維修--向設備潤滑要效益

王大中

(中國機械工程學會摩擦學分會教育培訓與咨詢委員會)

設備從開始規劃到報廢，構成了它的整個壽命周期。我們把它分為三個部分，第一個部分，為規劃、設計、制造。第二部分為安裝、試車。第三個部分為使用．維修，這一部分是設備規劃和投盜所要達到的目的，這一部分占設備壽命周期絕大部分．時間最氏的一段。也是設備壽命周期中最重要的部分。未來的設備制造業要求能夠提供設備生命周期最重要部分的服務支持，這使得維護工作發生了根本的變化。在企業成本增加情況下，少維修、免維修，以降低成本，提高競

爭力，就成為企業重要課題。

潤滑油是設各的血液，對于設備正常運行起著重要作用。也有人說，潤滑劑也應算機器零件①．至于有40----60％以上設備故障由潤滑不良引起的。這足以說明潤滑在設備中的重要地位，盡管如此，人們還是更愿意組織相當人數、設施和備件的隊伍專心致志地更換和修理零件，而不肯在潤滑上下功夫，走一條投資少，效益好，少維修的路子。那么，潤滑技術創新究竟給維修帶來了什么?

一、油品高性能化，減少了維修次數

①當今機械設備的發展趨勢．正向著體積小、重量輕、效益高、壽命長的方向發展，潤滑油品隨之也在更新換代，油中加了高效添加劑(硫，磷、氯)等極性物質，通過與金屬表面的反應形成了化學吸附膜，新一代油品與傳統油品其潤滑機理迥然不同，傳統選油靠節線速度來選擇油的粘度，基本思想是保證把足夠的油帶到嚙合部位，以便形成油膜這對純礦物油選油是對的，但對加有極壓添加劑的油就不正確了。由于吸附機理發生了根本要化，形成的化學吸附膜要比原來

物理吸附其強度提高5--10倍，不存在油帶不到嚙合部位的問題，因此靠節線速度已不再是選擇潤滑油粘度大小的條件。這種潤滑機理上的變化，幾乎是一場潤滑發展史上的革命，油品高性能化帶來了可觀的經濟效益：如將鈣基臘改用相同的鋰基脂換油期可提高6倍，IKG可以當6KG用，緊普通HL液壓油改用相同粘度抗磨液壓油HM，泵的壽命可以提高10倍。l臺泵等于10臺泵用，廣州軋鋼廠650軋機齒輪原用40號機械油齒厚每年磨損量0．1mm，齒輪壽命只有5年，(每

對齒輪42萬元)。改用了220號中負荷齒輪油后，齒厚磨損每年降到0.01-0.03mm，齒輪壽命延長到10-15年，換油期由一年延長到三年。

②用多級油，減少初期磨損

我們還是用目前消耗能源最大的汽車為例，據報道，汽車發動機的磨損60％是發生在起動初期，由于潤滑油尚未被泵送到潤滑部位的期間，而當使用多級油后，則大為不同，這種油改善了油品粘溫性，既能保證高溫時足夠的粘度，保證潤滑，又能使油的低溫粘度較低，較快的被泵送到潤滑部位達到了減少初期磨損，節約了能源，對齒輪部位也如此。多級油還有以下優點：

·使發動機在更寬的溫度范圍內工作．避免季節換油，達到冬夏通用，南北通用。

·減低燃料消耗5—10％。

·冷天易起動。

·良好的軸承潤滑，維持較低機油耗量。

目前，美國90％以上汽油機油，60％以上柴油機油均采用多級油：日本汽油機油幾乎達到100%，柴油機油達52％。我國汽油機油只占13％，柴油機油占16％�？梢姖撛诮洕�效益不言而喻。

從宏觀看，一切產品．一切原材料都要消耗不等能源。一臺設備從原料生產冶煉，軋制、鑄鍛到機加裝配都要消耗大量能源，我們如果能使用高性能油、多級油，運行中加強維護，完全可以延長設備壽命。一臺設備等于幾臺．十幾臺使用。將大幅減少維修，其間接和直接效益又何以用數字計算呢!

二、高清潔度油品，帶來了少維修

近年來陸續有報導．由于油品污染造成的損失數目驚．人。如某礦山新油運到礦井地面．其污染度已達到NASIO級。某礦務局從國外引進綜采機組由于油液污染嚴重，短短幾個月時間內，就有數十臺液壓泵和液壓馬達損壞，造成直接經濟損失幾十萬美元。某筑路單位從國外購買卡特公司各種工程機械達幾百萬元，由于使用時不懂維護，短短幾年造成液壓閥組卡咬，動作失效，換成國產閥組至今處于出工不出力狀態。國內外資料表明，液壓元件失效70-85％，歸因于油品污染，變質，這其中除了管理上問題外，還由于近年來液壓潤滑元件精密程度越來越高運動間隙變�。畬Τ�細微粒越來越敏感所致，加之一些用油單位不認識，又沒有檢測手段造成事故頻繁。通過國內外大量實際研究證實除了油品本身質量外，常與管理維護不當使油污染有關，要在油品高清潔度上下功夫，必須有一個與使用設備相適應的高效潤滑過濾系統，把污染物及時分離出來。

SKF軸承制造商是世界最負有盛名的公司，它們通過大量試驗，深入研究了負荷，油液粘度，顆粒污染物等各種因素對軸承壽命的影響得出結論：即清除潤滑油中2-5微米固體顆粒，滾動軸承疲勞壽命可延長到原來的10-50倍。根據發動機綜合研究理論，使用改趙后的清潔型機器潤滑油將發動機壽命延長8倍，1997年BHP(澳大利亞墨爾本大學維護技術研究院)鋼鐵維修委員會在日本BHP鋼鐵公司兩大軋鋼廠中，通過運行中潤滑問題的研究，在1975年-1985年間NSC鋼廠設備故障率由每年342起減少到85起。設備故障率減少87％。又在此期間通過在全廠范圍內實行潤靖污染預防控制工藝，取得了顯著效益。全廠范圍內軸承購買率減少5％，液壓泵更新率減少80％，潤滑油消耗減少83％，潤滑故障頻率減少90％。②我國天津港務局是外貿主要港口之一，現在66個泊位，各類機械2272臺(套)，船舶44艘，設備固定資產總值達17億元，該局從20世紀90年代開始抓油渡凈化工作，使得各種發動機，鏟車、吊車、裝載車故障明顯下降。停機維修損失大為減少，每年節約油料和維修成本高達500萬元。當前，已有單位，甚至將新進油品(當然不是高清潔度油)先過濾達到要求污染度等級再用．針對這一全球技術課題，美國一公司提出了“全面清潔度控制”(TCC)的觀念，旨在從單個零件的生產系統開始運行及今后的工作壽命的整個生產過程中，降低污染物發生率及其影響與全面質量管理(TQC)相似，TCC也需要“全過程，全系統，全體人員”參加，特別是液壓系統，其失效除了系統本身硬件質量不合格外，往往與系統管理．工作不落實有效規章制度，規范，末能實施有關。因此要想真正落實TCC，必須做到“三全”管理才行。③目前我國清潔度油生產不多，就是生產多，在運行過程中，也必須在線過濾才算最好。因為將油中顆粒物分離出去，會使軸承疲勞壽命提高lO一50倍。這種既節省投資，因為一臺濾油機有幾萬元就可買到，又能大量減少維修，又有巨大的效盞，是任何只知道從機械備件本身上找原因的人，無法想象的。

三、特種專用潤滑劑改變了維修手段

①治理漏油

跑、冒、滴、漏一直是我國不少企業存在的老大難，特別是一些煙草、食品、醫藥漏油帶來的危害更丈。跑、冒、滴、捕有設計上制造上或密封件質量問題，也有不少是屬運行中維護上。這里介紹從潤滑油上來解決的方法，既以脂治漏，如一些變速箱、傳動箱、齒輪箱等，一是線速度在6-8m／s以下可以采用GM成膜膏，取代潤滑油。在齒輪線速度小于10m／s以下也可以采用合成油為基礎油調制半流體脂，一些工況適合條件下，可以采用以脂代油，據一些資料介紹，現在以脂代油，其DV值達到10x106mm·r／min或更高，早已突破過去教科書3×105mm·r／min的界限。在一些靜密封低速、重載動密封可以應用耐高溫、高壓、耐多種介質的耐油密封脂進行堵漏，都

可收到了滿意效果。以脂冶漏不但可以文明生產、減少維護、減少環境污染，遠比機械設備改造上下功丈簡單，造價低、見效快。對一些長期跑、冒、滴、漏的老大難企業不失為一個好辦法。

②重型齒輪早期康復處理——跑臺油

××廠減速器，額定功率1260KW，使用185h，發現齒面有點蝕現象，3個月后發現70％以上工作齒面有點蝕，任其發展下去，很快會報廢，傳統修理辦法．有的降級使用，有的焊補修復，完全用機械工程領域的辦法處理齒輪修復。由于科學發展，開辟一條新的途徑，就是用化學工程方法。油中加入了極壓添加劑，齒輪運轉時，輪齒接觸區，由于摩擦力的作用，局部產生高溫、高壓，可使油中的極壓添加劑的化學元素與金屬反應生成化學反應膜，這層反應膜不僅隔開金屬齒面、降低磨損，還提高了齒面的承載能力。油中的添加劑可起到軟化金屬使輪齒上的點蝕快速磨掉的作用。減速器運轉5個月，檢查齒面狀況點蝕斑已不見。齒面變得比較光滑④。鞍鋼××廠1660噸大剪減速器．原用N320中負荷齒輪油，后發現點蝕，改用N150低凝高極壓齒輪油后，已運轉6年，工作正常。齒面點蝕反而減少⑤。這里重要是添加劑量和跑臺時間控制．新的康復方法，完全拋開傳統的作法，利用近年來添加劑發展成果，利用化學手段，不拆機器，甚至不停車，對齒輪進行修復，可使壽命成倍甚至十一倍增長。

③高溫絲扣防粘劑的應用

通常設備在維修保養時，首先是拆御，其次重新組袈，這其中有一些螺栓會因銹蝕酸堿侵蝕，高低溫工況卜難以拆下，用鋸鋸斷，氧氣燒斷等，甚至擰斷，無法修理。我國有相當部分企業，螺紋是不涂任何潤滑劑的，每年造成大量螺紋連接付損壞。

高溫絲扣防粘劑是一種油膏狀物資，涂敷于絲扣上，當螺栓、螺母旋緊時．便會形成一層固體潤滑膜,從而防止金屬與金屬直接接觸，防止絲扣磨損、冷焊、卡咬或燒結，長期使用后，仍比較容易拆卸，縮短了設備修理停機時間，減輕了維修工人勞動強度。在化工、油田鉆具，酸堿高壓、密封工況下都獲得滿意效果。