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润滑剂的分类与选用

更新时间:2023-08-04 点击量:1317

(一)润滑剂的分类

润滑剂按照其物理状态可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂四大类。

1.液体润滑剂

液体润滑剂是用量最大、品种最多的一类润滑材料,包括矿物润滑油、合成润滑油、动植物油和水基液体等。液体润滑剂的特点是具有较宽的黏度范围,对不同负荷速度和温度下工作的运动部件提供了较宽的选择余地。

(1)矿物润滑油。其是目前使用量最大的一种液体润滑剂,约占润滑油总量的90%,一般是由矿物基础油中加入添加剂形成的。

(2)合成润滑油。其是指通过化学合成方法制成的润滑油。

(3)动植物油。其是指从动植物中提炼的润滑剂。

(4)水基液体。其是含水的润滑剂,有溶液型和乳化型两类。

2.半固体润滑剂(润滑脂)

半固体润滑剂又称润滑脂,是在常温常压下呈半流动状态,并且具有胶体结构的润滑材料。

3.固体润滑剂

固体润滑剂的润滑作用主要有三种类型:第一种是能在摩擦表面形成固体润滑膜,它的润滑机理与边界润滑相似。第二种是软金属固体润滑剂,利用软金属抗剪切强度低的特点起到润滑作用。第三种是石墨等具有层状结构的物质,利用其结构特点起到润滑作用。设备润滑常用的固体润滑剂是二硫化钼、石墨和聚四氟乙烯等。

4.气体润滑剂

气体也是一种流体,同样符合流体润滑的物理规律,因此在一定条件下气体也可以像液体一样成为润滑剂。气体润滑剂的优点是摩擦系数小,在高速下产生摩擦热少,温升低,运转灵活,工作温度范围广。气体润滑剂的缺点是密度低,承载能力低,只能用在30~70kPa的空气动力装置和不高于100kPa的空气静力学装置中。

(二)润滑剂的组成成分

1.基础油

基础油是组成润滑油的主要成分,占润滑油总量的80%~95%,是添加剂的载体。基础油分矿物油和合成油两大类。

(1)矿物油。我国通常将矿物油分为石蜡基、中间基和环烷基三类。

(2)合成油。合成基础油是由几种化合物通过化学反应制成的,化学纯度较高,有比矿物油更好的物理和化学特性,因此应用范围更加广泛,使用寿命更长,是将来润滑油的发展方向。现在合成油在航空航天机械上的应用较多,在工业机械上的应用也在快速发展之中。合成油一般分为合成烃油、酯类油、聚异丁烯油、聚醚、硅油等。

2.添加剂

添加剂是指加入润滑剂中的一些少量物质,可显著改善油脂的某些性能或赋予某些新的性能。添加剂的作用如下:

(1)静分散剂。多用于内燃机油中,用来清除气缸壁和活塞环上的漆膜和积碳,还能将油中的胶质、烟垢粒子等均匀分散在油中,防止形成大的颗粒。

(2)抗腐剂。延缓润滑油的氧化反应,延长油品的使用寿命。

(3)抗磨剂。提高油品的抗磨性、抗烧结性,减小设备的磨损,防止卡咬或烧结。

(4)油性剂。减小摩擦因数,提高润滑性能。

(5)金属钝化剂。在金属表面形成钝化膜,以减小油品对金属的腐蚀和金属对油品的催化氧化作用。
(6)黏度指数改进剂:增加油品的黏度指数,提高油品的黏温性能。
(7)防锈剂:在金属表面起作用,防止金属遇水时生锈或腐蚀。
(8)降凝剂:低温下通过减缓油中蜡结晶的形成来降低油品的倾点,改善油品的低温流动性。
(9)抗泡剂:改善油品的起泡倾向,使油面的泡沫迅速破灭。
(10)乳化剂和抗乳化剂。乳化剂用于乳化油中,使油与水形成均匀稳定的乳化液。抗乳化剂用于一般润滑油中,使混入油中的水较快地从油中分离出来。
3.稠化剂
稠化剂是组成润滑脂的重要成分,是区别于润滑油的重要特征。润滑脂是由稠化剂、基础油和添加剂构成的,由稠化剂分散在基础油中而形成的固体或半固体物质,就是润滑脂。
稠化剂一般可影响脂的稠度、滴点、防水性,有时还影响负荷能力。
(三)润滑油的选用
1.润滑油的选用要素
润滑油的选用主要依据三方面要素,即设备实际的工作条件(即工况)、设备制造厂的或推荐、润滑油制造厂的规定或推荐等。
在实际工作中,润滑油的选用一般以设备制造商的推荐为主。但同时要考虑设备的负荷、速度、温度等实际工况。
在润滑油选用时重点选定润滑油的以下性能指标:
(1)黏度:黏度是各种润滑油分类分级的指标,对质量鉴别和确定有决定性意义。设备用润滑油黏度选定依设计或计算数据查有关图表来确定。
(2)倾点:倾点是间接表示润滑油储运和使用时低温流动性的指标。经验证明使用温度必须比倾点高5℃~10℃。
(3)闪点:主要是润滑油储运及使用时安全的指标。润滑油闪点指标规定的原则是按安全规定留1/2安全系数,即比实际使用温度高1/2。如内燃机油底壳油温最高不超过120℃,因而规定内燃机油闪点为180℃。
由于润滑油的性能指标较多,不同品种差距悬殊,应综合设备的工况、制造厂要求和油品说明及介绍合理决定。
2.润滑油的代用
润滑油各有其使用性能,要求正确合理选用润滑油,避免代用。如确需代用,应遵循以下原则。
(1)尽量用同一类油品或性能相近的油品代用。
(2)黏度要相当,代用油品的黏度不能超过原用油品的±15%。应优先考虑黏度稍大的油品进行代用。
(3)质量以高代低。
(4)还应注意考虑设备的环境与工作温度。
3.润滑油的混用
不同种类牌号、不同生产厂家、新旧油应尽量避免混用。
绝对禁止混用的油品如下。
(1)特种油、专用油料不能与其他油品混用。
(2)有抗乳化要求的油品不得与无抗乳化要求的油品相混。
(3)抗氨汽轮机油不得与其他汽轮机油相混。
(4)含锌抗磨液压油不能与抗银液压油相混。
(5)齿轮油不能与蜗轮蜗杆油相混。
可以混用的油品如下。
(1)同一厂家同类质量基本相近的产品。
(2)同一厂家同种不同牌号的产品。
(3)不同类油品,如果混兑两组分均不含添加剂。(4)不同类的油品经混兑试验无异常现象的。
(5)内燃机油加入添加剂的种类较多数量较大,性能不一;在不了解油品性能时必须慎重,以免导致不良后果甚至设备润滑事故的发生。
(四)润滑脂的选用
在选用润滑脂时,首先应明确润滑脂所起的作用,即在润滑减摩、防护、密封等方面所要起的作用。作为减摩用润滑脂,主要考虑耐高低温的范围、负荷与转速等。作为防护润滑脂,主要考虑所接触的介质与材质,着重考虑对金属、非金属的防护性质与稳定性。作为密封润滑脂则应考虑接触的密封件材质与介质,根据润滑脂与材质(特别是橡胶)的相容性来选择适宜的润滑脂。
润滑脂的选用要根据机械的工作温度、运转速度、负荷大小、工作环境和供脂方式的不同,综合考虑,一般应考虑以下因素:
(1)温度。温度对润滑脂的影响很大,一般认为润滑点工作温度超过润滑脂温度上限后,由于润滑脂基础油对蒸发损失、氧化变质和胶体分油现象加速,温度每升高10℃~15℃,润滑脂氧化速度增加1.5~2倍,润滑脂的寿命降低1/2。润滑点的工作温度还随周围环境介质温度变化而变化。此外,负荷、速度、长期连续运行、润滑脂装填得太多等因素也对润滑点的工作温度有一定的影响。环境温度高和机械运转温度高的,应选用耐高温的润滑脂,一般润滑脂的温度都应低于其滴点(温度)20℃~30℃。
(2)转速。润滑部件的运转速度越高,润滑脂所受的剪切应力就越大,稠化剂形成的润滑脂纤维骨架受到的破坏作用越大,脂的使用寿命就会缩短。设备运转速度提高1倍,润滑脂的寿命降至原来的1/10。高速运转的机件温升高,温升快,易使润滑脂变稀而流失,使用时应选用稠度较大的润滑脂。
(3)负荷。根据负荷选用润滑脂是保证润滑的关键之一。对于重负荷润滑点应选用基础油黏度高、稠化剂含量高、具有较高极压性和抗磨性的润滑脂。润滑脂锥入度的大小关系到使用时所能承受的负荷。负荷大应选用锥入度小(稠度较大)的润滑脂。如果既承受重负荷又承受冲击负荷,应选用含有极压添加剂的润滑脂,如含有二硫化钼的润滑脂。
(4)环境条件。环境条件是指润滑点的工作环境和周围介质,如空气湿度、尘埃和是否有腐蚀性介质等。在潮湿环境或与水接触的情况下,可选用抗水性好的润滑脂。如钙基、锂基、复合钙、复合磺酸钙润滑脂。条件苛刻时,应选用加有防锈剂的润滑脂,而不宜选用抗水性差的钠基脂。处在有强烈化学介质环境中的润滑点,应选用抗化学介质的合成润滑脂,如氟碳润滑脂等。
(5)其他。除以上几点外,在选用润滑脂时,还要考虑使用经济性,综合分析使用此润滑脂以后是否延长了润滑周期、加注次数、脂消耗量、轴承的失效率和维修费用等。
(6)润滑脂稠度与应用的关系。

表润滑脂稠度与适用范围


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