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工业油技术研究

新型润滑材料在回转窑、球磨机开式齿轮上的应用

发布时间:2016-01-26作者:青峰集团来源:青峰集团点击:242字号:

  国产新型润滑材料在回转窑、球磨机开式齿轮上的应用摘自《中国水泥》杂志2007年12期

  孟金磊河南天瑞集团水泥有限公司467000董进奎偃师市天下化工有限公司471900摘要:随着我国水泥新型干法生产线迅速崛起,各个企业对设备的润滑也更加重视,尤其对回转窑、球磨机开式齿轮的润滑倍加关注,因此大量采用了新型专用润滑材料,对设备润滑起到了良好的润滑作用。然而在选用新型专用润滑材料时往往过于注重国外品牌,而忽视国内产品,走到了一种误区,其实国内产品对设备同样能起到良好的润滑效果,应当合理优化选用。

  关键词:开式齿轮新型润滑材料优化选用

  天瑞集团目前拥有水泥新型干法生产线5000t/d六条、4000t/d一条、2500t/d一条,众多的大型关键性设备使企业把设备润滑放到了至关重要的位置,然而润滑油的选用没有统一的标准,以致于不能做到合理优化的选用,造成了润滑不到位,设备时常出现意想不到的问题,特别是回转窑、球磨机大型开式齿轮的润滑选油十分繁杂。

  一、开式齿轮的润滑机理及现状

  开式齿轮的润滑大多是处于混合润滑状态,并以边界润滑状态为主。在边界润滑条件下,润滑油中的各种活性物质通过物理吸附和化学反应在齿面形成油膜,而化学膜的抗极压能力和牢固性远远高于物理膜。齿面保护膜的形成与各种工矿条件有关,一般在低载荷情况下齿面是以吸附膜润滑为主,中载荷下是以混合膜共存,重载荷下以化学膜为主。油膜的形成是一个复杂的过程,如果润滑油中加入了固体润滑材料,那么在高温高压的情况下固体润滑材料也起到了至关重要的作用。

  开式齿轮的润滑失效主要取决于制造工艺、安装精度、运行状况、润滑条件等。主要表现为齿面烧伤、擦伤,齿面点蚀、胶合等。齿面烧伤主要是齿面载荷过高、缺油从而造成齿面温度严重升高,原有材质因高温而发生变化;擦伤是在齿轮运动过程中,由于各种杂质磨粒温度等因素导致齿面油膜被破坏处于干摩擦,致使齿面在滑动方向出现擦伤;点蚀是齿面在高接触应力多次循环作用下,齿表面局部区域出现小片或小块材料脱落,形成麻点或凹坑;胶合是相互啮合的齿面在重载荷作用下出现边界润滑膜被破坏,齿面金属发生熔接并损伤而胶合。,开式齿轮的润滑失效虽然与许多因素有关,但是润滑条件的改善十分有利于减少或杜绝烧伤、擦伤、点蚀、胶合等磨损。

  二、天瑞集团开式齿轮润滑情况

  天瑞集团2005年以前在开式齿轮油的选用上存在着诸多问题。

  水泥行业开式齿轮属于低速重载荷运行,而且运行环境相对恶劣,比如:粉尘、水淋、温度高、时间长等。由于设备大而重并是流水作业,设备一旦出现问题将严重影响生产。因此在诸多因素的影响下,设备润滑部位油膜的建立要求油品具有优良的抗极压性、抗氧化性、抗水淋性,并且抗污染能力强稳定性好。

  2005年以前开式齿轮润滑油的选用随意性比较强,同样的开式齿轮用多种品牌润滑油,同种品牌的润滑油用不同的型号,甚至于进什么油用什么油,不同品牌不同型号的油混用。列如2002年建成的河南***条2500t/d水泥干法生产线曾采用多种润滑油,包括460#、680#齿轮油、220#、320#沥青型开式齿轮油,有国内品牌也有国外品牌。采用稀油润滑由于其粘附性能差,抗极压能力小,开式齿轮齿面在重荷、高温、连续工作情况下,不易形成有效的润滑保护膜,齿面磨损严重,齿面光亮局部有擦伤痕迹,并有干咬脱落现象,长时间的稀油润滑使磨损加剧,造成齿轮啮合间隙偏大,开始出现齿轮振动现象。后通过对齿轮的检修调整又选用了国外沥青型开式齿轮油,这种油附着力强,减振效果较好,但是产品质量不稳定,热稳定性能差,尤其是冬天检修启动困难,瞬时齿轮啮合不畅,齿面有咬伤现象发生,此种油中含有硫化物长时间使用对齿面有腐蚀作用。

  三、开式齿轮极压润滑剂的应用

  为了达到齿轮***佳润滑状态,而且不易污染环境,2005年10月我们选用了偃师市天霞化工有限公司生产的新型HF-开式齿轮极压润滑剂,该润滑剂是采用新工艺、新技术、新材料复合精制而成。为使其适应水泥行业设备苛刻的润滑条件,产品选用了多种多元特效添加剂如:高温抗氧剂、粘合剂、抗乳化剂、抗腐剂;复合抗磨剂及固体润滑材料等,使其协同作用达到***佳的润滑效果。我们首先在2500t/d回转窑开式齿轮上使用。

  其典型技术参数如下:

  使用温度-20—150

  40℃基础油黏度1500

  粘合剂种类多元复合型

  黏附性(66℃15min)70%

  剪切安定性(10次与60次针入度差)30

  四球试验PB值N1200

  PD值N8000

  ZMZ值450

  TimkenOK值N300

  在加入该产品使用时,设备启动电流由原来的590A降为550A,并发觉设备振动明显变小,通过观察孔看到齿面带油充足,也没有漏油现象。2006年2月由于非设备问题停窑,我们对齿轮进行了详细检查。观察齿面油膜形成良好,原有磨损没有加重,而且原有擦伤丝纹明显萎缩只留下丝痕,不再剌手,点蚀坑被HF-开式齿轮极压润滑剂中的固体润滑材料填充而变小。经过2006年盛夏高温、高载荷、高水淋、多灰尘设备运转依然良好,由此证明该产品的选用对设备的润滑有了显著的提高。

  为了进一步对这种新型开式齿轮润滑材料润滑性能的印证,2006年10月我们又在5000t/d生产线进行了应用。原用油是一家国外品牌的专用润滑油其典型技术参数如下:

  密度20℃g/cm30.92

  运动黏度100℃mm2/s600

  黏度指数120

  四球试验焊接负荷N8000

  咬合负荷等级﹥12

  工作温度范围15-120

  闪点开口℃﹥200

  倾点℃﹤10

  换油前我们对齿面进行了观察,齿面润滑基本良好,只是漏油、振动稍大。我们对小齿轮轴承座振动幅度进行测试,结果如下:

  

回转窑转速(r/min                

3.85

 

传动端mm/s

垂直方向

1.1~1.4

水平径向

2.4~4.0

水平轴向

1.2~2.4

             非传动端mm/s

垂直方向

0.9~1.3

水平径向

2.4~4.5

水平轴向

1.2~2.3

  换用HF-开式齿轮极压润滑剂以后,我们同样对小齿轮轴乘坐振动幅度进行了测试,结果如下:

  

回转窑转速(r/min                

3.85

 

传动端mm/s

垂直方向

0.8~1.1

水平径向

1.7~3.4

水平轴向

1.0~2.1

             非传动端mm/s

垂直方向

0.8~1.2

水平径向

2.1~4.1

水平轴向

1.1~2.1 

  从2006年10月到年底检修设备一直运转正常,无严重漏油,我们擦去齿面浮油,观其油膜明显加厚并吸附一层灰色固体润滑材料,看不到齿轮材质明显亮色,大小齿轮没有异常。HF-开式齿轮极压润滑剂在回转窑开式齿轮上的成功应用,促使我们在球磨机上也进行了推广都取得了满意的效果,而且其价格只有进口产品的几分之一。

  通过该产品的应用,体现出了该产的诸多优点:黏附性能好,自密封性能强,耐温、耐剪切,抗极压能力强,成膜迅速、牢固、持久,抗水淋、抗灰尘不易变质。

  四、结论

  通过对国产品牌偃师市天霞化工有限公司新型HF-开式齿轮极压润滑剂的成功应用,充分证明了国产专用油同样对设备能起到良好的润滑作用,能保证设备稳定、生产顺利,其性能可以和国外产品相媲美,值的推广应用。


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