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技術(shù)文章

與油品性能相關(guān)的潤(rùn)滑失效

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  潤(rùn)滑失效是指機(jī)器摩擦學(xué)系統(tǒng)的某一個(gè)部位失效而引起的潤(rùn)滑系統(tǒng)不正常,導(dǎo)致機(jī)械各運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不是連續(xù)的*液體潤(rùn)滑狀態(tài),瞬時(shí)或短期或長(zhǎng)期處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài),摩擦副表面發(fā)生磨損過程的演變,后導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。潤(rùn)滑失效的原先是多方面的,可能是潤(rùn)滑操作(如油品混用、錯(cuò)用、油量不足或者過量、油品污染)的失誤,也可能是是設(shè)備工況惡化(如超載、超速、高溫運(yùn)行)或油品劣化變質(zhì)(油品乳化、污染、氧化等),又或者是油泵故障(供油壓力不穩(wěn)定、供油不足)、濾清器失效(過濾精度下降、濾清器堵塞)、密封失效等(密封件老化、松動(dòng)等)或潤(rùn)滑系統(tǒng)溫控失效等。

  下面我們來了解一下與油品性能相關(guān)的潤(rùn)滑失效都有哪些。

一、油品外觀改變

  油品的精致程度越高,顏色越錢,透明度越高。而在使用過程中,由于收到污染或是氧化,在顏色和透明度上都會(huì)有所變化。一般而言,當(dāng)油品收到污染、磨損顆粒較多或者氧化變質(zhì)事,顏色會(huì)逐漸變深,甚至變黑;當(dāng)油品受到水分污染時(shí),油品透明度會(huì)下降,變得渾濁甚至出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,因此從油品的外觀上可以大致判斷出油品的污染及氧化變質(zhì)程度。

二、油品氣味改變

  優(yōu)良的油品在使用過程中不應(yīng)當(dāng)發(fā)出刺激性氣味或者臭味。當(dāng)某些油品在使用過程中,由于氧化、細(xì)菌作用而變質(zhì),發(fā)出刺鼻性氣味或者腐臭味,甚至引起頭暈嘔吐,這就表示油品嚴(yán)重變質(zhì),需要更換新油。

三、油品粘度變化

  潤(rùn)滑油油膜的形成好壞主要由油品的粘度決定。潤(rùn)滑油在使用過程中因污染、劣化等原因會(huì)使其粘度發(fā)生較大的變化,如油品氧化產(chǎn)生油泥、外界污染的粉塵泥沙等都會(huì)使油品年度升高;如果受到輕質(zhì)組分,如燃油、氣體等的污染則會(huì)使粘度降低。一旦粘度變化超出了設(shè)備潤(rùn)滑允許的范圍,將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備油膜變小、油溫升高等潤(rùn)滑不良現(xiàn)象,產(chǎn)生異常磨損。

  廣州某鋼鐵公司的一臺(tái)軋機(jī)連鑄擺剪系統(tǒng)在金屬油液監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)在短短一個(gè)月內(nèi),40運(yùn)動(dòng)粘度急劇下降,且直讀鐵譜數(shù)據(jù)明顯增高,齒輪齒面出現(xiàn)了黏著擦傷。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,原來是液壓系統(tǒng)密封出現(xiàn)破損,導(dǎo)致液壓油泄露到齒輪箱,致使齒輪油粘度降低,無法形成足夠厚的油膜,導(dǎo)致齒輪出現(xiàn)異常磨損。

四、基礎(chǔ)油氧化

  潤(rùn)滑油在使用過程中長(zhǎng)期與空氣接觸,會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),烴類的氧化遵循著自由基鏈反應(yīng)機(jī)制,氧化的初級(jí)產(chǎn)物為溶于有的氧化烴,可進(jìn)一步氧化成大相對(duì)分子質(zhì)量的油的不溶物,在進(jìn)一步氧化和縮合,成為漆膜和積碳等沉積物,也有一部分裂化分解成低分子不穩(wěn)定氧化物,成為氧化的促進(jìn)劑。溫度、水、空氣和金屬催化劑是加速潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)的根本原因。此外發(fā)動(dòng)機(jī)使用硫含量較高的燃料也會(huì)使?jié)櫥到y(tǒng)中的酸性硫酸鹽范圍擴(kuò)大,增加氧化衰減的程度。

  為了有效抑制或延緩潤(rùn)滑油的氧化過程,一半基礎(chǔ)油中都會(huì)加入一定量的抗氧化劑??寡趸瘎┑淖饔迷谟谙杂苫头纸膺^氧化物,使之喪失活性或轉(zhuǎn)化為非活性質(zhì)點(diǎn),從而有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油氧化反應(yīng)的誘導(dǎo)期,或推遲氧化反應(yīng)的開始時(shí)間。抗氧化劑與自由基和過氧化物作用而被逐漸消耗,直到抗氧化劑濃度達(dá)到某個(gè)臨界值,潤(rùn)滑油開始迅速氧化分解。

  潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)會(huì)對(duì)設(shè)備帶來十分不利的影響,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;

  1、氧化導(dǎo)致有機(jī)酸增加,有機(jī)酸會(huì)使金屬表面受到腐蝕,對(duì)銅鉛軸承的腐蝕尤為嚴(yán)重。

  2、產(chǎn)生大量膠質(zhì)。膠質(zhì)是由機(jī)油在高溫、高壓下一部分碳?xì)浠衔镅趸?。聚集在?rùn)滑油膜中的膠質(zhì),在高溫作用下形成漆狀的粘稠物,使某些活動(dòng)部件黏結(jié),失去作用。

  3、生成積碳。由膠質(zhì)氧化物沉淀而形成的瀝青質(zhì)在高溫下進(jìn)一步氧化形成積碳,這些炭會(huì)形成炙熱點(diǎn),使零件過熱,磨損加劇。

  4、生成大量油泥。潤(rùn)滑油氧化生成的油泥凝結(jié)在油管中,不僅增大油品流動(dòng)的阻力,甚至阻塞油路,使?jié)櫥到y(tǒng)失去作用。

五、添加劑損耗

  為了保護(hù)機(jī)件和延長(zhǎng)油液的使用壽命,在基礎(chǔ)油中都加入了各種潤(rùn)滑油添加劑。添加劑大致分為兩大類,一類是影響潤(rùn)滑油物理性質(zhì)的添加劑,如抗凝劑、抗泡劑等;另一類是在化學(xué)方面起作用的添加劑,如抗氧化劑、防銹劑等。不同的油品由于其性能不同,加入的添加劑種類和含量也不同,如柴油機(jī)油中主要加有清凈分散劑、抗氧防腐劑、降凝劑和抗泡劑等,而汽輪機(jī)油中則添加有抗氧化劑、防銹劑、防腐劑、抗泡劑等。由于機(jī)器用油不同,工況不同,這就導(dǎo)致不同油品中添加劑的消耗形式不同。

  添加劑的作用,大致可以分為兩個(gè)方面,一方面是中和或分解變質(zhì)產(chǎn)物,或抑制變質(zhì)產(chǎn)物的生產(chǎn),使油品保持其特性,如清凈分散劑;另一方面通常與零件表面相互作用,子啊零件表面產(chǎn)生一層保護(hù)膜,使油品起到減磨和改善潤(rùn)滑條件的作用。

  因此,在使用過程中,油品的添加劑是以一訂的方式在逐漸的消耗,加之外面污染(如水分進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)),這就會(huì)使損耗加劇,嚴(yán)重時(shí)油品無法發(fā)揮其正常的功能。因此,潤(rùn)滑油中的添加劑損耗,也是油品變質(zhì)的一個(gè)原因。

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