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[原创] 润滑脂的选择与设备的润滑

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郑振寰 发表于 2014-12-11 13:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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最早接触润滑脂油是很小的时候,是家里的房门开关的时候吱吱的响,很是刺耳,老爸让我用筷子沾点儿花生油滴到活页上,也就不响了。后来家里有缝纫机,总是断针的时候,大姐就会说缺油了,滴几滴缝纫机油就好了。再之后就是自行车,会用工厂里的润滑油润滑链条和轴承,那个时候觉得越多越好,后果就是裤腿总是被弄脏还洗不掉,估计当时在学校里的形象属于邋遢级别的。让我对润滑有了初步的理性印象源自一次自行车的维修,后轮轴承的滚珠碎了,自己弄不了,送到修车摊儿。师傅拿了一盒滚珠和大黄油,一番操作之后修复了,很清楚记得是5块钱的维修费,心疼的我好久。于是每次路过都会下来看这位师傅维修,并且问这问那,甚至上手帮忙。好在对方并不介意,不厌其烦的解释,甚至从理论和加工上都讲给我听。不过,那个时候太小,听不懂,也想想不出来,不过还是强制记忆下来,算是心理上赚回了当初的那5块钱。
几年后,也就是30年前,假期临时工学徒,几天后师父带我拆了一台30KW的电机,更换前后轴承,涂抹润滑脂的时候特意告诉我,这叫钙基脂,然后指着不远处的一台老式数控床子说,那样的精密仪器要用锂基脂,这个钙基脂千万不要用到那上面。当时看了看两种润滑脂除了颜色不同外,没有什么区别。后来知道价格差别很大,锂基脂那个时候当做宝贝被保管员放在特别的地方,每次领取都得师父签字。一年后,小有所成,师父放心了,给了我签字权,有时候两种润滑脂也不那么分得清楚,混着用,觉得用锂基脂涂在原来钙基脂的地方应该更好才对。不过那一年的冬天报应来了,天寒地冻的时候,许久没有开机的一台设备开机使用时咔咔咔直响,当时师父在场,立刻停机拆了检查,发现磨损严重,再次更换了轴承后,来到技术科把我叫出来,小声询问我夏天的时候保养这台设备,是不是用错了润滑脂,而且没有清除干净?当时我就觉得让师父干保全电工真是屈才了,应该当间谍侦探才对。老老实实承认师父说的全对之后,赶紧去把以前这样做过的机器都拆了重新处理,花了九个晚上。当时的故障是由于新旧油脂不匹配导致凝结,在机器巨大的重量和压力下让传动磨损。清除的结果竟然是很多坚硬的不输金属的结块,而且牢牢的粘在传动部件上。

故事结束,脑补一下什么是润滑脂(油):
润滑脂油由基础油、增稠剂和添加剂组成。
基础油最早就动物油脂,现在为什么要保护鲸和海豹?为什么它们的数量这么少?因为工业革命后,机械设备的大量运用需要大量的润滑脂油,而它们的脂肪就是最好的原料。西方人把它们杀的差不多了,发现了化石油脂,也学会了化工合成,所以想起来保护了。弄得我们不会化工合成的穷人们也不能捕杀。现在的基础油一般都是从石油提炼或者化工合成的,大致有硅油、合成脂、多羟环戊烷、合成碳氢、氟素等。
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由此可见,氟素的脂油性能最好,但价格最贵。
增稠剂是决定润滑脂油的形态以及停留范围,一般有聚四氟乙烯、疏水性硅土、膨润土、锂基等,它们决定润滑脂是保持悬浮状态(油状)还是胶体状态(脂)。
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综合比对来看,聚四氟乙烯的增稠剂除稠化系数差以外,其余的都很好。
添加剂则是改变润滑脂油的工作方式以及性能,比如抗氧化,抗磨损,延缓锈蚀或者增强。一般用抗氧化剂、增强剂、增润剂或者抗磨剂。
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那么润滑脂油的用途是什么呢?
减摩、消音、防护、密封是润滑脂油的主要功能。润滑脂在部件表面形成一层油膜,部件之间通过油膜接触,并非硬碰硬。
而在选择润滑脂油的时候,要考虑工作温度,转速,负荷、工况以及成本。
工作温度越高,润滑脂的稠度就低,很可能会造成润滑脂流失,反而增加磨损。反之,温度过低,容易凝结。转速也是一样,转速越高升温越大。负荷过重会造成油膜破损流失,导致部件间摩擦加大。工况则是指工作环境,是否需要防水防锈,如果这样的话,就不要用钙基脂,也就是大黄油。应该用锂基脂或者氟素的。是否灰尘太大,如果是这样,就要选用石墨添加剂或者氟素的,锂基的也勉强可以。是否需要密封,如果需要,就要添加钠基。至于成本就不用说了,钙基脂1公斤几十块钱,锂基脂现在也差不多,钠基的就要数百甚至上千,氟素的少则数千,多则数万。

润滑脂主要性能指标的解释   
稠度 稠度是指润滑脂在外力作用下抵抗变形的程度。稠度一般用锥入度来表示,稠度愈大,锥入度愈小,塑性强度愈大。
稠度等级 NLGI(美国润滑脂协会)分为九个等级,从000到6共九个。
锥入度 锥入度是润滑脂稠度的一个量度。锥入度越大,润滑脂越软。用一个标准圆锥体在5s内,沉入到一定温度的润滑脂内的深度,以1/10mm为一个单位,体现润滑脂注入润滑点的难易程度。
滴点 滴点是指润滑脂在规定条件下从试验装置的孔里落下第一滴油脂时的温度(不是熔点),它大致地决定脂的最高使用温度。对于皂基脂,其使用温度应低于滴点20~30℃。
蒸发性 又称蒸发损失性,表示润滑脂在规定温度条件下蒸发后其损失量所占的重量百分数,蒸发损失越小越好。润滑脂的蒸发性主要取决于润滑油的性质和馏分组成。
机械安定性 又称结构安定性或剪切安定性,是指润滑脂在受到机械剪切时,润滑脂阻止稠度变化的能力,稠度变化值越小,机械安定性越好。
氧化安定性 又称化学安定性,主要指润滑脂在长期储存或长期高温下使用时,抵抗热和空气中氧的氧化作用的能力,这是衡量润滑脂耐老化能力的主要指标,可用“氧弹法”加以测定。
胶体安定性 胶体安定性表明润滑脂在使用、运输和贮存过程中的析油趋势或保持胶体结构的能力,润滑脂胶体安定性对高温和高负荷用途很重要。
抗磨性 抗磨性是指润滑脂通过保持在运动部件表面的油膜,防止接触摩擦面产生磨损的能力。测定抗磨性的方法一般用四球机测定临界负荷PB值;烧结负荷PD值;综合磨损指标。梯姆肯试验机测OK值等。
抗水性(耐水性) 抗水性又称水淋性试验,指润滑脂抗水冲洗掉的能力或抵抗因吸收水分而使润滑脂的结构破坏的能力。在一定条件下测定润滑脂被水淋去的质量百分数,流失量愈小,遇水后性能变化愈少。
低温性 衡量润滑脂低温性能的重要指标之一是低温转矩,即在低温下(-20z℃以下)润滑脂阻滞低速流动轴承转动的程度,润滑脂的低温转矩由起动转矩和转动60MM后转矩的平均值表示。
防腐性(防护性) 防腐性是润滑脂阻止与其相接触金属被腐蚀的能力,用来衡量脂在湿热的条件下对金属的防锈保护能力,要求在室温和湿度较大条件下不腐蚀金属。
泵送性 泵送性是指在压力作用下,把润滑脂送到分配系统的管道喷嘴和脂枪嘴等部位的难易程度。
抗橡胶溶胀性 抗橡胶溶胀性是指润滑脂对密封件等橡胶制品不致有超过限度的溶解、渗入或泡胀变形的现象。
成沟性 成沟性是指润滑脂在轴承中连续工作时形成沟漕的趋向,这样滚道旁一部分未工作的润滑脂构成沟槽的槽壁而起到密封和油池的作用。
气穴敏感性 在润滑脂的分配系统中,由于压力降低而形成气穴,致使润滑脂不能流到吸口处。有的脂类易于产生这种现象,即对气穴现象敏感。
内聚力 内聚力是指一定物质的各个粒子互相吸引并粘结在一起的分子吸引力,它有阻碍润滑脂流动的作用。
粘附性 粘附性是指润滑脂粘附于所润滑轴承滚道表面的能力。
触变性 润滑脂受到剪切时,稠度变小,停止剪切时,稠度又增加的性质。

那么我们作为医疗器械特别是检验设备维修维护怎么选择呢?这里以生化为例,因为生化用的最多,噱头也最多,经常搞的维护人员云山雾罩的。
这里用三个机型举例,日本系列、奥林巴斯系列和东芝系列的机型。
这三个系列都是日系,所以它们首选的也都是日系的润滑脂品牌及型号,当然,全世界范围来看,润滑脂的领军者也是在日本和德国,看来能发动战争的国家真的不是嘴上的功夫。
东芝生化的润滑大多采用ALVANIA NO.2,也就是壳牌爱万利2号润滑脂,这种润滑脂极其普通。指标和样式如下:
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要注意的是,这并非车用润滑脂,换句话说汽车上的要比它高很多。淘宝售价18公斤500元,核算下来不足30元每公斤。EP是耐压级别。
这个价格一定会让人大吃一惊,远远不是听说的或想象的那么高大上。是的,医疗上的设备都不是在极端条件下工作,无论是工作温度、速度以及负荷,远远不能与汽车相比,所以汽车能用的,医疗上肯定能用,更何况不是汽车上的。东芝在日系设备里属于另类,高富帅矮穷挫全有,全套四五六。东芝的CT一直是领先的,当然也有不起眼的小玩意。
日本系列的润滑脂就多一些:
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Trifuron TRI-400是美国技术日本生产,防护性能极佳,防水防锈防磨损,是氟素的,国内没有买卖,也许这个厂家不叫这个名字了,国内常见的是TRI-FLOW这个日本厂家的。
Lithium grease只是一个规格,美国、德国法国日本的厂家都有,指标和样式如下:
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桶装的淘宝价格是16公斤550元,核算下来35元每公斤,可见东芝还是很厚道的。
牙膏型的淘宝价格是120元
自喷型的淘宝价格是200多元
要注意的是,这三种样式多少都有些区别,不然价格也不会差那么多。还有一点,这些都是锂基脂。

奥林巴斯的就更热闹了:
OT2019 Photolube 光润滑脂轴承润滑脂
OT3378 AFB 润滑脂
OT3364 AFC 润滑脂
OT2007 Losoid 72515 1kg 特种润滑脂
MF0316 Nonscatter maintenance oil 非扩散润滑油(TASCAL)
Photolube 是日本生产的,也是美国人的技术,说白了就是轴承润滑脂。国内以NPC的最多。
AFB和AFC是THK的润滑脂,极为普通,很常见:
AFB润滑脂;稠度:273;说明:出色的极压性、机械稳定性以及耐水性;品牌:THK;
AFC润滑脂;稠度:288;说明:出色的耐微动磨损性,长寿命,适用温度很广泛:-54度~+177度;品牌:THK;
二者的区别除了稠度上的以外,昨天我询问了一位国内润滑界的专家,他说在承重负荷方面区别最大,询问我的承重负荷是多少。我大致计算了一下生化上的负荷和血球上的负荷,报了一个几公斤。结果对方说那就没有任何区别,除非你的负荷差异在数百公斤。
在淘宝上最常见的是每400g不足百元,最低的只有20几元,大致是这个样子。
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Losoid 72515 也是个规格,日本德国都有,大致是这个样子的:
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Nonscatter maintenance oil 非扩散润滑油(TASCAL)这个我没有查到,但专家告诉我说,这个是液体的,跟前面的性能指标差不多,稠度低了很多。
由此可知,这三家产品里面,性能最好的是日本的Trifuron TRI-400,也就是氟素的润滑脂,那么能不能用这一种替代所有的呢?
根据专家给我的建议和参数对比,答案是肯定的。
这是一个品牌的纯氟素润滑脂的性能表:
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但是价格令人咂舌,这个性能表中还是极为普通的氟素润滑脂,价格就高达3000元每公斤,性能更好的要到2-3万元每公斤。
要注意的是,每公斤低于千元的氟素润滑脂实际上是偷换概念,仅仅是含氟或者说含有聚四氟乙烯(特氟龙),并不是真正意义上的氟素。这种润滑脂广泛运用到磨具生产上,汽车及航空航天上。价格贵很自然,这要是便宜了,其余的润滑脂都不用生产了。
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像福斯杜邦这样的低端产品,也要1-2千元每公斤,克虏伯的高达5千元,食品级的更贵,航空航天的自然不用说。
日本山一(YAMAICHI)化学的氟素润滑脂100g就高达2000元。而在维修中常见的是工程师们拿着的牙膏状的,多半是杜邦或者山一的, 17.jpg
不足60g,价格3、4百元。
所以,要想用一种取代所有的,那就别嫌价格贵,氟素的吧。如果图便宜,那就勤快点儿,半年一年处理一次,汽车上的大黄油大红油即可。但缝纫机油耐磨性很差,不要用。汽车变速箱和发动机用的润滑油也不要用,因为汽车上是密封环境,没有灰尘杂质进入,而检验医疗设备不行,用液体的反而没有保护,加快磨损。
几乎所有拿牙膏状的工程师都提醒过医院的人,不要用这个润滑脂跟其它油脂混合使用,那样做反而更坏。至于原因我前面的故事里说过。而且所有的润滑脂说明书上都明确表示不能混用。这就引申出来一个润滑脂的用法话题。

润滑脂加脂方法分四种:涂抹法或填充法、脂杯法、脂枪法和集中给脂法。  
1. 涂抹或填充法:手工涂抹或填充加脂不宜用裸手而用工具。要求加脂量符合上节要所有需润滑的润滑部位表面。在脂使用过一定时期后,需要换脂或补脂,因此需确定换脂期。
2. 脂杯法:在轴承旁开小孔以通向脂杯,靠杯内的脂不断补充给轴承。对高速轴承应设置逸脂阀,通过离心作用逸出轴承中过多的脂,以减少轴承的摩擦功耗和高速带来的温升。
3. 脂枪法:用脂枪通过压力将脂经加脂孔打入轴承,多用来补脂。
4. 集中给脂法:用泵通过管道将脂统一输往各轴承部位,应保证脂的流动路线能挤除旧脂,将新脂补入各润滑点。   
四种加脂方法对润滑脂的稠度有所要求,采用涂抹法、脂杯法、脂枪法,一般选1~3号稠度的润滑脂,最好选用2号稠度的润滑脂,加注比较容易。采用集中给脂法,一般要通过很长的管道,为了不致使泵压过大,采用一般为00~1号稠度的润滑脂,最好选用0号稠度的脂。在领取和加注润滑脂前,要严格注意容器和工具的清洁,设备上的供脂口应事先擦拭干净,严防机械杂质、尘埃和砂粒的混入。
更换润滑脂时,要注意不同种类的润滑脂不能混用。新润滑脂和旧润滑脂也不能混合,即使是同类的润滑脂都不可新旧混合使用。因为旧润滑脂含有大量的有机酸和杂质,将会加速新润滑脂的氧化,所以在换润滑脂时,一定要把旧废润滑脂清洗干净,才能加入新润滑脂。
我们所使用的都是2号稠度的油脂,太高的话南方可能不觉得,北方冬季就会让你很难堪,拉不动。
关于涂脂量的问题,并非越多越好,当然少了也不行。如果是轴承,应添加轴承空腔的一半至三分之二处。其实这个说法自从有了轴承就有了,但不好操作,也不好判别。如果是齿轮、螺杆以及滑轴,那就要确定油层油膜均匀附着。这更不好判断。我师父倒是交给我的办法一直用到现在,那就是多涂再擦,当然这会造成浪费。
我的手法是大面积甚至全面的涂抹润滑脂,然后手动或者机械运动部件,数分钟或者数日,然后擦去多余的润滑脂。这样既可以保证没有过多的油脂吸附灰尘杂物,也能保证油膜均匀覆盖。
润滑脂的保存也有一定的要求,密封是必须的,还有就是温度不能过高,长期高于35℃几乎就没有什么效果了。再一个就是一般保质期都是3-5年,超过这个年头扔了算了,别留着了,无论多贵都不值得,搞坏 一个部件就不止这么多钱。
润滑脂还有一个就是兼容性问题,也就是不能混用的问题。因为添加剂的不同,这些成分会相互抑制甚至结块,更麻烦。还有一个与橡胶的兼容性问题,因为很多传动采用橡胶部件,例如皮带之类的,有些润滑脂不能与橡胶兼容,反而会导致橡胶过早的老化。唯一与所有橡胶都兼容的是氟素润滑脂。所以,10多年前我就说过,有皮带的地方不要涂抹润滑脂,这句话的来历就是这样的,也有着深刻的教训。那是在18岁那年,上了一套日本的气流纺,精密马达带动步进皮带。例行保养的时候觉得时序带上也有齿,干脆也抹点儿润滑脂吧。没想到不到半年连续断裂,花了不少外汇买来换上。当再次购买的时候,厂家发来一份电传,指出皮带不能润滑,但没有说为什么。我们当时就意识到可能是我们惹的祸。后来问大学老师,他查阅了资料后给了我们一个模棱两可的说法,可能是润滑脂的成分与皮带的成分不兼容,毕竟老师不是搞高分子的。后来问了问搞高分子的教授亲戚,得到明确的答复,就是这个原因。
那么在涂抹润滑脂之前,就要加一个必须的动作,就是先除脂,而且要彻底。清除掉原来的润滑脂需要有机溶剂,汽油无异是最好的。但汽油易燃危险,而且散装的需要实名,所以可以换成酒精、异丙醇之类的。我的处理手法一般是用WD40或者润崧喷过之后反复运动部件然后再擦掉,最后才是涂抹新的润滑脂。但这种手法仅限于我用的润滑脂,因为我做过兼容性测试,WD40和润崧跟我的润滑脂完全兼容,不凝结迁徙,至于能否用在其它的润滑脂上不好说,没测试过。但有人做过,WD40和钙基脂不兼容,滑轴上结成疙瘩,很讨厌。
机械金属的润滑就是上面说的这些,还有是塑料的润滑。如果采用金属润滑脂大部分是可行的,毕竟塑料的温度和速度都没有金属那么快。但塑料精密,稠度过大的话会拉不动,而且噪音也大。所以淘宝上有专门的塑料润滑脂,特别是针对AU系列的搅拌系统润滑降噪的效果极为明显,否则噪音是这个机型搅拌系统的很大问题。或者采用稠度较低的机械润滑脂也可以。手法一样,先涂再擦,别弄得到处都是,滴到搅拌棒或者杯子里就麻烦大了。
关于润滑脂大致就这么多。


看贴要回是本分,有问必答是人才,解决问题回贴是公德.
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电话:13991827712
福罗泰 发表于 2014-12-11 14:39 | 显示全部楼层
技术贴,好文章,谢谢老郑
三思 发表于 2014-12-11 15:30 | 显示全部楼层
阐述太详细了,好帖
柳叶眉 发表于 2014-12-11 16:29 来自手机 | 显示全部楼层
图文并茂,谢谢郑老师!
WK王凯 发表于 2014-12-11 17:31 来自手机 | 显示全部楼层
好。。。。。。。。老师
保定维修专家 发表于 2014-12-12 13:27 | 显示全部楼层
谢谢郑工了,好东西,一定好好学习
罗霄 发表于 2014-12-12 15:09 | 显示全部楼层
老大,这种汽车润滑脂,能用于检验机器的金属导杆或螺杆的润滑么?
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 楼主| 郑振寰 发表于 2014-12-12 15:15 | 显示全部楼层
罗霄 发表于 2014-12-12 15:09
老大,这种汽车润滑脂,能用于检验机器的金属导杆或螺杆的润滑么?

当然可以,但要彻底去掉原来的油脂。
罗霄 发表于 2014-12-12 15:21 | 显示全部楼层
罗霄 发表于 2014-12-12 15:09
老大,这种汽车润滑脂,能用于检验机器的金属导杆或螺杆的润滑么?

我特意在汽配城找的,已用在ABX血球仪的金属件润滑,没发现问题。
佳瑞康医疗 发表于 2014-12-13 08:24 | 显示全部楼层
很有帮助
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