黃德山
(杭州紙業新技術開發公司(sī),浙江杭州 310004)
摘(zhāi) 要:分析了目前國內紙廠選擇和使用(yòng)潤滑劑時通常存在的6種誤區和錯(cuò)誤認識(shí),及因此產生的(de)一些造紙設備潤滑缺陷和對經濟效益的影響,提出了在(zài)紙廠特別是重(chóng)要設備和(hé)中高速造紙機上使用高性能潤滑劑的建議,並列舉了改進潤滑後取得的良好效果的案例,以供(gòng)造紙廠生產線潤滑係統改造(zào)時參考。
關鍵詞:黏度;抗(kàng)磨性;抗乳化性;抗氧化性;清(qīng)潔(jié)度
0 引言
目(mù)前,國內紙廠在(zài)選擇潤滑油時往往存在著(zhe)一些誤區。由於一般造紙工藝人員和設備(bèi)管(guǎn)理人員對潤滑的認識不足(zú),導(dǎo)致潤滑劑選擇不當,造成設備潤滑不良(liáng),浪費(fèi)大(dà)量能源,增加備件消(xiāo)耗,經常停機換件(jiàn),造成巨大的經濟(jì)損失。國內的造紙機械研發人員在設計時往往隻注(zhù)重機械功能、結(jié)構、材料、強度等方麵考(kǎo)慮,而對潤滑重視不夠。通常機械設備設計者並不對潤滑提出要求,即使提出選擇要求(qiú),也隻規定潤(rùn)滑油的黏度,而不(bú)提出其他更重要的潤滑性能參數,造成使用者(zhě)選用(yòng)潤滑劑的困難。一(yī)旦潤滑不(bú)良(liáng),紙廠每年將因此損(sǔn)失大量的利潤(rùn),同時也使設計者和製造商經(jīng)艱苦努力(lì)獲得的成果不能獲得良好的運轉效(xiào)果。
1 誤區分析
[1]
1.1選擇潤滑油時(shí)隻考慮黏度而忽視抗磨性
在滑動摩擦副中,要實現理想的液體潤滑,黏度當然是非常重要的參數。但潤滑油Z重要的作用是要降低摩擦係數和減少磨損,所以抗磨性(xìng)就(jiù)成(chéng)了(le)潤滑油Z重要的(de)性能之一。黏度表示潤滑油內摩擦阻力的大小,並不表示潤滑劑的抗(kàng)磨性。
常見潤滑原理有(yǒu)以下7種
[2]:
(1)動壓潤滑——通過旋轉將潤滑油帶入摩擦表(biǎo)麵;
(2)靜壓潤滑——通過高壓供油設備將油打入(rù)摩擦表麵;
(3)動靜壓潤滑——以上2種情況的結合(hé);
(4)邊界潤滑——從(cóng)液體動壓潤滑過渡到(dào)接(jiē)觸之前的狀態;
(5)極壓潤滑(huá)——邊界潤滑的一種;
(6)固(gù)體潤滑——在摩擦麵之間加入固體粉狀物;
(7)自潤滑——摩擦副材料有潤滑性。
其中動、靜(jìng)壓潤滑是Z理想的狀態,但(dàn)機械設備Z普遍的狀態是邊界(jiè)潤滑,邊界膜厚度通常為0.1μm。除了互相接觸的沒有任何介質的純淨摩擦表(biǎo)麵和完全被潤滑介質分隔開的摩擦表麵的相互滑動以外,幾(jǐ)乎各種摩(mó)擦副在相對運動時都存在著邊界潤滑狀態。邊界膜的潤滑性能(néng)主(zhǔ)要取決於摩擦表麵的性(xìng)質和潤滑油中的油性(xìng)添加劑、極壓添加劑對金屬摩擦表麵形成的邊界膜的結(jié)構形式,而與潤滑油(yóu)品的黏(nián)度關(guān)係不大。
選擇(zé)合適的黏度有利於實現滑動摩擦副的流體動壓潤滑狀態,也可以降低(dī)動力消耗(hào)和防止磨料磨損。但(dàn)在滑動摩擦副中,一(yī)旦破壞了流體動壓潤滑,也必(bì)須(xū)依靠邊界潤滑。在這種不穩定(dìng)的邊界潤滑狀態下,選擇潤滑劑時也應首先(xiān)應考核(hé)潤滑劑的抗磨性而非黏度。考核抗磨(mó)性Z方便的(de)方法是進行(háng)參數(shù)比較,需要時也可進行試驗測試。
1.2潤滑油的抗乳化性符合標準就可以
對於潤滑油的抗乳化性,GB/T7305要求:(40-37-3)30。目前出台的(de)紙廠循環用潤滑油(包括礦物油和合成(chéng)油)專業標準也(yě)有相同規定。GB/T7305的規定對普通(tōng)環境是可行的,但造紙廠(chǎng)的環境特點之一是高濕,難以(yǐ)避免水分進入潤滑係統,這就要求潤滑油具有良好的(de)抗乳化性,當水分進入油(yóu)中時應能很快分離出來,不與潤(rùn)滑油混合,形成穩定的乳化液(yè)。SKF的研究成果表明:在普通潤(rùn)滑油中如含1滴水,軸承壽命會降低48%;含3%的(de)水分將使軸承壽命減少85%。水是普通潤滑劑的大敵,潤滑劑很容易因乳(rǔ)化而失去潤滑性能,所以紙廠的(de)潤滑(huá)劑應有更高的抗水性。例如,紙機烘幹部軸承、開式傳動齒輪、網(wǎng)部(bù)軸承、壓榨部軸承等部位都需要高抗水性的潤滑劑。
據美國北太平洋造紙廠(chǎng)統計,該廠1台長網紙機的網部,原來平均每年須更(gèng)換(huàn)8個軸承,改用抗水性好的(de)潤滑脂後一年半未更(gèng)換1個軸承。美國弗累瑟紙業的5,6號長網造紙(zhǐ)機的長網部和壓榨部導輥原來每年更換8~24個軸承,換用抗水性好的潤滑脂7個月,未更換1個軸承。
1.3潤(rùn)滑油的抗氧化性符合標準就可以
潤(rùn)滑油在(zài)沒有被汙(wū)染的情況下,抗氧化性是決定(dìng)使用(yòng)壽命的因素。通常,礦物潤滑油的使用壽命(mìng)為2000h(3個月),高溫使用壽(shòu)命僅1000h(1個半月),礦物潤滑(huá)脂(zhī)的使用壽命為500h(23天)。潤滑劑壽命過短,會造(zào)成設備需要經(jīng)常維護,而紙廠Z忌諱的就是停機,所以在紙廠,特別是紙(zhǐ)機上建議(yì)使用長(zhǎng)壽命的潤滑劑。
紙廠循環用礦物潤滑油和複卷機液壓油的使用(yòng)壽命為2年,這是因為循環量非常大,每(měi)一(yī)滴油的工作時間很短,並(bìng)且有冷(lěng)卻的過程,延長了使用壽命。
1.4礦(kuàng)物潤滑劑使用溫度達到70~80℃也沒有問題
目(mù)前,紙(zhǐ)廠中這樣的認識非常普遍,但卻(què)是錯誤的。有關的潤滑專著對此明確指出:運(yùn)行溫(wēn)度提高8~10℃,潤滑(huá)劑的氧化速度提高一倍。礦物潤滑劑的運行溫度應盡量控製在40℃左右,不宜(yí)太高。盡管潤滑油的運行溫度達到(dào)70℃時,有些設備仍可以正(zhèng)常運行(háng),但(dàn)是這還是要避免的,應盡可能把(bǎ)溫度降下來。如果無法降低溫度,就應考慮使用合成潤滑劑。但(dàn)目前的情況是,很(hěn)多中高速紙(zhǐ)機壓榨部、壓光機軸承溫度都超過70℃,甚至達到90℃
[3]。還有中高速造紙機的驅動齒輪箱、盤磨機、壓力篩(shāi)、熱分散機、大型的水力碎漿機、水力洗草機、管式連蒸係統(tǒng)的螺旋喂料器、遠紅外裝置的進(jìn)氣風機和排風機、擺線針輪減速(sù)機、蝸輪蝸杆(gǎn)傳動、磨木機、打漿機、供水泵、漿泵、真空泵(bèng)等設備的潤滑劑運行溫度都非常高
[4]。運行溫(wēn)度(dù)過高不僅造成軸(zhóu)承、齒輪和潤滑劑壽命的縮短,需要(yào)經常停機換件和維護,而且會浪費大量的能源,故應盡量(liàng)把溫度降下來。降低運行溫度Z簡單和根本的方法是換用具有高強(qiáng)度(dù)油膜的潤滑劑,其次是采用冷卻係統,但冷卻係統隻(zhī)起到延(yán)長潤滑劑(jì)使用壽命(mìng)的作用,不(bú)能減少磨損。
1.5為節約成本使用低質(zhì)低價潤(rùn)滑(huá)劑
為了降低成本,一些紙廠常常采購使用低價低質的(de)潤滑劑,這樣會造成設備磨損過快、頻繁停機維修、停(tíng)機損失巨大、備件支出過多、能(néng)耗過高。實踐證明,對於紙廠(chǎng)的設備,特別是中高速(sù)紙機,普通潤(rùn)滑劑的使用成本非常高。這些隱性的高成本會(huì)使紙廠每年(nián)損失(shī)5%~10%的利潤(rùn),遠遠大於潤(rùn)滑劑的采購支出。著名機械(xiè)故障專(zhuān)家HeinzBloch,P.E.的研究成果表明,設(shè)備運行總費用的比(bǐ)重可劃分為:維修支出3.9%,購油支出0.08%,能耗支出96.2%。其中潤滑劑的支出<1%,就算全(quán)部節省意(yì)義也(yě)不大。而且使用高性能合成潤滑劑比(bǐ)使(shǐ)用(yòng)礦物潤滑劑可以節省1%~3%的能耗(hào),大(dà)於高(gāo)性能(néng)潤滑劑的采購支出。如進行總成本核(hé)計,就會將(jiāng)低價低質油品帶給企業的隱性高成本顯露出來。
紙廠(chǎng)要降低總的經(jīng)營成本,應從節能降耗、減少停機、減少維修、減少備(bèi)件支出等方麵努力,采購使用低價低質的潤滑劑的結果隻會是提高自己的總經(jīng)營成本,導(dǎo)致大量利潤的損失。
1.6不(bú)注(zhù)重(chóng)考核潤滑油的清潔度
許多(duō)紙廠在采購潤滑(huá)油時,幾乎不考核(hé)潤滑油供應(yīng)商所提供油品的清(qīng)潔度。但實際(jì)上,潤滑油的清潔度對於部件的壽命有(yǒu)相當大的影響(xiǎng)。表1是一些部(bù)件的(de)間隙數據。
動態間隙(xì)尺寸如此微小,要保持設備壽命就需要關注所購用的潤滑油中直徑>4μm的固體顆粒的數量。潤滑油中的雜質相當於一種(zhǒng)磨料,能加速摩擦麵的磨損,也是一種催化劑,會加速油的(de)老化。將軸承潤滑油的清潔度從ISO440620/17提高到13/10就能使軸承壽命延長400%,足以說明油料清潔(jié)度的重要性。統計表明(míng),液壓元件失效的80%歸因於液壓(yā)油汙染,首先是(shì)液壓油中的固體顆粒會直接衝蝕元件,造成液壓元件磨損,其次是會發生淤塞(sāi)現象,阻礙液壓係統的正常運行(háng)等,因此考(kǎo)核液壓(yā)油的(de)清潔度對液壓係(xì)統非常重要。
現在,市場上的潤滑油和液壓(yā)油多采用(yòng)鐵桶包裝這種潤滑油盡管生產時的清潔度可能比較高,但用鐵桶包裝容易產生金屬粒子汙染,會大大降(jiàng)低清潔度,導致用戶的設備使用壽命的下降。
2 小結
以上列舉了紙廠在潤滑上的一些常見誤區,潤滑劑選(xuǎn)擇正確與否(fǒu)對紙廠經(jīng)濟效益有直接的影響,所以應謹慎。
參考文獻:
[1]汪久根,朱聘(pìn)和,張雪峰,等(děng).低噪聲潤滑脂的摩擦(cā)磨損特性分析(xī)[J].機電工程,2005,22(10):48-51.
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[4]陳(chén)克複.製漿造紙機械與設備[M].北京:中國(guó)輕工業出版社,2003.
來源:《輕工機械》2007年(nián)第5期