| 词条 | 油雾润滑 |
| 释义 | 定义简述油雾润滑技术是利用压缩风的能量，将液态的润滑油雾化成1um-3um的小颗粒，悬浮在压缩风中形成一种混合 体（油雾），在自身的压力能下，经过传输管线，输送到各个需要的部位，提供润滑的一种新的润滑方式。 油雾润滑属于气液两相流体冷却润滑技术，它作为一种较先进的微量的润滑方式，曾经成功地应用于滚动轴承、滑动轴承、齿轮、蜗轮、链轮等各种摩擦副。在冶金机械中，如带钢轧机的支承辊轴承，四辊冷轧机的工作辊和支承辊轴承以及高速线材轧机的滚动导卫等也有采用油雾润滑的。 早在20 世纪30 年代，油雾润滑就已在欧洲出现，到了50年代才传到了美国。 油雾润滑系统是一种低成本，环保，安全的集中润滑系统，由润滑器、喷嘴、油雾传输管道和润滑附件组成。 该润滑系统可连续、高效地自动将润滑油雾化成小颗粒，并精确地将新鲜、洁净的雾状润滑油传送到多个润滑点，均匀的覆盖被润滑部件，对部件进行润滑和冷却。油雾喷嘴可根据被润滑体的运转速度选择适应的类型，每台润滑器可带多个喷嘴。 油雾润滑方式分类油雾润滑方式分纯油雾润滑和清洗型油雾润滑两种。 （1）纯油雾润滑也称“干箱式”油雾润滑，轴承箱中没有油位，只有雾化油提供润滑，适用于滚动轴承，该雾化润滑优点在于： 由清洁而新鲜的润滑油冲洗润滑轴承； 排除污染杂质和磨损微粒返回轴承的可能性； 不需要检查和维持恒定的油位； 泵不存在敞口使润滑介质不污染，不需人工换油； 无需排放或更换润滑油，降低工人的劳动强度； 消除了因轴承和抛油环搅拌润滑油而产生热量，使轴承运转温度更低； 润滑油不需要冷却，可以去消轴承箱的冷却水。 （2）清洗型雾化油润滑则称“湿箱式”油雾润滑，油位应保持一定水平，雾化油应充满并流过油位以上的空间，仍用传统的内设溅喷润滑装置的油腔来提供润滑油以润滑轴承表面。在纯油雾润滑和清洗型油雾润滑技术中，轴承箱内都始终保持一定的压力，这样可以阻止外部污染杂质的进入，并使外露的轴承表面包裹上一层油膜。清洗型雾化润滑适用于滑动轴承、变速箱以及其它一些设备，这些设备都需要维持油槽中的油位。 工作原理系统组成油雾润滑系统一般包括一个油雾主机、油雾输送主管、被润滑设备处的下落管、油雾分配器、油雾喷嘴、油雾 供应管、油雾排放收集总成、油雾排放管、残油收集箱、卡套接头等，特殊情况下还有吹扫型油雾排放总成、 吹扫型油位观察总成。 （1）油雾发生及控制部分 油雾的雾化采用一种涡流雾工艺，它具有高效性和抗阻塞性；油雾的控制则是一套微处理器单元；该部分还包括有储存油箱，输送设备和加热设备。 （2）油雾输送及分配部分 从主控器至各注油点的连接为油雾输送管至分配器，经过喷嘴接到注油点。管件由经过洁净材料制作的主管和分支管线构成，油雾分配器上连支管下接一台泵的注油点，将雾化油分配到润滑点。每个分配器可以供应六个润滑点。 （3）油雾节流器 它能测量并调配输送到润滑点的雾化油量，也能将干性雾化油转变成湿性雾化油。除“雾化”的类型外，还可选择喷射式、压缩式或定向式，每个润滑点各要求有一个节流器。 （4）雾化油收集容器 这个装置用于收集从轴承箱排出的凝结油。它一般也是另外一套油回收系统的油收集器的一部分，可用于安排对回收油的重复利用。 油雾生成原理如右图2所示。压缩空气通过进气口进入阀体1后，沿喷嘴3的进气孔进入喷嘴内腔，并从文氏管4喷出进入雾化室5，这时，真空室2内产生负压，并使润滑油经滤油器8和喷油管7进入真空室2，然后滴入文氏管4中，油滴被气流喷碎成不均匀的油粒，再从喷雾罩6的排雾孔进入贮油器9的上部，大的油粒在重力作用下落回到贮油器9下部的油中，只有小于3μm 的微粒留在气体中形成油雾，随压缩空气经管道输送到润滑点。 为了将润滑油输送到摩擦点，首先要在一个润滑油雾化装置中将润滑油雾化得非常细小。雾化后的润滑油微粒的表面张力大于润滑油微粒的吸引力。结果，使得精细地雾化的润滑油处在一种接近于气态的状态。雾化的润滑油能够在这种状态下由雾化装置经过分配器输送到各个摩擦点去。但由于油雾在进入润滑点后不能产生润滑所需的油膜，因此要根据不同的工况，在润滑点安装相应的凝缩嘴，使得油雾通过凝缩嘴后形成滴状的油粒。 油雾润滑装置不可能将雾化的润滑油完全恢复成滴状的油粒，早期的油雾润滑装置，只有60～75%的油滴到达润滑点，剩余的润滑油则以雾状进入大气中，后来经过改进后，润滑油的利用率可达90%，但仍有少量的润滑油以雾状进入大气中，使环境受到污染。此外，油雾只能以较小的速度输送，因为油雾只有在层流状况下才能保持稳定。如果是紊流状态，润滑油的微粒就会因相互碰撞而聚集在一起，结合成较大的润滑油油滴，以致重又恢复到液体状态。在这种液体状态下润滑油就会流回到容器中去。由于油雾的压力很低，为了克服油雾流动时的阻力，所以必须采用截面积相对较大的管道。 这一点也是众所周知的，就是润滑介质是在紊流的空气流中输送给润滑点的。然而，采用这种方法时，在将滴状的、通过空气流带入的润滑介质分配到各个润滑点的过程中就会出现问题。在分叉点，重力会起作用，使得较大部分的润滑油油滴沉积到分配器最下面的底部。这样一来，润滑油的分布就与位置有关了。曾经有人做过这样的试验，将带有运动部件的分配器投入使用。但是这些试验没有得出实际的结果。后来又有人提出这样的建议，就是在分配器中产生特殊的空气涡流。但是因为润滑介质的粘度在一个相当大的范围内波动，所以这一建议最终也是一无所成。考虑到润滑油由于它们的粘度各不相同而无法对它们进行流体力学的计算，而且空气量和润滑油量之比也是根据需要各不相同的，以致安装位置起着相当重要的作用。结果，在采用由紊流的空气流带入的油气混合物进行润滑的情况下，通常都要针对每一个摩擦点根据空气流量的大小专门配给润滑油量。 在油雾润滑管道中（见右图3），油已成雾状并和压缩空气融合在一起，油和气在管道中的输送速度是一样的，因此，从润滑部位排出的空气中含有油的微小颗粒，会对环境造成污染并严重危害人体健康。 油雾生成方法生成雾的常见方法有超声雾化、文氏管、旋动射流等。根据作用效果因素,炼油企业机泵用到文氏管产生油雾的方法。 1、超声雾化 超声雾化多用于家庭、医疗等方面。超声波可以使液体在气相中分散,它的主要零件一般是压电陶瓷超声雾化片。超声信号传送到做厚度震动地压电陶瓷振子上,振子的机械振动传给液体,使液体面产生隆起,并且在隆起的周围发生空气作用,由这种空化作用产生的冲击波将以振子的振动频率不断反复振动,振动振幅所造成的波峰把液滴从表面分离和破碎,随着超声波的增加雾化液滴越来越细,一般在超声波的振动频率作用下可获得几微米级的雾滴。 2、文氏管喷嘴 文氏管喷嘴雾化原理:如右图4。高速空气进入时,油箱内形成负压,粗油粒子沿吸油管,被吸入到文氏管内,与在空作用下,从油雾出口形成油雾。 3、旋动射流雾化 还有一种方式旋动射流雾化,以旋转的空气为动力,增加了油雾的多方向性,更好地润滑摩擦件。这三种雾化方式进行对比,根据动力源来说,后两者比较适合。文氏管在工业应用更为广泛,结果相对简单,技术也更为成熟,我国已经由数家炼油企业运用了该种油雾润滑装置,并且取得很好的经济效益。 影响油雾浓度的因素油雾润滑是一种集中润滑技术 ，要求在较大的润滑半径(约100 m)内对各润滑点进行充分润滑，也就是说除了对要求雾化后的油雾具备较强的可传输性以外，油雾发生装置必须提供足量的润滑介质，即具备足够的油雾浓度·雾化后的油雾浓度取决于进入雾化腔内的润滑介质的流量。 《关于油雾润滑中油雾浓度的影响因素分析》通过对雾化装置进油管口的流动过程进行流体力学特性分析，并以此为基础建立了油雾浓度的数学模型，经理论分析获得了影响油雾浓度的主要影响因素，即介质温度与喉部压力等·并通过实验测试获得了这些影响因素的数据并绘制出实验结果曲线，结果表明:润滑油温度在50～60 ℃、气温在60～80 ℃时雾化效果最好;空气压力在180～240 kPa 之间最佳。 使用与维护为了使用与维护好油雾润滑系统，制定了油雾润滑系统操作法，对主油雾发生器和辅助油雾发生器的操作、日常检查与维护、常见问题与处理等方面进行了具体规定。日常检查与维护分为每日检查、每周检查、每月维护、半年维护，其关注重点各有不同。通过对油雾发生器、润滑泵的定期检查与维护，将油雾润滑系统的故障降至最低。 使用油雾润滑器的注意事项如下： 油雾润滑油的选择，选标准的专用的油雾润滑油。 如果用气站供气，在进油雾润滑系统前加装气水分离器，把空气中的水分离掉，由于水进入轴承中容易产生抱轴。 控制好进气的压力，一定按规定调整。 在油雾润滑油工作前，先把进轴承处的口打开，把油雾润滑油启动，检查油雾是否到此，如果正常，再进行工作。 系统故障排除方法油雾润滑系统常见故障诊断及排除方法 故障现象 可能的原因 排除手段 润滑点没有油 油箱中没有油 加油 空气压力不足或者根本没有压缩空气 检查压缩空气气源，至少压力应该达到4Bar；清洁气源处理三连件，清理空气管理 油品粘度过高或者添加剂不对 加装空气加热器 油品参数设定错误 检查各个参数设定满足设计需求 吸油过滤器堵塞 拆下油雾发生头，清洁吸油过滤器 管路中有油品沉积物 控制油压，检测流量，检测管理系统 润滑点油量过大 油量调节设定错误 按照设计要求进行设定 油温/气温过高 重新设定 系统压力过低 管路泄漏，油雾凝缩嘴选型错误 清洁空气过滤器、清洁文氏管、检查管路、检查凝缩嘴 系统压力过高 系统有背压 检查管路系统以及轴承座 优点与缺点优点1、润滑效能高，新鲜油雾润滑能随压缩空气弥散到所需要得润滑摩擦部位，使润滑部位获得良好而均匀的润滑效果，大幅度提高传动件的寿命。 2、压缩空气比热小、流速高，很容易带走摩擦所产生的热量，摩擦副温度降低，设备功耗降低。 3、大幅度降低了润滑油的耗油量，摩擦副始终保持新鲜、适量的润滑油，同时具有喷吹作用，有利于摩擦副的清洁运行。 4、较稀油循化润滑系统结构简单轻巧，占地面积小，动力消耗低，维护管理方便，自动化控制程度高，成本低。 5、由于油雾具有一定的压力，因此可以起良好的密封作用，避免了外界的杂质、水分等侵入摩擦副。 6、使用范围广，目前，油雾润滑已经在压延设备及冶金机械上得到使用。如：铝箔轧机、带钢轧机、回转窑、球磨机、石油、造纸、纤维机械、 链条运送机、振动机、鼓风机、选矿机、粉碎机、高速纺锭等各种机械。 7、经济效益显著。 8、整个系统基本没有运动部件，相对运行可靠度高，有利于长周期安全运行。 9、采用集中自动润滑，大大减轻了操作人员劳动强度。 10、综上所述，油雾润滑系统有着诸多优点，同时在许多轻载、多点、多粉尘场合应用更能显现其优点。能够极大地减轻作业人员劳动强度，有效改善作业人员工作环境。 缺点虽然油雾润滑具有良好的润滑效果、耗油量较小、有较好的散热作用，能提高滚动轴承的极限转速，但与油气润滑相比就相形见绌。油雾必须用大口径的管道输送，一般为2 1/2”，而且输送距离通常为30米，最大也不能超过80米；油雾量的调节也很困难，而且油的粘度变化对油的雾化能力影响较大，因此必须严格控制油温。在油雾润滑排出的气体中，含有部分悬浮的微小油粒，对人体的健康有害，因此对于大量采用油雾润滑的场所，还必须增设通风设施。 与其他润滑方式对比油雾润滑与油气润滑比较项目 油雾润滑 油气润滑 流体形式 一般型气液两相流体 典型气液两相流体 输送润滑剂的气压 0.04～0.06bar 2~10bar 气流速 2~5m/s（润滑剂和空气紧密融合成油雾气，气流速=润滑剂流速） 30~80m/s（润滑剂没有被雾化，气流速远远大于润滑剂流速），特殊情况下可高达150～200m/s 润滑剂流速 2~5m/s（润滑剂和空气紧密融合成油雾气，气流速=润滑剂流速） 2~5cm/s（润滑剂没有被雾化，气流速远远大于润滑剂流速） 加热与凝缩 对润滑剂进行加热与凝缩 不对润滑剂进行加热与凝缩 对润滑剂粘度的适应性 仅仅可适应于较低粘度（150cSt/40°C以下）的润滑剂，对高粘度的润滑剂雾化率相应降低 适应于几乎任何粘度的油品，粘度大于680cSt/40°C或添加有高比例固体颗粒的油品都能顺利输送 在恶劣工况下的适用性 在高速、高温和轴承座受脏物、水及有化学危害性的流体侵蚀的场合适用性差；不适用于重载场合 适用于高速（或极低速）、重载、高温和轴承座受脏物、水及有化学危害性的流体侵蚀的场合 对润滑剂的利用率 因润滑剂粘度大小的不同而雾化率不同，对润滑剂的利用率只有约60%或更低 润滑剂100%被利用 耗油量 是油气润滑的10～12倍 是油雾润滑的1/10～1/12 管道布置 管道必须布置成向下倾斜的坡度以使油雾顺利输送；油雾管的长度一般不大于20m 对管道的布置没有限制，油气可向下或克服重力向上输送，中间管道有弯折或呈盘状及中间连接接头的应用均不会影响油气正常输送；油气管可长达100m 用于轴承时轴承座内的正压 ≤0.02bar；不足以阻止外界脏物、水或有化学危害性的流体侵入轴承座并危害轴承 0.3~0.8bar；可防止外界脏物、水或有化学危害性的流体侵入轴承座并危害轴承 可用性 因危害人身健康及污染环境，其可用性受到质疑 可用 轴承使用寿命 适中 很长，是使用油雾润滑的2～4倍 投资收益 税后回报小于20% 税后回报达50%以上 环保 雾化时有20～50%的润滑剂通过排气进入外界空气中成为可吸入油雾，对人体肺部极其有害并污染环境；油雾润滑在西方工业国家中不再使用 油不被雾化，也不和空气真正融合，对人体健康无害，也不污染环境 油雾润滑与油池润滑（1）润滑效能高，油雾能随压缩空气弥漫到所有需要润滑的摩擦副，在摩擦副表面总能形成一层洁净质优的润滑油膜，可高效润滑并防止锈蚀。 （2）压缩空气比热小、流速高，很容易带走摩擦所产生的热量，在纯油雾条件下轴承运行温度降低10～15度。 （3）减少润滑油用量40 %，从而使成本降低。 （4）与润滑有关的轴承故障降低90 %。 （5）轴承寿命可延长6倍。 （6）由于油雾具有一定的压力，因此可以起良好的密封作用，避免了外界的杂质、水分等侵入摩擦副，与轴密封损坏相关的故障降低45 %～65 %。 （7）机泵群油雾润滑系统重量轻、占地面积小、动力消耗低、维修费用低和便于集中管理。 （8）整个系统基本没有运动部件，运行可靠度高，有利于安全长周期运行。 综上所述，油雾润滑系统有着诸多优点，能够极大的减轻作业人员劳动强度，有效改善作业人员劳动环境。 油品选择油品选择通常依据主机润滑要求。允许使用工作粘度为ISO1000甚至更高粘度牌号的油品，大多数油雾润滑系统使用矿物质齿轮油，粘度等级在ISOVG68到VG460范围（68~460cST@40℃）允许添加防腐剂、挤压添加剂、抗磨剂；通过有蜡和添加剂从油雾中分离的问题可以通过使用环烷基油品来避免，或者避免使用含有容易遇水分解的添加剂油品。油雾润滑系统推荐使用包含特别添加剂的专用油以改进雾化效果，并且促进在工作表面的凝缩性能，同时减少扩散在周围空气中的油雾；这种专用润滑油的实际利用率比普通的矿物质润滑油增加20%到30%。切忌使用汽车润滑油。 电机或者泵装置用球轴承一般在夏天使用100到150cST（在40℃）的轴承润滑油，冬季使用32cST（在40℃）。油雾量（sCFM）为D（英寸轴直径）*R（balls）/20；油雾浓度为没scfm空气中含油7~11ml/小时。 应用简述在日常生产中通常采用的润滑方式主要有干油润滑和稀油润滑。干油润滑主要应用于速度较低，经常正反转和重复短时工作的各种轴承及采用稀油润滑很难保证可靠密封的零部件；稀油润滑一般用于长期、重载、高速运转的设备。 随着科技的发展和进步，人类对于能源的需求量增加，而对于动力能源的消费更是不可缺少的，据统计设计每年消耗的汽油、柴油、天然气、煤炭等为15亿t，而大约有50%~60%的能源消耗是用于各种动力机械。而由于技术水平的原因，动力机械的能源使用率平均也只有30%左右。据德国Vogelpohl教授测算，全世界生产能源的1/3到1/2损失在摩擦磨损上，近年英国H.P.Jost教授指出，世界消费能源的30%~40%消耗于摩擦磨损，也就是说全世界每年约有相当于20亿t石油的能源白白消费在摩擦磨损中。 同时由于机械应用的范围越来越广泛，特别是应用在复杂、恶劣的环境及要求重载、高速等条件下，这样就给设备润滑的管理和维护带来了一定的困难和问题，使原有的润滑方式不能满足设备的新的润滑要求，而油雾润滑就是介于稀油润滑和干油润滑之间的一种新型高效的润滑方式，目前已成功应用于冶金行业中的轧机、铝箔轧机生产线等的滚动轴承，滑动轴承、齿轮轴承、齿轮、涡轮、链条及活动导轨等各种摩擦副中，在石油化工行业中应用也很广泛，主要应用于化工炼油的催化车间、气分车间等生产用泵的滚动轴承、滑动轴承等的摩擦副中，在改善摩擦副的运行条件和摩擦副性能上以及节约能源和改善环境污染上显示出了很大的优越性。 在磨煤机组上的应用某厂大型磨煤机组、催化裂化装置16台机泵润滑油系统进行改造，成功应用油雾润滑技术，取得了明显的节能效果。经过半年的工业应用后，现润滑油用量降低丁80%，不但使机泵达到了最佳润滑效果，降低了设备故障率，而且轴承使用寿命比以前延长了3～6倍，为装置安全平稳生产提供了可靠保证。 据专家介绍，油雾润滑技术改变了传统的机泵润滑形式，采用间歇饱和湿雾态方式送油，利用装置内的净化风将油雾发生器内的润滑油充分雾化，周期性地喷射压缩空气至轴承处，使液体的润滑油变成气态的油雾注入到各个润滑点对机泵轴承进行润滑，形成薄油膜，使机泵轴承润滑上传统的“油浸式”人工润滑改为“强制式”机械自动化润滑。而且气液两相的油雾既能起到润滑作用，又能带走大量的热量。 现代润滑理论认为，轴承处保持适量新鲜的油膜是最佳的润滑方式，降低轴承的温度是延长轴承寿命的主要手段之一。此技术可保持持续清洁的润滑供给，大幅减少润滑油用量和冷却水用量。 油雾润滑与其他润滑方式比较．具有许多独特的优点： 一是油雾能随压缩空气弥散到所有需要润滑的摩擦部位，可以获得良好而均匀的润滑效果。 二是压缩空气比热小、流速高，很容易带走磨擦所产生的热量。 三是大幅度降低了润滑油的用量。 原1台机泵润滑1个季度加一次润滑油，大约需要6桶润滑油量；现在每半年加一次润滑油，大约需要1桶润滑油量，1台机泵年润滑油用量由原来的24桶减为2桶。此外，使用油雾润滑系统后，机泵轴承箱的温度平均下降了12℃，不需要轴承箱冷却水，可节水80%以上。 在化纤工业的应用针对化纤行业涤纶长丝装置高速纺丝机上普遍存在的兔子头式导丝器易磨损特点，开发出的油雾润滑系统，有效克服了原有导丝器的润滑造成的导丝商品满卷率低，废丝量比较大的缺点。 使得喷射到槽筒辊的导槽里建立合适有效的摩擦油膜，同时把摩擦所产生的热量带走。由于大而湿的油粒子具有一定的弥散性，所以导轨板表面也会积累一定量的润滑油，把兔子头与导丝板的润滑油膜建立起来。 该系统的油雾发生原理及独特优点与KROMJ系列相同。但做了符合化纤行业的专门设计，设备投资也进一步减少，但具有可观的经济效益。 经济效益分析表(实例) 项目 使用前 使用后 废丝 日产废丝量 0.3 吨 0.06 吨 年产废丝量 0.3*360=108 吨 0.66*360=21.6 吨 年产生效益(丝价格按1万元/吨) 使用寿命 15天 45天 兔子头 使用个数 360/55*92=4608 360/45X192=1536 年产生效益(兔子头按28元/只) |
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