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润滑剂的多样分类与选择指南

2025-02-11 11:47 来源:百家号 作者:爱在星辰大海

(一)润滑剂的分类

润滑剂,作为减少摩擦、保护机械的重要物质,在工业领域发挥着不可或缺的作用。根据其物理状态,润滑剂可分为四大类:液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂。

液体润滑剂

液体润滑剂是使用最为广泛、品种最为丰富的一类润滑材料。它们具有广泛的黏度选择范围,从而适应不同负荷、速度和温度条件下的机械部件需求。这类润滑剂包括矿物润滑油、合成润滑油、动植物油以及水基液体等。

半固体润滑剂(润滑脂)

半固体润滑剂,也被称为润滑脂,常温常压下呈现半流动状态,具有胶体结构。它们在机械部件中起到润滑和保护作用,同时还能减少磨损和摩擦。

固体润滑剂

固体润滑剂通过在摩擦表面形成固体润滑膜或利用其特殊结构来降低摩擦。常见的固体润滑剂包括二硫化钼、石墨和聚四氟乙烯等,它们在设备润滑中发挥着重要作用。

气体润滑剂

虽然气体在常温常压下并不作为主要润滑剂使用,但在特定条件下,如高速运转的机械部件中,气体可以像液体一样发挥润滑作用。它们具有摩擦系数小、温升低等优点,同时也能提供良好的运转灵活性。

(二)润滑剂的组成成分

无论是哪种类型的润滑剂,都离不开基础油这一关键成分。基础油在润滑油中占据高达80%~95%的比例,是添加剂的载体。常见的基础油类型包括矿物油和合成油两大类。其中,矿物油根据其性质又可分为石蜡基、中间基和环烷基三类。
(2)合成油。合成基础油是通过化学反应由几种化合物精制而成的,其化学纯度极高,相较于矿物油,具有更出色的物理和化学特性,因此应用范围更为广泛,且使用寿命更长。合成油在航空航天机械领域的应用已较为普遍,同时在工业机械领域的应用也正在迅速崛起。常见的合成油类型包括合成烃油、酯类油、聚异丁烯油、聚醚以及硅油等。

2.添加剂。添加剂是润滑剂中不可或缺的成分,它们能够显著改善油脂的性能或赋予其新的特性。例如,静分散剂能清除气缸壁和活塞环上的漆膜和积碳,同时将油中的胶质和烟垢粒子均匀分散,防止形成大颗粒;抗腐剂则能延缓润滑油的氧化反应,延长其使用寿命。此外,还有抗磨剂、油性剂、金属钝化剂等,它们共同提升了润滑油的性能。

3.稠化剂。稠化剂是润滑脂的重要组成部分,它使得润滑脂区别于润滑油。润滑脂是由稠化剂分散在基础油中形成的固体或半固体物质。稠化剂的性质会影响脂的稠度、滴点、防水性以及负荷能力。
润滑油的选用需综合考虑三方面要素:设备实际工作条件、设备制造厂的指定或推荐,以及润滑油制造厂的规定或推荐。在实际操作中,通常以设备制造商的推荐为主,同时需紧密结合设备的实际工况,如负荷、速度和温度等。

选定润滑油时,应着重关注以下性能指标:

黏度:黏度是润滑油分类分级的依据,对润滑油的质量鉴别和选用至关重要。通常,设备的润滑油黏度需根据设计或计算数据来选定。

倾点:倾点反映了润滑油在储运和使用时的低温流动性。使用时,润滑油的温度必须高于其倾点5℃~10℃。

闪点:闪点是确保润滑油储运和使用安全的关键指标。一般来说,润滑油的闪点规定需比实际使用温度高出1/2的安全系数。

若因特殊情况需要代用润滑油,应遵循以下原则:

同类或相近性能:优先选择同一类或性能相近的油品进行代用。

黏度匹配:代用油品的黏度应与原用油品相当,且不超过±15%。通常,优先考虑黏度稍大的油品。

质量提升:在条件允许的情况下,应选择质量更高的油品进行代用。

考虑环境与工作温度:代用时还需注意设备所处的环境和预期的工作温度。

此外,不同种类、不同生产厂家以及新旧润滑油应尽量避免混用。以下是一些绝对禁止混用的油品示例:

特种与专用油品:如需混用,应确保混合后的油品性能与原特种或专用油品相符。

抗乳化要求:有抗乳化要求的油品不得与无抗乳化要求的油品混合使用。

汽轮机油:抗氨汽轮机油严禁与其他汽轮机油混合使用。

液压油:含锌抗磨液压油不能与抗银液压油混合使用。

齿轮油与蜗轮蜗杆油:这两种类型的油品不应混合使用。

对于可以混用的油品,也需谨慎操作,确保混合后的油品性能稳定且符合使用要求。通常,同一厂家、同类且质量基本相近的产品可以混用;而同一厂家、同种但不同牌号的产品在特定情况下也可能允许混用。但无论哪种情况,都应在充分了解并确认混合后的油品性能符合要求后再进行操作。

(3)对于不同类的油品,若混兑后两组分均不含添加剂,则需谨慎处理。

(4)若不同类的油品经过混兑试验未发现异常现象,方可考虑使用。

(5)内燃机油中添加剂种类繁多、数量较大,性能各异。在不了解油品性能的情况下,必须持谨慎态度,以免引发不良后果甚至设备润滑事故。

接下来讨论润滑脂的选用

在选取润滑脂时,首要任务是明确其预期作用,即减摩、防护或密封等方面的需求。针对不同的应用场景,应综合考虑温度范围、负荷与转速等因素来选择适宜的润滑脂。此外,还需注意润滑脂与机械的工作温度、运转速度、负荷大小、工作环境和供脂方式等的相容性。一般而言,应选用耐高温的润滑脂以适应环境温度和机械运转温度的升高,同时确保润滑脂的温度低于其滴点(温度)20℃~30℃。对于高速运转的机件,应选择稠度较大的润滑脂以应对剪切应力的增大和温升的影响。

(3)负荷因素。选择润滑脂时,负荷是一个关键考虑因素。对于承受重负荷的润滑点,应选用基础油黏度高、稠化剂含量丰富、具有出色极压性和抗磨性的润滑脂。同时,润滑脂的锥入度也至关重要,它决定了润滑脂在使用时能够承受的负荷范围。在重负荷或冲击负荷环境下,建议选择锥入度较小(即稠度较大)的润滑脂,或含有极压添加剂如二硫化钼的润滑脂。

(4)环境条件考量。环境条件,包括润滑点的工作环境和周围介质,如空气湿度、尘埃以及是否存在腐蚀性介质等,都会影响润滑脂的选择。在潮湿环境或与水接触的情况下,应优先选择抗水性良好的润滑脂,例如钙基、锂基、复合钙或复合磺酸钙润滑脂。若环境条件苛刻,则建议选用加入防锈剂的润滑脂,避免选择抗水性较差的钠基脂。对于处在强烈化学介质环境中的润滑点,则应选用能够抵抗这些化学介质的合成润滑脂,例如氟碳润滑脂等。

(5)经济性分析。在选用润滑脂时,还需综合考虑其经济性。需要权衡使用该润滑脂后是否能够延长润滑周期、减少加注次数、降低脂消耗量、减少轴承失效率以及节约维修费用等。

(6)润滑脂稠度与应用的关系。