某水泥集团设备润滑管理培训教材

其它 4% 腐蚀 4% 过载 10% 润滑欠佳 11%
11
轴承故障的主要原因
润滑 64%
疲劳 9%
装配不当 27%
不到9%的轴承达到设计寿命
来源：美国轴承生产商协会
12
摩擦与润滑相互关系
摩擦→能量损失
世界能源1/3～1/2
摩擦
磨损
流体的内摩擦例外
润滑 → 降低摩擦、减少磨损
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润滑的原理
➢摩擦与磨损的
润滑油脂的组成
基础油 添加剂 稠化剂
典型的润滑油组成
基础油：75%～99.5% 添加剂：25%～0.5%
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稠化剂的类型及基本性能
稠化剂类型
钙皂 复合钙皂
钠皂 酰钠
铝皂 复合铝皂
羟基酸锂皂 复合锂皂
聚脲(芳基脲）
活化膨润土
地蜡
滴点℃ 85~105 260~300 150~180 260~300 90~110 240~270 175~200 260~300 240~260
缺点 低温性能差(加氢后有改善) V100℃=～10cSt，倾点
• 老三套：-10 ℃ • 加氢裂化：-15 ℃ 使用温度上限与粘度有关： 中等粘度～120℃ 高粘度～160℃
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矿物油性能(续)
缺点： ＞140℃～160℃(一次性损耗使用)，迅速氧化、老化
，严重积炭 粘温特性差，即使加氢，也赶不上大多数合成油
< 41.0
41.0
-- 26
NLGI润滑脂稠度分类
级数
000 00 0 1 2 3 4 5 6
工作锥入度 (于25℃操作60次后)
445～475 400～430 355～385 310～340 265～295 220～250 175～205 130～160 85～115
1/4锥入度
112～120 100～108
16.5
19.8
24.2
28.8
35.2
41.4
50.6
61.2
74.8
90.0
110
135
165
198
242
288
352
414
506
612
748
900 1350
110024 1650
SAE J300内燃机油粘度分类
SAE
粘度级 别
低温启动粘度 /mPa.s
最大值 ℃
0W 6200 -35 5W 6600 -30 10W 7000 -25 15W 7000 -20 20W 9500 -15 25W 13000 -10 20 30 40 40
30
润滑油质量分类
润滑油不同的质量分类由实际应用决定 由标准试验设备来评定润滑油的质量 不同的组成、工艺是润滑油质量不同的 原因 品种特别多
31
润滑脂质量分类（GB/T7631.8-90）
使用要求
代 号
用途
操作温度范围
最低温 字母 最高温 代号
度℃ 代号 度℃ 字母
水污染
代号 字母
负荷 EP
代号 字母
68~150 活塞 32~46 螺杆 ➢ 大齿轮润滑油：220~320(V100) ➢ 润滑脂 手工涂抹3 集中润滑0~1 半流体齿轮脂00~000
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质量分类
润滑油的质量评定比较复杂 一般采用和实际使用相似的设备来评定 内燃机油采用标准的发动机来评定 车辆齿轮油采用实际车辆的齿轮试验来评定 液压油采用液压泵来评定 采用不同的方法、设备评定油品不同方面的性能 抗磨损、寿命等
— 静摩擦 — 动摩擦 — 滚动摩擦 — 滑动摩擦
4
磨损的类型
磨粒 粘结 疲劳 腐蚀 气蚀、冲刷、微动
5
磨粒磨损
运动方向
硬质磨粒嵌入表面将材料以片状 或条状带走
刻痕
碎块
成因 – 硬质凸起相对于较软金属的移动 (二元磨损)或外来 硬质磨粒 (三元磨损)
危害 – 金属表面擦伤
预防 – 加强过滤，定期清洗过滤器和磁性放油塞（以去掉 金属颗粒）。如条件允许，更换清洁新油（尤其是新机器 磨合过后）
45
合成润滑油发展
上世纪20～40年代 德国、美国 德国
合成烃 综合性能研究 添加剂 酯类油
加氢油 46
合成基础油
合成基础油的特点
高粘度指数
• 需要较少的粘度指数改进剂，沉 淀少
• 减少了活塞环的粘结和研磨现象 ，品质更稳定
预防 – 使用极压和成膜性能优异的润滑剂
疲劳磨损
滚动方向
碎块掉落
反复的重压
表面和浅表面的碎裂
成因 – 主要发生在轴承、齿轮上， 源于反复变化的温度、载荷或硬 物的冲击，硬质或存在缺陷的表 面会加重
危害 – 浅表的裂纹发展和扩散到 表面，当这些裂纹在表面汇聚， 可造成金属碎块的脱落
预防- 不易控制，设备的疲劳寿 命可通过使用优质润滑剂、适宜 的金属材料和控制操作条件来改 善
产生来源于摩
擦副表面的微
观不平产生的
接触，油膜能
起到有效隔离
作用
14
润滑
润滑 减少或避免两个接触表面的摩 擦和磨损 分类 固体（如石墨、二硫化钼） 液体（主要为石油制品） • 流体动压润滑 • 混合润滑 • 边界润滑 • 弹性动压润滑
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润滑的种类
流体动压润滑 - 条件：有油楔存在，有一定的相对运动和油的粘度或
高速低负荷
16
润滑的种类
边界润滑 弹性动压润滑 （发生在点线接触副）
17
润滑的种类
混合润滑
18
润滑
润滑的主要作用 减少摩擦 减少磨损 冷却系统
19
润滑剂的种类
固体润滑剂
石墨 二硫化钼
气体润滑剂
空气 油雾
半固体润滑剂
润滑脂
液体润滑剂
矿物油 合成油 动植物油
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润滑油脂基本功能
减少摩擦 动力传动
稠度号
0 A 60 A 在水污 A 低负荷 A 000
-20 B 90 B 染的条 B 脂
0
用润
X
滑脂 的场
-30 -40 <-40
合
C D E
120 140 160 180 >180
C 件下， C D 润滑脂 D E 的润滑 E F 性、抗 F G 水性和 G
B 极压脂
1 2 3 4 5
防锈性 H
内蒙古蒙西水泥集团 设备润滑管理培训
❖主讲人：中国石油化工股份有 限公司润滑油重庆公司水泥行 业服务工程师 覃永华
润滑油脂
基础知识、使用 管理
内容
摩擦、磨损、润滑 润滑油脂基本功能 组成与分类 基本特性 使用过程中的管理 储存
3
什么是摩擦
简单的说摩擦就是阻碍运动的现象 发生在两个或两个以上的接触面上 可分为 液体摩擦 固体摩擦
100
ISO VG150
150
ISO VG220
220
ISO VG320
320
ISO VG460
460
ISO VG680
680
ISO VG1000 1000
ISO VG1500 1500
运动粘度40℃/厘斯
不低于
不高于
1.98
2.42
2.88
3.52
4.14
5.06
6.12
7.48
9.00
11.0
13.5
88～96 76～84 64～72 52～60 40～48 28～36 16～24
性状
半流体 半流体 非常软
软 中软 中硬 硬 非常硬 块状脂(砖头)
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粘(稠)度的选择
➢ 按设备厂的推荐选择 ➢ 按照使用条件
28
润滑剂的常用粘(稠)度
➢ 液压油：32~68 ➢ 齿轮油：150~320 ➢ 汽轮机油：32~46 ➢ 空压机油
37
矿物油生产工艺
原油→常、减压蒸馏→减压馏分油、减压残渣油→精制→ 基础油 石蜡、中间基油 减压蒸馏→溶剂精制→溶剂脱蜡→加氢或白土补充精
制 环烷基油 常减压蒸馏→加氢精制 常减压蒸馏→溶剂精制→加氢或白土补充精制
38
矿物油生产工艺(续)
残渣油 先经过溶剂脱沥青(丙烷、戊烷、丁醇)
39
矿物油发展趋势
泵送临界温度 /℃
最大值 60000mPa.s
-40
-35
-30
-25
-20
-15
100℃运动粘度 /mm2.s-1
最小 最大
3.8
3.8
4.1
5.6
5.6
ห้องสมุดไป่ตู้
9.3
5.6
9.3
9.3
12.5
12.5
16.3
12.5
16.3
高温高剪切 粘度
mPa.s,最小
2.6 2.9 2.9* 3.7** 25
SAE J306车辆齿轮油粘度分类
40
矿物油牌号
国际：API Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中国 石蜡基
• SN(中低粘度，溶剂精制中性油)，如150SN • BS(残渣高粘度，光亮基础油)，如150BS 中间基 • ZN(中低粘度，中等粘度指数)，如150ZN • ZNZ(残渣高粘度，中等粘度指数重质)，如125ZNZ
41
矿物油牌号(续)
中国 环烷基
23
工业油粘度分 类
工业油一般按油 品的40℃运动粘
度进行分类
粘度中间值 粘度等级
40℃/厘斯
ISO VG2
2.2
ISO VG3
3.2
ISO VG5
4.6
ISO VG7
6.8
ISO VG10
10
ISO VG15
15
ISO VG22
22
ISO VG32
32
ISO VG46
46
ISO VG68
68
ISO VG100
• DN(中低粘度，低粘度指数)，150DN • DNZ(残渣高粘度，低粘度指数重质)，如90DNZ 锂料油，典型：大港
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矿物油性能
优点 可以得到不同粘度级别
• 从锭子油→过热汽缸油 润滑性优良 可用添加剂改善，如防腐蚀、粘温、极压…… 多数密封材料OK 多数油漆OK 廉价
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矿物油性能(续)
SAE 粘度级别
70 W 75 W 80 W 85 W
80 85 90 140 250
表观粘度达150000 cP
时的最高温度,℃ - 55
- 40
- 26
-12
100℃运动粘度,cSt
最小
最大
4.1
--
4.1
--
7.0
--
11.0
--
7.0
< 11.0
11.0
< 13.5
13.5
< 24.0
24.0
腐蚀或氧化磨损
锈和碎块
盐和不规则物体
点蚀
成因 – 腐蚀物质 (酸、活性化学物质和水) 引起的表面化学或 电化学反应
危害 – 铁盐消耗初始表面，表面出现蚀坑。
预防- 使用缓蚀剂中和酸性物质，或用金属减活剂形成保护层， 抵御化学侵蚀
早期故障的主要原因*
污物 45%
误装配 13% 未对中或平行等 13%
减少磨损 减振
降低温度 密封
防腐、防 导热
锈
两个主要特性：
1、粘清度洗：稀还是稠
绝缘
2、性能：表现好还是一般，好在哪里
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润滑油脂类型
一般按应用来 分 根据ISO 6743， 润滑油脂为L组 ，分为18类 表示：如抗磨
A 全损耗系统
N 电器绝缘
B 脱模
P 风动工具
C 齿轮
Q 热传导
D
压缩机(含冷冻、真 空)
矿物油 通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油称为 矿物油，加工流程一般为溶剂精制、酮苯脱蜡、 白土补充精制
加氢油 采用加氢化学反应处理润滑油原料的加氢工艺： 加氢处理、加氢裂化、加氢异构化、加氢精制、 催化脱蜡，其特点是改变基础油化学组成
合成油
36
矿物油基础油
从石油直接提炼而得 组成复杂 依产地、加工工艺而不同 按组成分类 石蜡基，K=12.5～12.9，典型：大连(大庆) 中间基，K=11.5～12.5，典型：兰炼(新疆) 环烷基，K=10.5～11.5，典型：克炼
>260 60~80
最高适用温度℃ 70~80
120~150 120~150 150~175
70~80 110~135 120~140 150~175 150~175 140~175 50~160
抗水性
优 优
乳化 优
好 好
良 良
优
良
优
机械安定性
好 优
良 优
良~差 好~优
优 优
良~优
好~优
差
35
基础油类型
R
暂时保护防腐蚀
E 内燃机
T 汽轮机
F
主轴、轴承和离合 器
U 热处理
G 导轨
X 用润滑脂的场合
H 液压系统
Y 其它应用场合
M 金属加工
Z 蒸汽气缸
液压油为 L-
HM46。
22
润滑油的粘度分类
对每类润滑油，规定油的粘度及质量级别，可唯一确定一 个润滑油 不同的粘度分类——为特殊用途的润滑油 粘度分类有四种： 工业油：ISO 4406 润滑脂：NLGI 内燃机油：SAE J300 车辆齿轮油：SAE J306
6
I
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润滑脂质量分类(按稠化剂)
碱或碱土金属的脂肪
钙皂、钠皂、钙-钠皂、锂皂、铅皂
酸皂
复合皂基
复合钙、复合锂、复合铝
对苯二酰胺盐类
有机稠化剂
聚脲(双脲、四脲等） 染料、颜料(阴丹士林，酞菁铜） 聚合物(PTFE等）
无机稠化剂
活化膨润土、改质硅胶、MoS2、碳 黑
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地蜡、石蜡、石油脂
润滑油脂的组成
加氢处理、加氢裂化成为发展趋势 →HVI油(VI=115～125) →VHVI油(VI=140～150) 性能可接近PAO 技术：MOBIL、CHEVRON、IFP、石科院…… 已建成：兰炼、大庆、克炼、荆门(20万吨)、上炼(30
万吨) 计划中：茂名(40万吨)……未来5年内产能达180万吨 用途：高档汽油机油、汽轮机油…… 成本大约提高20%
小于配合间隙的颗粒---无害通过 大于配合间隙的颗粒---不能进入
摩擦副配合间隙
接近配合间隙的颗粒---造成磨损
黏着磨损
表面凸起
碎块
运动方向
运动方向
黏着是表面冷焊引起的
机械滑动导致冷焊点断开
成因 – 金属间接触的摩擦热导致局部焊接，并随即断开
危害 – 金属表面毁于黏着、焊接、划伤(擦伤)、点蚀、纹 裂和塑性变形