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了解润滑剂第二部分-避免陷阱

发布11/13/2013

作者:Kristin Lewotsky, MCA特约编辑

阅读本文的第一部分

从调整你的维护计划到避免交叉污染,这些建议可以帮助你的设备获得最长的使用寿命。

对终端用户来说,适当的润滑可能是最简单、最直接的方式,通过支持变速箱、轴承和执行机构等关键部件,实现设备投资回报的最大化。在第一部分在这篇分为两部分的文章中,我们介绍了润滑的基础知识,包括讨论粘度、稠度、增稠剂和添加剂的含义和选择标准。在这里,我们关注要避免的缺陷和要遵循的最佳实践,以优化机器寿命和性能。
润滑防锈剂的保护和润滑。照片由Klüber提供。
润滑剂分离运动部件,以减少摩擦,最大限度地减少热量,减少磨损,并使部件运行更长时间。每一种基础油都有一种粘度,它决定了油膜的强度,也就是油提供这种分离的能力。润滑良好的系统需要一定数量的润滑油,并在特定的润滑时间间隔内持续使用,之后部件需要重新润滑或更换。

油和油脂
在合适的地方,油通常提供最好的保护。例如,齿轮头最常使用油润滑,特别是当它们水平方向时。由于它们通常是封闭在外壳内的,因此与飞溅润滑等输送方式配合使用效果很好。在飞溅润滑方式下,齿轮底部的油池内的油会在运行过程中被提取出来分配。泵在更大的系统中增强了这个过程。对于最大的齿轮,表面张力可能不足以维持润滑。由雾化器产生的油雾可能是确保覆盖的更好方法。

油也能很好的散热。齿轮油可以与某些磨损金属(系统产生的微粒)结合,并将它们从运动部件中带走,在再循环过程中,可以通过过滤器将其清除。不过,这些过滤器需要权衡利弊——滤网太松,污染物就能通过,滤网太细,油污就不能有效通过。就像所有工程学的东西一样,这是一种平衡。

在非水平齿轮箱的情况下,可能难以将油保持在移动部件上,并且它可能随时间泄漏出密封。对于这些类型的应用,以及许多轴承和致动器,润滑脂是更好的解决方案。润滑脂含有增稠剂,以增加稠度并将基础油固定到位。油脂和润滑脂通常含有旨在改变其性质的添加剂,例如氧化抑制剂,防锈剂和粘度增强剂。

尽管基础油粘度在选择右润滑脂时发挥着关键作用,但也存在其他重要特征,如增稠剂在环境条件和剪切力所涉及的操作中携带的能力。另一个经常被忽视的问题是润滑剂与密封材料的兼容性。存在于不同基础油的效果的一般建议在橡胶和聚合物上,但密封的确切性质可能与制造商的制造商不同。测试提供了最安全的解决方案。

虽然正确选择润滑剂和输送方式很重要,但整体性能很大程度上取决于执行。用户仍然需要关注润滑剂是如何在初始和维护期间引入组件的,在整个生命周期中它是如何变化的,以及可能降低性能的缺陷。

适当的维护
曾经有一段时间,大型设施有专门从事润滑的技术。如今,这项任务经常落在普通维修人员身上,他们还有许多其他职责。问题是,重新润滑可能看起来简单,但如果不小心进行,可能比根本不润滑更糟糕。这也是浪费时间。根据变速箱的不同,换油可能需要一个小时,这还不包括收集工具所需的时间。这意味着实际上,一个人一天只能处理10个左右的齿轮箱,这是一个很小的数字,考虑到一些机器可能有100或更多的轴。

当然,人事时间只是挑战的一部分。要更换机油或润滑脂,机器通常必须关闭。日以继夜的生产线可能只安排了一到两天的停工时间,在此期间,维护人员专注于他们认为绝对必要的维修和升级。在未来的一段时间里,把预防性维护放在一边是很诱人的。不幸的是,“未来”往往变成了“不可能”。与此同时,由污染或润滑剂损坏引起的磨损仍在继续。其结果是在计划或计划外停机时间中需要替换更多失败的组件。

在这些情况下,所谓的免维护组件可能非常吸引人。通常小于25马力的电机不需要任何再润滑。密封寿命轴承和非润滑联轴器也有助于消除润滑头痛。事实上,部件在终身密封状态下可能会有更好的性能,这仅仅是因为维护人员在重新润滑时经常使用糟糕的技术。Des-Case公司教育服务经理和高级技术顾问Jarrod Potteiger说:“在普通的工厂里,人们(不恰当地)给电机加润滑油造成的损害比避免给电机加润滑油造成的损害还要多。这导致很多人干脆停止给电机加润滑油。”我不提倡那样做,但我确实提倡找出那些没有积极好处的案例。这样你就不会浪费不必要的时间,也不会损坏部件,因为重新润滑的成本比延长寿命所节省的成本还要高。”

润滑的最佳做法
尽管选择终身密封组件是一个有益的策略,但几乎所有的工业终端用户都必须进行一定数量的再润滑。关键是正确地执行。润滑剂的体积是一个重要的参数-空空间允许润滑脂或油再循环。通常,变速箱有油位表在外面与高和低填充线,以简化过程。

自由空间是高速轴承特别需要关注的问题。对于一些高速应用,轴承可能被填满油脂,只有20%的开放体积。相反,用于低速应用的轴承可以容忍相当高的填充尺寸。当然,这是一种平衡。过多的油脂会造成问题,但油脂不够会使一些表面不受保护。

专业润滑脂。照片由Klüber提供。为了防止损坏,在部件投入使用之前,所有可能接触到的表面都必须进行涂层处理,这一过程称为磨合。例如,机器轴承应在机器组装时运行。例如,对于高速机床主轴,安装人员应该引入精确数量的润滑剂,然后开始以极低的速度移动轴承,同时监测温度,以确保只发生逐渐增加的情况。Klüber润滑公司的工程和技术服务总监Steve Mazzola说:“如果你能在不出现温度峰值的情况下将机器运行到最大,并稳定在一个合理的温度,那么你就完成了运行。”随着速度的提高,这一点变得越来越重要。”

征服污染
污染是润滑中最大的问题之一,对机器寿命有最大的影响。润滑剂可能会被微粒和湿气污染。其中,粒子污染是最大的问题。数控加工或木材加工等工业应用会产生大量的颗粒,这些颗粒可以穿透密封件,并与润滑脂或油混合,对齿轮、执行器和轴承产生磨蚀作用。Potteiger说:“大多数设备寿命损失是由机械磨损造成的,而大多数机器磨损是由颗粒污染造成的。”“如果消除了颗粒污染,就可以在很大程度上消除机器磨损,并最终延长部件寿命。”

涉及水分污染时,在冲洗环境中使用的腐蚀性液体,但即使是水也会有令人惊讶的负面影响。您不需要通过恒定的滴水或高压水喷射直接暴露于液体。油可以吸收印刷和纸张加工中的高湿度环境中的空气中的水分。在环境极端甚至每天关断引起的热循环的存在下,水可以在组件中凝结,甚至可以在用于将油存储或输送到系统的容器中。水可以乳化在润滑组分壳体内的基础油或豆腐。更糟糕的是,它可以与抗氧化剂,锈病抑制剂,粘度增强剂等的添加剂反应,导致早期崩溃。

如果过滤器的尺寸合适,并在适当的间隔内取出或清洗,则可以过滤油以去除污染物。另一方面,油脂不会释放微粒。只有在重新润滑时更换旧的润滑脂才能将它们从接触区域清除。对于油脂和油脂来说,重新润滑是最好的解决方案。

交叉污染
油易于氧化分解。这意味着随着时间的推移,油脂会沉积基础油和增稠剂的残留物。同时,基础油与增稠剂在油脂中的总体比例也发生了变化。这可能导致油脂进入心脏,但却失去了散热的能力。在这种情况下,最好的解决方案是取出组件,清洗它,并重新润滑。

在高温操作中,适当的润滑剂选择和适当的维护尤为重要。虽然增稠剂是用来固定油的,但这并不是一个孤注一篑的过程。在较高的温度或剪切力下,增稠剂可能会释放一些基础油,只有当压力消失时才会吸收。聚脲增稠剂往往更有效的控释和再吸收,使他们很适合运动应用。像锂或钙这样的增稠剂可能会在高温下过快地释放油,导致净油损失。

在石油损失的情况下,它可能很诱人,只需加入更多的基础油,希望重新乳化油脂。这是一个棘手的解决方案,注意到Mazzola。润滑剂之间的交叉污染呈现出巨大和经常忽视的问题,特别是对于润滑脂。某些润滑脂化学物质可以被认为是混溶性的(在任何比例的任何比例中),其他润滑脂化学物质,而其他润滑脂化学物质也不是。含有不相容的增稠剂的混合润滑脂可导致润滑脂液化,加速磨损;或凝固,可能燃烧组件本身。不相容的润滑脂可以彼此引起去凝胶,这意味着润滑脂失去其将基础油固定到位的能力。两个分开使油耗尽轴承。它不仅可以保护轴承辊,它也可以穿透连接部件的密封,也可以在那里触发故障。

混合不相容的润滑脂是一个比你想象的更容易的错误。“当今电机中使用的绝大多数轴承使用了聚脲润滑脂,用于高温操作,而最常见的是普通市场的含量是基于锂的。聚脲和锂不兼容,因此如果维护技术试图放置标准店铺润滑脂进入电动机的油脂配件,结果可能是快速的故障。

“油脂的交叉污染是一个非常大的问题,”Potteiger说。“许多部件故障都是由于人们不了解润滑脂兼容性问题,或者有时只是因为他们犯了错误,而无意中混合了不兼容的润滑脂而导致的。”他主张使用颜色编码或字母数字编码来识别不同类型的润滑脂,并尽量减少混合的机会。

有时,混合是可以避免的,比如当客户需要从一种润滑剂换到另一种时。也许他们再也找不到推荐的润滑剂了,或者他们希望省钱。问题是,开发润滑油是一门艺术,也是一门科学,没有哪两门是相同的。有些可能表现出良好的剪切稳定性,有些可能有更好的耐腐蚀性,有些可能在目标操作温度下流动更好。新供应商很难知道原来的润滑剂的哪些方面适合应用。用户应该提供尽可能多的关于应用程序的详细信息,而不是简单地寻找一组属性。“客户可能会打电话说,‘嘿,我使用的是合成锂2号油脂,我想买你们的同类产品,’但这并不容易。我们可能有80种不同的油脂满足基本描述,但它们都有点不同,”Mazzola说。“准确了解应用的要求非常重要,从环境条件、速度、负载、负载周期等,了解要更换的润滑剂和新润滑剂之间的差异。”

转换后的运行和初始运行阶段是非常关键的时间。应仔细观察元件是否温度升高、振动或泄漏。也许密封材料与新润滑剂不兼容,但如果无法找到制造商,最终用户将无法知道,直到他们发生故障。最安全的方法是对新润滑油的单一组分进行测试,以发现任何问题,然后再将替代品广泛应用于工厂。

适当的选择和维护,润滑可能是您可以做出的最佳投资,以最大化您的资本资产的寿命表现。你所需要做的就是与你的供应商进行一些研究和讨论,从而制定一个预防性的维护计划。“在我看来,这一切都与教育有关,”马佐拉说。“每当我与客户或潜在客户交谈时,我都会利用这个机会,确保他们了解使用正确的润滑剂是多么重要,而且要以正确的频率润滑,并照顾好资产和设备。”如果您避免了这些缺陷,并致力于执行维护计划,那么您可以期待在很长一段时间内从您的设备获得最佳性能。

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