油液的影響 造成磨料磨損； 堵塞油孔、油道和濾網； 油的使用性能下降 進入空氣的危害 油泵空吸、供油失敗； 液壓系統工作不穩定； 泵體產生空蝕； 油溫升高，加劇氧化，減少油的壽命。 其他污染第26頁，共50頁。潤滑油品的質量維護 1、潤滑油品儲存、運輸過程中的質量維護； 2、潤滑油品使用過程中的質量維護； 第27頁，共50頁。合成潤滑油 合成潤滑油是采用有機合成方法制備的。它與礦物油相比，具有以下特性： 1、優良的耐高溫性能和熱氧化穩定性； 2、優良的粘溫性能和低溫性能； 3、優良的化學穩定性

14、； 4、良好的潤滑性和較低的揮發性。第28頁，共50頁。合成潤滑脂 合成潤滑脂是指以合成油為基礎油的潤滑脂。它與以礦物油為基礎油的潤滑脂相比，具有以下特性： 1、優良的高溫性能（高滴點、低蒸發 度、好的熱氧化安定性）； 2、較好的低溫性能； 3、良好的機械安定性； 4、良好的耐介質性能。第29頁，共50頁。工業齒輪油Shell Omala HD Oil合成齒輪油應用于重負荷，高溫和較大的環境溫度變化下工作的閉式齒輪傳動。也適用于滑動軸承，滾動軸承的潤滑。適用于循環系統。卓越的潤滑性能優異的熱穩定性和防老化性，即使高溫條件下，也可確保油的長的使用壽命。杰出的防銹和防腐蝕性能。典型產品：Omala

15、 (HD220,HD320)第30頁，共50頁。Shell Omala Oil極壓齒輪油（含極壓添加劑，抗腐蝕劑，抗氧化劑， 抗泡劑和降凝劑）主要用于重負載工業齒輪傳動潤滑也適用于軸承潤滑用于循環系統和飛濺潤滑系統杰出的熱穩定性和抗氧化性分水性強良好的抗腐蝕性能抗泡性強典型產品：Omala (68,100,150,220,320,460,680) 密度 粘度400C 粘度1000C 粘度指數 閃點 傾點 320 0.893 320 24 95 2440C -90C第31頁，共50頁。Mobil SHC 600 Series齒輪油合成齒輪油用于極高或低溫情況下的軸承及齒輪潤滑高粘度指數高使用壽命

16、典型產品： Mobil SHC 624（626，627，629，630，632，634，636，639）第32頁，共50頁。Mobilgear 630Mobilgear 634 1，美孚齒輪油600系列 2，該系列為優質重型工業用齒輪油，專用于一般負荷至重負荷條件下密封齒輪裝置。它含有防銹，防腐蝕，抗泡沫和硫磷型極壓抗磨添加劑。在重負荷齒輪裝置中，它可以減少摩擦阻力，從而減少溫度增加。 3，性能指標 比重 傾點0C 閃點0C 粘度（400C） 粘度（1000C） 粘度指數 ISO 等級0.90 -18 216 209 17.8 95 220634 0.91 -7 232 437 30.4 95

17、 460第33頁，共50頁。Mobilux EP0Mobilux EP2 1，美孚潤滑脂EP系列 2，該系列是以羥基硬脂酸鋰為皂基配制的多用途極壓潤滑脂。它實用于-290C至1210C和有水沖洗的環境下使用。其減摩性能及低溫泵動性良好，抗氧化性能優異，能防止銅合金腐蝕，在有堿性水沖洗時仍能防止鋼鐵生銹。它應用于集中給脂系統，也用于滑動軸承部位。 3，性能指標 NLGI 皂基 針入度 結構 滴點0C 顏色 基礎油粘度 編號 （操作60次后） （400C） EP0 0 鋰基 370 光滑 190 棕 150EP2 2 鋰基 280 光滑 190 棕 150第34頁，共50頁。機械設備的潤滑方法分散

18、潤滑 對個別的、分散的潤滑點 實施潤滑的方式。第35頁，共50頁。集中潤滑 對多個潤滑點 使用供油系統 提供潤滑的方式第36頁，共50頁。潤滑油的過濾系統 設備精度高、過濾系統要求更加嚴格； 濾清器的精度； 濾清器的質量和更換都對減少磨損的效果明顯。第37頁，共50頁。典型機械零部件的潤滑 滑動軸承的潤滑 滑動軸承的失效 選油原則： 綜合考慮、負荷、 速度、間隙、 溫度、 軸承結構等。第38頁，共50頁。齒輪傳動的潤滑 齒輪的失效形式 齒輪表面嚴重磨損 齒輪表面疲勞 齒輪表面塑性流動 齒頂崩齒和齒根斷裂第39頁，共50頁。機床滑動導軌的潤滑 滑動導軌工作特點 滑動導軌的磨損 粘附磨損 磨料磨損

19、 滑動導軌選油第40頁，共50頁。機床導軌爬行和防止爬行的措施 導軌爬行定義 導軌爬行原因 從摩擦學角度研究防爬措施 設計為靜壓導軌 使用有油性添加劑的導軌油 選用較小的材料作導軌副 第41頁，共50頁。油液的簡易診斷方法 1、粘度的簡易診斷； 2、水分的簡易診斷； 3、機械雜質的簡易診斷； 4、通過潤滑油的色度簡易分析、進行診斷。5、斑點試驗第42頁，共50頁。潤滑油液性能分析技術1、油液常規理化性能的檢測 使用 實驗室標準的測試方法和相應的測試儀 器；油液性能的現場快速測試技術。2、油液綜合質量檢測 國內外使用的現場評定油液綜 合質量的方法和相應儀器。第43頁，共50頁。潤滑油液監測與診斷

20、技術油液監測與診斷技術基本特性： （1）監測對象： 設備的潤滑系統和液壓系統。 （2）監測與診斷故障類型： 與上述系統 的摩擦、磨損和潤滑有關。 （3）監測與診斷信息來源： 潤滑油液。第44頁，共50頁。潤滑油液監測與診斷技術（續）實施程序： 1、選擇對生產、產品質量、經濟效益影響較大的設備為監測對象； 2、選擇油樣。這是實施技術的重要環節； 3、制備檢測油樣； 4、將檢測油樣送入監測儀器，定性、定量測定有關參數； 5、進行檢測數據處理與分析； 6、根據數據處理分析的結果，判斷設備的異常、異常部位、異常程度和原因，預報可能出現的問題以及發生異常的時間、范圍和后果； 7、提出改進設備異常狀況的措施。第45頁，共50頁。原子發射光譜技術及儀器 原子吸收光譜技術、原子發射光譜技術都是通過分析潤滑油中金屬磨損微粒的材料成分和數量，對比設備使用過程中金屬磨損微粒數量變化速度，了解設備摩擦副的磨損情況，來正確判斷設備異常和預防故障，為設備科學檢修提供依據。 一、原子發射光譜技術（AES）和