高粘性齒輪潤(rùn)滑脂是由鋰皂稠化劑稠化特高粘度合成油,并加有抗氧化、抗腐蝕等添加劑精制而成的潤(rùn)滑膏。優(yōu)異的損消音、潤(rùn)滑、抗磨損及耐久性能,設(shè)計(jì)用于對(duì)降噪音、抗磨要求較高的塑膠及金屬齒輪箱的消音和潤(rùn)滑。特別適合10000轉(zhuǎn)/分鐘以上的高速小齒輪的消音潤(rùn)滑。
高粘性齒輪潤(rùn)滑脂是由復(fù)合稠化劑稠化高粘度半合成油,并加有抗磨、防銹蝕、抗氧化、增粘劑等多種添加劑精制而成長(zhǎng)纖維抗磨潤(rùn)滑脂。此高粘附性潤(rùn)滑脂能設(shè)計(jì)用于高轉(zhuǎn)速的齒輪、蝸輪的潤(rùn)滑及降低噪音,可克服高轉(zhuǎn)速離心力,在高速時(shí)不易被甩掉,并滿足齒輪裝置的降噪音、防泄漏的潤(rùn)滑要求。適用溫度范圍:-25~+150℃。
一、概述
潤(rùn)滑脂是由稠化劑稠化基礎(chǔ)油所形成的一種具有可塑性的潤(rùn)滑劑,在機(jī)械設(shè)備摩擦副上主要起到減摩、防護(hù)、密封三大作用。為了滿足苛刻條件的使用要求,潤(rùn)滑脂中也常添加功能性添加劑,以改善其使用性能。
潤(rùn)滑脂具有可塑性,兼有液體和固體潤(rùn)滑劑的特點(diǎn),是常用的潤(rùn)滑材料。在常溫或靜止?fàn)顟B(tài)下,能粘附在被潤(rùn)滑的表面,當(dāng)溫度升高或受到機(jī)械剪切作用(摩擦副的運(yùn)動(dòng))時(shí),潤(rùn)滑脂就會(huì)變軟甚至成為半流體狀態(tài),溫度降低和機(jī)械作用消失后,又可恢復(fù)到可塑狀態(tài),這就是潤(rùn)滑脂獨(dú)特的流變性。
潤(rùn)滑脂獨(dú)特的流變性使其可以應(yīng)用到一些液體或固體潤(rùn)滑劑無(wú)法應(yīng)用的領(lǐng)域,其應(yīng)用之廣泛幾乎涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、航空航天業(yè)、電子信息業(yè)和軍事裝備等領(lǐng)域。
二、潤(rùn)滑脂的組成
基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑是潤(rùn)滑脂的三大主要組分。其中稠化劑可以是一種,也可以是多種;基礎(chǔ)油也可以是一種或由多種基礎(chǔ)油調(diào)和而成。潤(rùn)滑脂與潤(rùn)滑油的最根本的區(qū)別在于它的組成中含有稠化劑。稠化劑的存在,使?jié)櫥哂胁煌跐?rùn)滑油的很多性能特點(diǎn)和用途。一般基礎(chǔ)油占80%~95%、稠化劑占4%~ 20%、添加劑占0~5%。
2.1 基礎(chǔ)油
潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能主要取決于基礎(chǔ)油,基礎(chǔ)油的類型還決定了潤(rùn)滑脂的高溫蒸發(fā)特性、低溫泵送性和相似粘度,大致決定了潤(rùn)滑脂高溫、低溫的使用范圍。
基礎(chǔ)油可分為礦物油和合成油兩大類。一般工業(yè)用潤(rùn)滑脂(包括汽車用潤(rùn)滑脂)多采用中高粘度礦物油作為基礎(chǔ)油,但國(guó)防工業(yè)、精密儀器和苛刻條件下工作的機(jī)械設(shè)備等對(duì)潤(rùn)滑脂性能有更高的要求,多采用合成基礎(chǔ)油。常用的合成油包括聚α-烯烴油(PAO)、酯類油(包括雙酯,三元羧酸酯和多元羧酸酯等)、硅油(包括甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油和含鹵素硅油等),以及聚二乙二醇醚、聚苯醛及含氟基礎(chǔ)油等。
選擇基礎(chǔ)油的類別主要依據(jù)設(shè)備的工況條件,一般而言,用于高速、輕負(fù)荷、低溫條件下的潤(rùn)滑脂,宜選擇較低粘度(200 ~350N)和傾點(diǎn)(如-10℃)基礎(chǔ)油;用于中速、中負(fù)荷和溫度不太高條件下的潤(rùn)滑脂,宜選擇中等粘度基礎(chǔ)油(350~500N),用于低速、高負(fù)荷和較高溫度條件下的潤(rùn)滑脂,宜選擇較高粘度基礎(chǔ)油(500N或BS)。
2.2 稠化劑
稠化劑是被相對(duì)均勻地分散在基礎(chǔ)油中而形成潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)的固體顆粒,是潤(rùn)滑脂的重要組分,一般分為皂基、非皂基和烴基三大類。稠化劑在潤(rùn)滑脂中形成如海綿狀或蜂窩狀的結(jié)構(gòu)骨架,將基礎(chǔ)油包起來(lái),使其失去流動(dòng)性。稠化劑對(duì)潤(rùn)滑脂的性質(zhì)有很大影響,它決定著潤(rùn)滑脂的粘稠程度、耐水和耐熱等使用性能,其含量越高,稠化能力越強(qiáng),潤(rùn)滑脂越稠;它的耐熱性和耐水性好,則潤(rùn)滑脂的耐高溫和耐水性就好。
1)皂基稠化劑
皂基稠化劑是一些特定金屬的有機(jī)酸皂,因其金屬組成的不同又可分為單皂基、混合皂基和復(fù)合皂基稠化劑。
(1)單皂基:以單一金屬皂作為稠化劑,一般就以這種金屬皂的名稱來(lái)命名潤(rùn)滑脂,如鈣基潤(rùn)滑脂、鋰基潤(rùn)滑脂、鋁基潤(rùn)滑脂等。
(2)混合皂基:以兩種或兩種以上金屬皂作為稠化劑,兼有兩種基型潤(rùn)滑脂的特性,如鈣-鈉基潤(rùn)滑脂,兼有鈣基潤(rùn)滑脂的抗水性和鈉基潤(rùn)滑脂耐高溫的性能。
(3)復(fù)合皂基:金屬皂與其金屬鹽共結(jié)晶而形成復(fù)合皂基稠化劑,一般具有較高的耐溫性、良好的機(jī)械安定性和膠體安定性,如高級(jí)脂肪酸鈣和醋酸鈣制成復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂等。此外,也可使用一種脂肪酸和另一種非脂肪酸來(lái)形成復(fù)合皂稠化劑。
一般采用脂肪原料與堿反應(yīng)制備脂肪酸金屬皂。其中,脂肪原料來(lái)源較廣,有動(dòng)植物油、硬化油、脂肪酸等。堿類也是必不可少的原料,其大多數(shù)是堿金屬、堿土金屬的氧化物或氫氧化物,如氫氧化鈉、氫氧化鋰和氫氧化鈣等;也有鋁鈦等金屬的有機(jī)化合物,如三異丙氧基鋁、四異丙氧基鈦等。
2)非皂基稠化劑
非皂基稠化劑有無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類,其中無(wú)機(jī)稠化劑包括表面改性的有機(jī)膨潤(rùn)土和硅膠(包括表面改質(zhì)的和未改質(zhì)的硅膠);有機(jī)稠化劑有陰丹士林染料、酞菁銅顏料、N-十八烷基對(duì)苯二甲酸單酰胺金屬鹽、有機(jī)脈、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物和氟化苯等。
無(wú)機(jī)和有機(jī)稠化劑各具特點(diǎn),所制成的潤(rùn)滑脂能分別滿足不同的苛刻條件,如高溫、低溫、高真空、抗輻射、抗強(qiáng)介質(zhì)等。
3)烴基稠化劑
烴基稠化劑主要是石蠟和地蠟,其所制成的烴基潤(rùn)滑脂具有良好的防護(hù)性和抗水性。
2.3 添加劑
為了滿足機(jī)械設(shè)備對(duì)潤(rùn)滑脂的特殊性能要求,需要添加功能性添加劑,以改善或增加潤(rùn)滑脂的某些性能。需要注意的是,大多數(shù)添加劑,特別是極性較強(qiáng)的添加劑對(duì)潤(rùn)滑脂膠體結(jié)構(gòu)具有不同程度的破壞作用,會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂稠度和滴點(diǎn)下降、分油量增加。因此,篩選既能改善潤(rùn)滑脂性能,又對(duì)潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)影響較小的添加劑十分重要。
1)抗氧劑
潤(rùn)滑脂的氧化主要是基礎(chǔ)油的氧化,會(huì)生成腐蝕性產(chǎn)物,導(dǎo)致潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)破壞、油皂分離,滴點(diǎn)和稠度等理化性質(zhì)變差,使用壽命縮短。在潤(rùn)滑脂體系中,脂肪酸皂的金屬離子是基礎(chǔ)油氧化的催化劑,金屬種類不同、催化效果也有所差別,鈉和鋰的催化作用比鈣和鋁更大,這種促進(jìn)作用使得皂基潤(rùn)滑脂比潤(rùn)滑油更容易氧化,加上潤(rùn)滑脂使用溫度范圍較寬、工作環(huán)境復(fù)雜、有害物質(zhì)侵人、使用時(shí)間較長(zhǎng),都對(duì)潤(rùn)滑脂的氧化具有促進(jìn)作用。
為了提高潤(rùn)滑脂的抗氧化性,需要添加抗氧劑,應(yīng)該根據(jù)不同的皂基潤(rùn)滑脂和工況選擇不同種類的抗氧劑和劑量。常用的抗氧劑有胺類抗氧劑,如二苯胺、苯二胺和苯基-α-萘胺等;酚類抗氧劑,如2,6-二叔丁基對(duì)甲酚和2-萘酚等;另外還有有機(jī)硫化物抗氧劑,如吩噓嗉和有機(jī)硒化物抗氧劑、十二烷基硒和二芳基硒等。其中,胺類添加量為0.3%~2.0%,酚類添加量為0.2%-1.0%,有機(jī)硫化物添加量0.3%-1.0%,有機(jī)硒化物為0.05%0.5%。根據(jù)潤(rùn)滑脂要求的抗氧性,來(lái)選擇抗氧劑及其劑量。
2)極壓抗磨劑
為了改善潤(rùn)滑脂的耐負(fù)荷能力和抗磨性,防止或減少金屬表面的磨損,在高負(fù)荷條件下發(fā)生燒結(jié)、卡咬、刮傷,需要添加極壓抗磨劑。常用的極壓抗磨劑是一些含硫、磷、氯、鉛、鋁的化合物。其中,氯類和硫類可提高潤(rùn)滑脂的耐負(fù)荷能力,而磷類和有機(jī)金屬鹽類具有較高的抗磨能力。因此,通常將不同種類的極壓抗磨劑按一定比例混合,其抗磨性能會(huì)更好。其中,硫化物有硫化烯烴、硫化鯨油、硫芐和硫化脂肪等;磷化物有磷酸三甲酚酯、磷酸三乙酯和亞磷酸二正丁醇等,此外,還有氯化石蠟、環(huán)烷酸鉛和二烷基硫代氨基甲酸鹽(鉛、鋁、錦等)等極壓抗磨劑。
3)防銹劑和抗腐劑
金屬在酸性環(huán)境介質(zhì)條件下易發(fā)生腐蝕或生銹。一般情況下,潤(rùn)滑脂本身可形成較厚的覆蓋油膜,具有一定的防銹性,但專用防銹潤(rùn)滑脂或強(qiáng)化防銹能力的潤(rùn)滑脂還需要添加防銹劑。防銹劑多是一些表面活性大的極性化合物,大多數(shù)防銹劑具有極性基團(tuán)和較長(zhǎng)的烴基。常用的防銹劑有中性和堿性石油磺酸鋇和磺酸鈣、二壬基萘磺酸鋇、山梨糖醇單油酸酯、脂肪酸胺等,此外還有亞硝酸鈉等。有色金屬(如銅及其合金)容易發(fā)生腐蝕,需要在潤(rùn)滑脂中添加抗腐劑,常用的抗腐劑有苯并三氯唑、苯并噻唑、咪唑琳類等。
4)防水劑
潤(rùn)滑脂的抗水性主要與基本組分有關(guān)??顾暂^差的潤(rùn)滑脂(如鈉基或硅膠潤(rùn)滑脂),通過(guò)添加多聚戊基、辛基、十二烷基、十六烷基丁烯酸等高聚物,也可以改善其抗水性。
5)結(jié)構(gòu)改善劑(又稱膠溶劑)
結(jié)構(gòu)改善劑多是一些極性較強(qiáng)的有機(jī)化合物,如有機(jī)酸、醇及多元醇、醒和胺等化合物,水是唯一的例外。由于這些膠溶劑含有極性基團(tuán),如羧基、羥基和胺基等,趨向于吸附在皂分子的極性端之間,使皂分子的排列距離相應(yīng)增大,表現(xiàn)在皂對(duì)油的膨化度也增大。常用的膠溶劑有油酸和硬脂酸、甘油和聚乙烯醇、三乙醇胺和聚丙烯酰胺等,如在一些皂基潤(rùn)滑脂中,作為膠溶劑的甘油含量可以調(diào)節(jié)潤(rùn)滑脂稠度、分油量和纖維結(jié)構(gòu)。
6)粘附劑
開(kāi)式齒輪、鏈條等機(jī)械裝置,長(zhǎng)期受到離心力、慣性和振動(dòng)的影響,潤(rùn)滑脂極易脫落而失去潤(rùn)滑作用。為了防止?jié)櫥w濺、脫落,需要添加一定量的粘附劑,以改善潤(rùn)滑脂對(duì)金屬的附著力,使?jié)櫥菀妆A粼谀Σ帘砻嫔?。常?jiàn)的粘附劑是聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯等高分子聚合物。
除上述添加劑以外,為了達(dá)到改善潤(rùn)滑脂在高溫下的潤(rùn)滑性和極壓性,增強(qiáng)密封性和防護(hù)性,提高潤(rùn)滑脂的強(qiáng)度,降低摩擦系數(shù)等目的,還在潤(rùn)滑脂中添加非油溶性的填充劑,實(shí)際上是一種不溶于分散介質(zhì),卻能被分散介質(zhì)很好潤(rùn)濕的高度分散的固體物質(zhì)。潤(rùn)滑脂在高溫條件下,經(jīng)受沖擊負(fù)荷、振動(dòng)負(fù)荷或高負(fù)荷時(shí),填充劑具有補(bǔ)強(qiáng)功能。常用的填充劑有石墨和二硫化鋁微粒,純度為98.5%~99.5%,顆粒大小一般在1~ 7μm。
三、潤(rùn)滑脂的特點(diǎn)
潤(rùn)滑脂是具有一定稠度和觸變性的結(jié)構(gòu)分散體系,只有在足夠外力(機(jī)械力或熱力)作用下,才能產(chǎn)生塑性變形和流動(dòng),兼有流體動(dòng)壓潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑的特點(diǎn)。其潤(rùn)滑作用不僅取決于基礎(chǔ)油,而且更重要的是取決于稠化劑和基礎(chǔ)油特殊結(jié)合后所帶來(lái)的復(fù)合作用。當(dāng)機(jī)械啟動(dòng),潤(rùn)滑脂受到一定外來(lái)機(jī)械力的作用,處于稠化劑分子晶格表面的游離油首先分出來(lái),進(jìn)而稠化劑纖維結(jié)構(gòu)遭受破壞,析出更多的游離油。游離油除了來(lái)自稠化劑分子表面,還有因機(jī)械力作用而解放出來(lái)的毛細(xì)管吸附油,以及在更高的機(jī)械剪切下拆開(kāi)皂分子的羧基端而釋放出來(lái)的膨化油。
從機(jī)械潤(rùn)滑的觀點(diǎn)出發(fā),在低剪切力作用下,潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)部分破壞,但潤(rùn)滑脂仍呈現(xiàn)非牛頓流體的性質(zhì),而在某個(gè)臨界剪切力作用下,潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)基本破壞,這時(shí)潤(rùn)滑脂呈現(xiàn)牛頓流體的性質(zhì),撤銷外加剪切力后,潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)又可以部分恢復(fù)或基本恢復(fù),這時(shí)潤(rùn)滑脂呈現(xiàn)非牛頓流體的性質(zhì)。這就是潤(rùn)滑脂所具有的觸變性或流變性。
從使用溫度考慮,在室溫(或低溫)時(shí),潤(rùn)滑脂以一定的稠度粘附在機(jī)械摩擦部件的表面且不流失,呈固體狀態(tài),當(dāng)溫度逐步升高到一定溫度時(shí),潤(rùn)滑脂轉(zhuǎn)為流動(dòng)態(tài),對(duì)機(jī)械摩擦部件進(jìn)行潤(rùn)滑;當(dāng)溫度逐步下降到室溫(或低溫)時(shí),潤(rùn)滑脂又恢復(fù)為不流動(dòng)狀態(tài)。
從膠體化學(xué)的角度來(lái)看,皂基潤(rùn)滑脂是一種固-液分散體系,其固態(tài)稠化劑以皂纖維(或皂膠體)狀結(jié)構(gòu)形成分散相,分散到基礎(chǔ)油的分散介質(zhì)內(nèi),形成兩相結(jié)構(gòu)分散體系,非皂基和烴基潤(rùn)滑脂,一般是一種懸浮體的分散體系,稠化劑借助化學(xué)力或機(jī)械力分散到基礎(chǔ)油中,形成懸浮體的分散體系。
潤(rùn)滑脂在常溫或低負(fù)荷下類似固體,能很好地粘附在機(jī)械摩擦部件的表面上,不流失、不滑落,既能起到潤(rùn)滑作用,又能隔離空氣、水分和塵土,起到一定的防護(hù)作用;當(dāng)機(jī)械啟動(dòng)時(shí),摩擦部件進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng),摩擦而產(chǎn)生熱量,使摩擦部件表面溫度逐步升高,到一定溫度,潤(rùn)滑脂開(kāi)始塑性變形,類似液體流動(dòng),或從潤(rùn)滑脂中析出基礎(chǔ)油,潤(rùn)滑摩擦部件的表面。潤(rùn)滑脂的這種流變性使得潤(rùn)滑脂與潤(rùn)滑油相比,具有以下特點(diǎn):
(1)不需要經(jīng)常添加,可大大降低潤(rùn)滑劑的消耗和機(jī)器的保養(yǎng)維修費(fèi)用,特別對(duì)不易換油、供油的設(shè)備更為有利。
(2)即使沒(méi)有添加防銹添加劑和腐蝕抑制劑,潤(rùn)滑脂也具有相當(dāng)?shù)姆冷P性和抗腐蝕性,兼有潤(rùn)滑與防護(hù)的雙重功能。添加防銹劑和腐蝕抑制劑的潤(rùn)滑脂保護(hù)效果更好。
(3)潤(rùn)滑脂具有一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,在潤(rùn)滑部位不易流失、飛濺,可以避免滴油和濺油現(xiàn)象,可以簡(jiǎn)化潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì),省去油箱裝置的費(fèi)用,同時(shí)也不會(huì)因?yàn)闉R油導(dǎo)致產(chǎn)品污染。
(4)潤(rùn)滑脂中的稠化劑和拉絲增粘劑對(duì)機(jī)械摩擦部件表面粘附能力強(qiáng),可防止或減少長(zhǎng)期不用的摩擦部件的銹蝕,添加了防銹添加劑的潤(rùn)滑脂可以保證金屬部件遇水浸濕后保持一定時(shí)間內(nèi)不銹蝕。
(5)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)油和稠化劑可以制備出性能優(yōu)異的消滑脂,用于苛刻的操作條件,如高溫或低溫、極壓、高速或低速、沖擊負(fù)荷或經(jīng)常間歇或往復(fù)運(yùn)動(dòng)下工作。
(6)潤(rùn)滑脂作為一種塑性物質(zhì),在一些機(jī)械摩擦部件上可以降低噪聲和減輕振動(dòng)。
當(dāng)然,使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑也存在一些不足,如潤(rùn)滑脂粘滯性強(qiáng),特別是在低溫下,使機(jī)械摩擦部件的啟動(dòng)負(fù)荷大;潤(rùn)滑脂流動(dòng)性差,對(duì)所潤(rùn)滑的機(jī)械摩擦部件的冷卻作用差以及更換困難等。所以,潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油往往各有其最合適的應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)合,也有些情況下兩者不分伯仲,均可使用。
四、潤(rùn)滑脂的分類
潤(rùn)滑脂的品種很多,技術(shù)上可以按照它的組分、性能等區(qū)分不同的類型,而在實(shí)際應(yīng)用中常根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行分類。
4.1 按稠化劑類型分類
GB 501-65《潤(rùn)滑脂的分組、命名和代號(hào)》按稠化劑類型可分為皂基潤(rùn)滑脂、非皂基潤(rùn)滑脂(無(wú)機(jī)和有機(jī)潤(rùn)滑脂)、烴基潤(rùn)滑脂三大類。這種分類是以礦物潤(rùn)滑油為基礎(chǔ)油的皂基潤(rùn)滑脂為主體。這類產(chǎn)品無(wú)論從產(chǎn)量上、還是品種上都占潤(rùn)滑脂的絕大部分。
1)皂基潤(rùn)滑脂
以各種高分子脂肪酸金屬皂稠化基礎(chǔ)油制成的潤(rùn)滑脂稱為皂基潤(rùn)滑脂,是消費(fèi)量和適用面最大的潤(rùn)滑脂。常見(jiàn)的單皂基潤(rùn)滑脂有鈣基潤(rùn)滑脂、鈉基潤(rùn)滑脂、鋰基潤(rùn)滑脂、鋇基潤(rùn)滑脂和鋁基潤(rùn)滑脂等。此外,還有混合皂基潤(rùn)滑脂,如鈣一鈉基潤(rùn)滑脂和復(fù)合皂基潤(rùn)滑脂,如復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂、復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂以及近期出現(xiàn)的復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂。
2)非皂基潤(rùn)滑脂
非皂基潤(rùn)滑脂主要包括無(wú)機(jī)和有機(jī)潤(rùn)滑脂。常用的無(wú)機(jī)稠化劑有膨潤(rùn)土和硅膠,具有滴點(diǎn)高、較寬的使用溫度范圍和粘溫性能較好等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是稠化能力低、膠體安定性和防護(hù)性較差。
常用的有機(jī)化合物稠化劑有酞菁銅、陰丹士林、有機(jī)脲及有機(jī)氧化物等,具有高熔點(diǎn)、化學(xué)安定性和熱安定性好、抗水性好、膠體安定性和機(jī)械安定性好等優(yōu)點(diǎn),并可得到微細(xì)分散極好的產(chǎn)品,缺點(diǎn)是邊界潤(rùn)滑性較差,特別是以硅油為基礎(chǔ)油的產(chǎn)品更為顯著。
3)烴基潤(rùn)滑脂
以純烴類化合物,如石蠟、地蠟稠化基礎(chǔ)油制成的潤(rùn)滑脂稱為烴基潤(rùn)滑脂,凡士林就是一種典型的烴基潤(rùn)滑脂。烴基潤(rùn)滑脂幾乎不溶于水,也不乳化,具有較好的化學(xué)安定性;缺點(diǎn)是熔點(diǎn)低,使用溫度比皂基潤(rùn)滑脂低得多,因而主要用于防水及防護(hù)方面。
4.2 按主要使用性能和用途分類
GB/T 7631.8《潤(rùn)滑劑、工業(yè)用油和有關(guān)產(chǎn)品(L類)的分類 第8部分 X組 潤(rùn)滑脂》等效采用ISO 6743-9,代替GB 501-65《潤(rùn)滑脂的分組、命名和代號(hào)》。根據(jù)潤(rùn)滑脂的使用性能和用途對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行分類,潤(rùn)滑脂主要是用于潤(rùn)滑機(jī)械摩擦部位,故減摩潤(rùn)滑脂占潤(rùn)滑脂的絕大部分。這種分類方法比較籠統(tǒng),每一種潤(rùn)滑脂幾乎同時(shí)兼?zhèn)鋷追N用途,常常區(qū)分不清。如以減摩為主,防護(hù)和密封等為次,一般以它的主要用途為依據(jù)命名。
4.3 按潤(rùn)滑脂的使用部門和應(yīng)用部位分類
按使用部門可將潤(rùn)滑脂分為航空、軍械、冶金、化工、鐵路、汽車、船舶、儀表、機(jī)電、紡織、食品、礦山等專用潤(rùn)滑脂,按應(yīng)用部位可分為閥門脂、坦克脂、高爐用脂、低溫軸承脂、專用螺紋脂等。這種分類方法的優(yōu)點(diǎn)是某一行業(yè)或設(shè)備可專門供用一套潤(rùn)滑脂,針對(duì)性比較強(qiáng),缺點(diǎn)是各行各業(yè)各種設(shè)備都互相聯(lián)系和互相滲透,造成許多品種相互重疊、重復(fù),品種復(fù)雜化,在產(chǎn)、供、銷上易引起混亂,也不利于潤(rùn)滑脂生產(chǎn)的連續(xù)化、大型化。
上述三種分類方法各有特點(diǎn),我國(guó)長(zhǎng)期習(xí)慣以某一種分類法為主,其他分類法加以補(bǔ)充。例如,專用潤(rùn)滑脂常常以其專用的裝置和部位加上主要特性來(lái)命名,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于通用脂命名主要采用第一種方法,對(duì)于專用脂常用第二、第三種方法。
更多分類標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參考潤(rùn)滑油分類標(biāo)準(zhǔn)匯總表。
五、潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)
潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)是潤(rùn)滑脂組成及制備工藝的綜合體現(xiàn),與使用效果密切相關(guān),了解和認(rèn)識(shí)潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法,對(duì)于正確選用潤(rùn)滑脂具有很重要的意義和作用。潤(rùn)滑脂性能包括理化性能、機(jī)械安定性和膠體安定性、氧化安定性和熱安定性、抗水性和防銹防腐性、低溫性和流動(dòng)性及極壓抗磨性等。
5.1 理化性能
1)外觀
外觀是通過(guò)目測(cè)和感觀來(lái)檢驗(yàn)潤(rùn)滑脂質(zhì)量的一種簡(jiǎn)便的方法。它主要是來(lái)判斷潤(rùn)滑脂的顏色、光澤、軟硬度、粘附性、均勻性、纖維狀況和拉絲性等。雖然潤(rùn)滑脂的外觀檢驗(yàn)是一個(gè)較為簡(jiǎn)單的方法,但可以通過(guò)外觀初步確定潤(rùn)滑脂的種類牌號(hào),推斷產(chǎn)品檔次高低、質(zhì)量?jī)?yōu)劣。
2)稠度
稠度表示潤(rùn)滑脂的軟硬程度,并無(wú)明確的物理意義,一般用錐入度(1/10mm)表示,用錐入度計(jì)測(cè)定。錐入度值越大,表示潤(rùn)滑脂稠度越小,潤(rùn)滑脂越軟;反之,錐入度越小,表示潤(rùn)滑脂稠度越大,潤(rùn)滑脂越硬。
潤(rùn)滑脂稠度對(duì)實(shí)際使用具有很大的影響,按照美國(guó)國(guó)家潤(rùn)滑脂協(xié)會(huì)(NLGI)規(guī)定,潤(rùn)滑脂稠度按錐入度高低可分為000,00、0、1、2、3、4、5、6共9個(gè)牌號(hào)。
3)含皂量
對(duì)未知組成的潤(rùn)滑脂,有必要測(cè)定其含皂量(包括含油量)。測(cè)定潤(rùn)滑脂含皂量,可以了解該潤(rùn)滑脂的其他物理性能是否與含皂量相對(duì)應(yīng)。只要增大含皂量,就可以使得低分散度的體系增大稠度,改善機(jī)械安定性。如果潤(rùn)滑脂中含皂量超過(guò)所要求的數(shù)量,盡管在常溫下的錐入度合適,但是低溫性、啟動(dòng)力矩、分油等性能就會(huì)有很大差異。
4)含水量
潤(rùn)滑脂中的水分有兩種:一種是游離水,除了鈣基潤(rùn)滑脂外,水分的存在影響潤(rùn)滑脂的使用性能;另一種就是結(jié)合水,作為潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)膠溶劑。對(duì)于游離水,它的存在會(huì)加速潤(rùn)滑脂酸化導(dǎo)致金屬部件銹蝕,更嚴(yán)重的就會(huì)破壞潤(rùn)滑脂的體系的結(jié)構(gòu),降低膠體安定性和機(jī)械安定性,導(dǎo)致潤(rùn)滑脂無(wú)法起到潤(rùn)滑的作用。特別是鈉基潤(rùn)滑脂,對(duì)于游離水特別的敏感,在生產(chǎn)和使用以及儲(chǔ)存過(guò)程中要特別地注意。
5)灰分
潤(rùn)滑脂的組分中稠化劑和添加劑在經(jīng)過(guò)高溫燃燒后都會(huì)產(chǎn)生灰分,灰分來(lái)源于金屬氧化物、礦物油中的無(wú)機(jī)物和原料中的雜質(zhì)?;曳值亩嗌倏梢源致缘毓烙?jì)出潤(rùn)滑脂的含皂量和游離堿含量?;曳侄嗟臐?rùn)滑脂,在使用中過(guò)程容易增加金屬部件的磨損、腐蝕和積炭的產(chǎn)生,因而灰分對(duì)潤(rùn)滑脂的質(zhì)量好壞有很重要的影響,是決定潤(rùn)滑脂性能的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)。
6)機(jī)械雜質(zhì)
潤(rùn)滑脂中的機(jī)械雜質(zhì)是指除稠化劑和固體添加劑或填充物以外的固體物質(zhì)。一般來(lái)源有未反應(yīng)的無(wú)機(jī)鹽類、從制脂設(shè)備上磨損下來(lái)的金屬微粒和在制脂及儲(chǔ)存過(guò)程中從外界混人的雜質(zhì)(如塵土、沙粒等)等。這些雜質(zhì)會(huì)造成部件的擦傷和磨損,尤其對(duì)于精密的軸承、儀表和機(jī)床等設(shè)備使用的潤(rùn)滑脂,應(yīng)該嚴(yán)格控制機(jī)械雜質(zhì)的含量。
7)游離酸和游離堿
潤(rùn)滑脂中的游離酸,特別是低分子有機(jī)酸或者過(guò)多的游離堿都會(huì)引起金屬部件的腐蝕以及潤(rùn)滑脂的分油量增大、稠度變軟、滴點(diǎn)下降,影響實(shí)際使用性能。游離酸多數(shù)是礦物油和金屬皂的氧化分解產(chǎn)物。少量游離堿的存在對(duì)抑制皂的水解和延長(zhǎng)潤(rùn)滑脂的使用壽命是有利的,但過(guò)多則易引起皂的凝聚。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制游離酸和游離堿的含量。
8)金屬腐蝕性
組成潤(rùn)滑脂的稠化劑和基礎(chǔ)油本身是不會(huì)腐蝕金屬的。使?jié)櫥a(chǎn)生金屬腐蝕的原因很多,主要是由于潤(rùn)滑脂氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)所致。一般來(lái)說(shuō),過(guò)多的游離酸、游離堿,特別是低分子酸的存在會(huì)引起金屬的腐蝕。
9)密封材料相容性
密封材料(多數(shù)是各類橡膠)是防止外界污物進(jìn)入設(shè)備元件的重要屏障,潤(rùn)滑脂與密封材料的相容性(也稱橡膠配伍性)直接影響到密封的壽命。因此,要求潤(rùn)滑脂應(yīng)該與密封材料的相容性要好。相容性一般采用潤(rùn)滑脂對(duì)標(biāo)準(zhǔn)橡膠的溶脹性來(lái)表征,即潤(rùn)滑脂與標(biāo)準(zhǔn)橡膠在規(guī)定條件下接觸后,標(biāo)準(zhǔn)橡膠體積和硬度發(fā)生變化的程度。
5.2 機(jī)械安定性和膠體安定性
潤(rùn)滑脂的機(jī)械安定性是指潤(rùn)滑脂在機(jī)械剪切力的作用下,其骨架結(jié)構(gòu)體系抵抗從變形到流動(dòng)的能力。機(jī)械安定性取決于稠化劑纖維本身的強(qiáng)度、纖維間接觸點(diǎn)的吸附力和稠化劑量,而與基礎(chǔ)油粘度無(wú)直接關(guān)系。觸變安定性和機(jī)械安定性是潤(rùn)滑脂的重要使用性能,是影響潤(rùn)滑脂使用壽命的重要因素。但潤(rùn)滑脂在機(jī)械作用下,稠化劑纖維的剪斷是在所難免的,故潤(rùn)滑脂的稠度必因使用時(shí)間延長(zhǎng)而降低。
潤(rùn)滑脂的膠體安定性是指潤(rùn)滑脂在受熱和受壓力條件下保持膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,基礎(chǔ)油不被析出的能力?;A(chǔ)油析出是潤(rùn)滑脂的一種特征,微量的分油可以保持設(shè)備潤(rùn)滑,對(duì)潤(rùn)滑有利,但過(guò)度的分油量會(huì)使膠體結(jié)構(gòu)破壞、潤(rùn)滑脂變稠變硬、失去潤(rùn)滑作用,不能滿足設(shè)備潤(rùn)滑的要求。膠體安定性取決于制備潤(rùn)滑脂的稠化劑含量、基礎(chǔ)油的粘度以及稠化劑、基礎(chǔ)油、添加劑之間的配伍性和制備工藝。
5.3 氧化安定性和熱安定性
潤(rùn)滑脂氧化安定性是指潤(rùn)滑脂在儲(chǔ)存和使用中抗氧化的能力。潤(rùn)滑脂的氧化安定性主要與基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑有關(guān)。潤(rùn)滑脂的使用溫度范圍較寬、工作環(huán)境復(fù)雜、有害物質(zhì)侵入、使用時(shí)間較長(zhǎng)等,都對(duì)潤(rùn)滑脂的氧化具有促進(jìn)作用。特別是皂基潤(rùn)滑脂中的金屬離子是潤(rùn)滑脂氧化反應(yīng)的催化劑,這種促進(jìn)作用使得皂基潤(rùn)滑脂比潤(rùn)滑油更容易氧化。氧化的結(jié)果將會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的產(chǎn)物、膠質(zhì)和破壞潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)的物質(zhì),這些物質(zhì)容易引起金屬部件的腐蝕和降低潤(rùn)滑脂的使用壽命。
熱安定性是指潤(rùn)滑脂在受熱環(huán)境下的膠體安定性和使用壽命,與潤(rùn)滑脂組成中的基礎(chǔ)油和稠化劑有關(guān)。潤(rùn)滑脂的主要特征之一就是具有很強(qiáng)的附著力,潤(rùn)滑脂在溫度高的條件下使用時(shí)不僅會(huì)加速潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的蒸發(fā),而且還會(huì)加速潤(rùn)滑脂的氧化和大量分油,導(dǎo)致潤(rùn)滑脂的膠體結(jié)構(gòu)破壞而使?jié)櫥?,一般用滴點(diǎn)作為潤(rùn)滑脂熱安定性的指標(biāo)。滴點(diǎn)是指潤(rùn)滑脂從不流動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃?dòng)態(tài)的溫度。它可預(yù)測(cè)潤(rùn)滑脂的最高使用溫度界限,滴點(diǎn)越高,表明該潤(rùn)滑脂的熱安定性越好。一般情況下應(yīng)該選擇滴點(diǎn)高于使用部位溫度15℃以上的潤(rùn)滑脂產(chǎn)品,才能起到潤(rùn)滑和防護(hù)的作用。
5.4 抗水性和防銹防腐性
潤(rùn)滑脂的抗水性是指潤(rùn)滑脂與水或水蒸氣接觸時(shí)抗水沖洗和抗乳化的能力,主要與潤(rùn)滑脂的稠化劑類型有關(guān)。一些設(shè)備在水或水蒸氣存在的條件下運(yùn)轉(zhuǎn),因此采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑必須要具有良好的抗水性,否則潤(rùn)滑脂會(huì)在潮濕的環(huán)境中因吸水而逐漸乳化變質(zhì),導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)被破壞而流失、潤(rùn)滑失效、設(shè)備腐蝕損壞。
潤(rùn)滑脂的防銹蝕性主要是指潤(rùn)滑脂可以保護(hù)金屬免于銹蝕的能力。設(shè)備處于空氣、水及其一些腐蝕性氣體或液體環(huán)境中,如果潤(rùn)滑脂的防銹防腐蝕性較差,設(shè)備容易被銹蝕。潤(rùn)滑脂的防銹腐蝕性指標(biāo)主要是用來(lái)評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂保護(hù)軸承、鋼及銅等金屬不被銹蝕的能力,已成為潤(rùn)滑脂理化性質(zhì)的主要指標(biāo)。
5.5 低溫性和流變性
潤(rùn)滑脂的低溫性是指潤(rùn)滑脂在低溫環(huán)境下,其稠度和粘度增大的程度和趨勢(shì),主要與基礎(chǔ)油有關(guān)。設(shè)備避免不了處于低溫環(huán)境下,潤(rùn)滑脂必須要具有良好的低溫性,否則潤(rùn)滑脂的稠度和粘度增加過(guò)大,會(huì)使機(jī)械設(shè)備難于啟動(dòng),并且增大了摩擦和力矩,以及用于集中潤(rùn)滑的潤(rùn)滑脂難于泵送到潤(rùn)滑部位,導(dǎo)致潤(rùn)滑失效、設(shè)備損壞。
潤(rùn)滑脂的流變性是指潤(rùn)滑脂在受到外力作用時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的流動(dòng)和變形性質(zhì)。潤(rùn)滑脂是一個(gè)膠體結(jié)構(gòu),具有非牛頓流體的性質(zhì),其流變性與潤(rùn)滑脂的組成結(jié)構(gòu)和測(cè)定時(shí)的剪速、溫度有關(guān)。低溫流變性一般用潤(rùn)滑脂的相似粘度、表觀粘度、強(qiáng)度極限來(lái)表示,其中相似粘度是指非牛頓流體流動(dòng)時(shí)的剪應(yīng)力與剪速的比值,按泊肅葉方程式求得,單位是Pa·s。表觀粘度是指用液壓系統(tǒng)帶動(dòng)的浮動(dòng)活塞迫使?jié)櫥瑯悠吠ㄟ^(guò)毛細(xì)管,由預(yù)先測(cè)定的流速和系統(tǒng)中所施加的力,根據(jù)泊肅葉方程得出。強(qiáng)度極限是指潤(rùn)滑脂在產(chǎn)生流動(dòng)時(shí)所需的剪應(yīng)力。
5.6 極壓抗磨性
潤(rùn)滑脂涂在相互接觸的金屬表面形成脂膜,能承載軸向和徑向的負(fù)荷的特性,稱為潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性。一般來(lái)說(shuō),在基礎(chǔ)油中添加皂基稠化劑之后,就會(huì)增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性,如果要求更高的極壓性則必須添加極壓抗磨劑,以此來(lái)提高極壓抗磨性。
金屬表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于摩擦副表面金屬自本體分離,而使運(yùn)動(dòng)部件失去部分重量或體積尺寸發(fā)生一定的變化稱為磨損。在相互接觸的金屬表面加入潤(rùn)滑脂,可以減輕金屬表面的磨損。
六、各類潤(rùn)滑脂及其特點(diǎn)
詳見(jiàn)《各類潤(rùn)滑脂及其特點(diǎn)》一文。
七、潤(rùn)滑脂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步,仍然是潤(rùn)滑脂工業(yè)發(fā)展的主題。進(jìn)入21世紀(jì),被公認(rèn)為最具有發(fā)展前景的潤(rùn)滑脂品種,仍然首推聚尿潤(rùn)滑脂、鋰基(復(fù)合鋰)潤(rùn)滑脂、復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂和膨潤(rùn)土-復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂。它們分別以其獨(dú)特的性能而受到使用者的青睞。在20世紀(jì)末和21世紀(jì)初研究開(kāi)發(fā)的復(fù)合鈦基潤(rùn)滑脂和復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂得到了人們的關(guān)注和較快的發(fā)展,打破了潤(rùn)滑脂品種只是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上改進(jìn)和提高的傳統(tǒng)觀念;生物降解(或稱環(huán)境友好)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā),也一直是熱點(diǎn)課題之一,使用納米材料同潤(rùn)滑脂結(jié)合,也許可使?jié)櫥臉O壓性能得到進(jìn)一步的改善。
八、潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)
現(xiàn)代潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)包括稠化劑制備和成脂兩個(gè)過(guò)程,稠化劑的制備主要是化學(xué)過(guò)程,成脂是一個(gè)物理化學(xué)和膠體的復(fù)雜過(guò)程。例如,金屬皂稠化劑是通過(guò)脂肪或脂肪酸與堿進(jìn)行皂化反應(yīng)制得,而非皂基潤(rùn)滑脂中的聚脲潤(rùn)滑脂的稠化劑是通過(guò)異氧酸酯與胺類化合物的化學(xué)合成制得;膨潤(rùn)土脂的稠化劑是由天然膨潤(rùn)土經(jīng)提純、變型,再采用季按鹽等表面覆蓋劑改性而成的有機(jī)膨潤(rùn)土。成脂過(guò)程是使稠化劑均勻地分散在基礎(chǔ)油中,形成各種潤(rùn)滑脂特殊的膠體結(jié)構(gòu),并根據(jù)要求將添加劑加人,均勻分散制成成品潤(rùn)滑脂。為了使成品具有優(yōu)良的儲(chǔ)存安定性和光亮細(xì)膩的外觀,有時(shí)還增加脫氣工序。均化、過(guò)濾、脫氣等工序一般稱為潤(rùn)滑脂生產(chǎn)中的后處理工序。
不同種類的潤(rùn)滑脂其制脂工藝都不一樣,即使對(duì)于同一種類的潤(rùn)滑脂,由于各潤(rùn)滑脂生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)裝置不一樣,原料的來(lái)源及質(zhì)量不同,制脂工藝技術(shù)也各異。
8.1 通用鋰基潤(rùn)滑脂生產(chǎn)過(guò)程
(1)主要原料包括高級(jí)脂肪酸:12-羥基硬脂酸、硬脂酸;氫氧化鋰,中等粘度礦油基礎(chǔ)油,添加劑包括抗氧劑、防銹劑、金屬鈍化劑。
(2)典型生產(chǎn)工藝包括以下幾個(gè)步驟:
①皂化-將基礎(chǔ)油、氫氧化鋰及脂肪酸投入皂化釜中,在105~110℃進(jìn)行皂化反應(yīng),并脫水。
②升溫-皂化結(jié)束后升溫至最高煉制溫度200~220℃。
③急冷、稠化-加基礎(chǔ)油進(jìn)行急冷至180~190℃左右,冷卻降溫后加入基礎(chǔ)油進(jìn)行稠化。
④均化、加添加劑,攪拌及循環(huán)剪切。
⑤過(guò)濾、脫氣、成品包裝。
九、潤(rùn)滑脂的選用
潤(rùn)滑脂的使用范圍很廣,其品種和牌號(hào)很多,性能相差也很大,不同的機(jī)械摩擦部位對(duì)潤(rùn)滑脂的要求各不相何,因此針對(duì)不同機(jī)械設(shè)備的工況選擇合適的潤(rùn)滑脂就顯得十分重要。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。
9.1 工作溫度
機(jī)械摩擦部位的工作溫度是選擇潤(rùn)滑脂的重要依據(jù),并對(duì)潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑作用和使用壽命有很大的影響。一般認(rèn)為工作溫度超過(guò)潤(rùn)滑脂溫度上限后,由于潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油的蒸發(fā)損失、氧化變質(zhì)和膠體萎縮分油現(xiàn)象加速,溫度每升高10~ 15℃,潤(rùn)滑脂的壽命降低1/2。工作溫度隨周圍環(huán)境介質(zhì)溫度變化而變化。除此之外,負(fù)荷、速度、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、潤(rùn)滑脂裝填量等因素也對(duì)工作溫度產(chǎn)生很大的影響。依據(jù)工作溫度選擇潤(rùn)滑脂時(shí),不僅看潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)的高低,而且還應(yīng)該考慮基礎(chǔ)油的類型、抗氧化性能、蒸發(fā)性能等,一般工作溫度與潤(rùn)滑脂類型有近似的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
9.2 負(fù)荷
負(fù)荷是指工作軸承上單位面積承受的壓力,用MPa表示。超過(guò)5000MPa時(shí),稱為重負(fù)荷;在3000 ~ 5000MPa稱為中負(fù)荷;3000MPa以下的為輕負(fù)荷。無(wú)論負(fù)荷輕重,首先考慮潤(rùn)滑脂的極壓性能,其次再考慮其他性能。
9.3 速度
由于潤(rùn)滑脂屬于流變體系,它的相似粘度隨著溫度和剪切速度變化而變化,因此潤(rùn)滑脂對(duì)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度特別的敏感。這與潤(rùn)滑油相比明顯不同,運(yùn)動(dòng)速度越快,潤(rùn)滑脂所受到剪切力就越大,相似粘度下降越明顯。在高剪切力下,稠化劑形成的纖維骨架受到的破壞作用越大,使用壽命越短,甚至使?jié)櫥撾x部件。
潤(rùn)滑脂所能適應(yīng)的轉(zhuǎn)速是有限的,這種限制通常用dn值表示,dn等于轉(zhuǎn)速與軸承內(nèi)徑的乘積。一般而言,當(dāng)dn值小于3×10^5mm·r/min時(shí),采用潤(rùn)滑脂;dn值大于3×10^5mm·r/min時(shí),一般不宜采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑,而采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。在相同溫度、負(fù)荷下,高轉(zhuǎn)速時(shí),則要求選用低粘度基礎(chǔ)油和錐人度大的潤(rùn)滑脂。反之,則需要較高粘度基礎(chǔ)油和稠度較大的潤(rùn)滑脂,以保證潤(rùn)滑脂有足夠的粘附性。
9.4 環(huán)境和接觸介質(zhì)
環(huán)境和接觸介質(zhì)是指潤(rùn)滑脂所處的工作環(huán)境和周圍介質(zhì),如空氣濕度、塵埃和是否有腐蝕性介質(zhì)等,它們對(duì)潤(rùn)滑脂的性能影響極大。依據(jù)環(huán)境和接觸介質(zhì)選用潤(rùn)滑脂可參見(jiàn)下表:
環(huán)境與接觸介質(zhì)潤(rùn)滑脂類型
潮濕或水鈣基、鋰-鈣基和脲基潤(rùn)滑脂
酸和酸性氣體不宜選取鋰基、復(fù)合鈣、鋁和膨潤(rùn)土,選用聚豚脂、全氟潤(rùn)滑脂
海水或食鹽水復(fù)合鋁基脂
天然橡膠或油漆避免酯類基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂
石油基潤(rùn)滑油類特種耐油密封潤(rùn)滑脂
甲醇專用脂
環(huán)境和接觸介質(zhì)與潤(rùn)滑脂類型的關(guān)系
9.5 加注方法
潤(rùn)滑脂的加注方法一般有人工加注和泵集中加注兩種方法。涂抹或填充、脂槍充注、脂杯加注等屬于人工加注。根據(jù)不同的加注方法來(lái)近似確定潤(rùn)滑脂的稠度。一般人工加注,選用1~3號(hào)稠度的潤(rùn)滑脂,最好選用2號(hào)稠度的脂,加注比較容易,使用壽命也較長(zhǎng),如汽車一般都采用人工加注方法;泵集中加注,則選用0~1號(hào)稠度的潤(rùn)滑脂,最好選用0號(hào)稠度的脂,該加注方法的缺點(diǎn)是潤(rùn)滑脂通過(guò)的管道長(zhǎng),為了不致使泵壓過(guò)大,稠度相應(yīng)較低,一般用于工業(yè)集中加注潤(rùn)滑脂。
9.6 經(jīng)濟(jì)性從經(jīng)濟(jì)方面考慮選擇合適的潤(rùn)滑脂,是每一個(gè)潤(rùn)滑脂的使用者十分關(guān)心的事情。但選用潤(rùn)滑脂不能只關(guān)心價(jià)格,首先要關(guān)心潤(rùn)滑脂的性能,從經(jīng)濟(jì)方面選擇潤(rùn)滑脂應(yīng)綜合考察某種潤(rùn)滑脂使用后是否延長(zhǎng)了潤(rùn)滑周期、減少了加注次數(shù)和消耗量等。
軋機(jī)傳統(tǒng)上使用鈣基潤(rùn)滑脂,雖然價(jià)格便宜,但性能差,每月檢修一次,每次檢修需16h,并更換全部潤(rùn)滑脂。選用2號(hào)復(fù)合鋰基脂,單從價(jià)格上看是鈣基脂的3倍,但性能優(yōu)良,檢修期延長(zhǎng)到四個(gè)月,每次檢修僅用12h,只需稍做補(bǔ)加。更為重要的是,采用鈣基脂潤(rùn)滑時(shí),每年需換絲桿和蝸輪一次,采用2號(hào)復(fù)合鋰基脂潤(rùn)滑后,每?jī)赡旮鼡Q一次。潤(rùn)滑脂的消耗量?jī)H為鈣基脂的1/5,加上檢修時(shí)間縮短帶來(lái)的效益,則其經(jīng)濟(jì)效益非??捎^??傊挥芯C合考慮,才能選擇出較為合適的潤(rùn)滑脂。
十、潤(rùn)滑脂的報(bào)廢及保管
10.1 潤(rùn)滑脂的報(bào)廢指標(biāo)
潤(rùn)滑脂與潤(rùn)滑油一樣,同樣面臨報(bào)廢和更換的問(wèn)題,如果該問(wèn)題解決不好,不僅造成潤(rùn)滑脂的浪費(fèi),更為嚴(yán)重的是影響設(shè)備的正常潤(rùn)滑和使用。但到目前為止,國(guó)內(nèi)外仍然沒(méi)有一個(gè)關(guān)于潤(rùn)滑脂報(bào)廢指標(biāo)的正式標(biāo)準(zhǔn),但可以通過(guò)結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)和對(duì)潤(rùn)滑脂使用前后的性能指標(biāo)分析對(duì)比來(lái)確定是否報(bào)廢舊潤(rùn)滑脂及更換新潤(rùn)滑脂,見(jiàn)下表:
項(xiàng)目潤(rùn)滑脂報(bào)廢參考指標(biāo)
滴點(diǎn)(1)鈣基潤(rùn)滑脂降至50℃;
(2)復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂降至180℃
(3)鈉基潤(rùn)滑脂降至120℃;
(4)鋰基潤(rùn)滑脂降至140℃。
(5)復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂降至200℃。
稠度潤(rùn)滑脂錐入度變化達(dá)±20%以上
分油潤(rùn)滑脂使用后與使用前含油量之比小于0.7
灰分使用前后,灰分變化率大于50%
腐蝕不能通過(guò)銅片腐蝕試驗(yàn)
氧化酸值大于0.3mgKOH/g
乳化乳化變軟
機(jī)械雜質(zhì)流失混人雜質(zhì)大于125μm
潤(rùn)滑脂報(bào)廢參考指標(biāo)
10.2 潤(rùn)滑脂混合
從正確使用潤(rùn)滑脂角度來(lái)看,應(yīng)該避免潤(rùn)滑脂包裝和使用的混合,混合會(huì)使?jié)櫥阅馨l(fā)生變化,影響使用效果。
1)不同種類的混合
不同種類的潤(rùn)滑脂,由于潤(rùn)滑脂的稠化劑、基礎(chǔ)油及添加劑都不同,如果混合在一起,產(chǎn)生稠化劑分散不均勻、不能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑脂變軟以及機(jī)械安定性、氧化安定性等變差的結(jié)果,必定會(huì)影響潤(rùn)滑脂的使用。因此,不同種類的潤(rùn)滑脂不能混合。
2)同種類的混合
同一廠家同一類型但不同牌號(hào)的潤(rùn)滑脂可以混合,但不同廠家的潤(rùn)滑脂不能混合。
3)新潤(rùn)滑脂與舊潤(rùn)滑脂混合
新潤(rùn)滑脂與舊潤(rùn)滑脂,無(wú)論是否屬于同一種類,都不允許混合。因?yàn)榕f潤(rùn)滑脂含有有機(jī)酸和雜質(zhì),會(huì)加速潤(rùn)滑脂的氧化,所以更換潤(rùn)滑脂時(shí)候,應(yīng)該把舊潤(rùn)滑脂清除干凈,才能填加新潤(rùn)滑脂,否則會(huì)引起新潤(rùn)滑脂性能變差,影響使用。
4)潤(rùn)滑脂與潤(rùn)滑油的混合
一般情況下,潤(rùn)滑脂不能同潤(rùn)滑油混合。但是在特殊的情況下,為了提高潤(rùn)滑脂的流動(dòng)性可以向潤(rùn)滑脂中添加少量的潤(rùn)滑油,但必須與潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油相同;另外為了增大潤(rùn)滑油的粘度可以向潤(rùn)滑油中添加少量的潤(rùn)滑脂,在60~ 70℃攪拌30~ 40min即可。
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