高速旋转轴承润滑脂选择考虑哪些因素
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大多数工业设备的转速都比较高，而润滑脂润滑的部件容易导致轴承热量增加、阻力增大和过早失效。正确选择润滑脂可以处理这些较高的速度，减少潜在的故障。轴承的温度和运行速度密切相关，因为最热的轴承往往是旋转最快的轴承(还需要考虑外部热量的影响)。 此外，根据润滑理论，转速也是影响润滑油膜厚度的重要因素之一。那么，如何才算高速呢?如何为这些高速轴承选择合适的润滑脂呢?例如，某化工厂立式空冷风机，轴承的转速为2000 RPM，电机直接驱动的离心泵，轴承转速大约为3000RPM。如果不考虑轴承的实际情况而简单地应用多用途润滑脂，可能会导致轴承受损。为了了解轴承在润滑方面的需求，我们必须先了解如何确定轴承的速度因子。 一、计算轴承速度因子速度因子是一个术语，它定义了轴承旋转的转速与轴承的大小的关系。主要计算方法是：ndm =（外径 内径）/2 * 旋转速度。 以速度因子为基础，可以确定各种润滑剂的性质，然后利用这些性质来选择适当的润滑剂。在这些性能中，主要是润滑脂的基础油粘度和稠度等级。 轴承的转速分级 转速与润滑脂的应用举例 二、高速轴承润滑脂基础油粘度选择粘度是润滑剂最重要的物理性质之一，它决定了轴承油膜的厚度，而轴承的转速和负载也会影响所需的粘度。大多数通用润滑脂的基础油粘度在100~220St之间，适用于中等速度和负载的情况。但是，当轴承速度增加时，所需的额定粘度会相应降低。计算粘度的方法有很多种，我们可以使用轴承厂家提供的标准化的图表来确定轴承在工作温度下的额定粘度。 例如，对于一个风机轴承，其ndm值约为300000，工作温度约为80°C，那么其需要的最小额定基础油粘度约为8cSt。如果选用标准粘度指数为95的矿物油，则需要相当于ISOVG22-32基础油。 如果我们使用标准的多用途润滑脂(基础油粘度是220 cSt)，其粘度需要是8 cSt的10倍。虽然高粘度不一定会导致设备故障，但是过高是一种浪费，因为它会导致产生过多的热量和增加能源消耗。同时，轴承越热，润滑脂的粘度就越低，会增加油脂的消耗，需要更频繁地补充新鲜润滑剂。过高的粘度会增加转动的阻力，从而引起更多的能源消耗，导致成本增加。因此，选择合适的润滑剂粘度对于设备的正常运行和能源效率都非常重要 比较典型的基础油粘度与应用 另外：润滑脂一般适用于速度因子不大于50万的轴承。当然市场上的也有一些宣传可以达到200万速度因子的超高速润滑脂。 三、润滑脂成渠（通道）特性润滑脂的成渠特性对其在高速下的润滑性能起着决定性作用。成渠性是指润滑脂流动并填充表面留下的空隙的能力。可以根据791E-3456.2提供的测试方法来测试润滑剂的成渠特性。 在测试中，将润滑脂装入容器，并抹平容器表面在。温度稳定后，使用拉槽工具在润滑脂中留下空隙或槽。10秒后，检查润滑脂是否回流到管道或覆盖容器底部。如果润滑脂已经填充了空隙，则被称为无成渠特性。如果润滑脂没有填补空隙，则具有成渠性(当然也有其他的测试方式)。当轴承滚动体旋转时，成渠性好的润滑脂更容易被推开，从而减少搅动和温度增加。非成渠性润滑脂会回流到轨道，导致产生多余的热量 1、润滑脂滴点 在选择高速油脂时，最值得注意的因素之一是轴承运行的温度。为了确保所选润滑脂能够在高温下工作，必须检查润滑脂的滴点或者工作温度范围。滴点可以在大多数润滑脂技术数据表上找到。 对于在高温下工作的轴承来说，滴点是很重要的。然而，润滑脂滴点高也并不意味着基础油或其他组分可以承受高温；润滑脂滴点也不等于可用温度，轴承的工作温度必须小于润滑脂的滴点。在润滑剂厂家只提供滴点参数的情况下，下表用于油脂可承受工作温度估算： 2、机械稳定性 机械稳定性，又称剪切稳定性，是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，机械稳定性越好。润滑脂在长时间使用中需要其保持一致性的能力(剪切效应)，主要由稠化剂决定。 3、稠化剂类型 除了基础油粘度，影响润滑脂成渠特性，滴点，机械稳定性的主要因素就是是增稠型。增稠剂中纤维的结构可以影响润滑脂某些特性，如成渠性、分油能力、滴点和锥入度。稠化剂分为长纤维和短纤维。 短纤维增稠剂会有更光滑的纤维，如锂基、钙基、聚脲基和硅基增稠剂都是短纤维。用这些稠化剂配方的油脂通常有更好的成渠特性。 长纤维增稠剂，如钠基、铝基和钡基，往往成渠特性较差。长的增稠纤维会在搅拌过程中剪切，导致稠度的变化。此外，由于此类油脂经常回流到滚道中，导致热量增加，并进一步加剧剪切过程。 4、NLGI稠度等级 基础油粘度和增稠剂浓度对成品润滑脂NLGI级有较大影响。NLGI是油脂稠度的衡量标准。稠度范围从000(类似流体)到6(类似固体)。 高速运行的滚动轴承润滑脂选择，应该是NLGI等级上升，而基础油粘度下降。这样可以平衡基础油从增稠剂流出的速度。我们可以基于轴承的速度因子以及轴承运行温度，选择相应NLGI等级的润滑脂。 四、选择高速润滑脂的因素1、基础油粘度：确保粘度足够提供轴承润滑油膜，但又不能油膜太厚导致过热和阻力。 2、成渠特性：润滑脂应该具有成渠特性，不能有多余的热量从润滑脂的搅动中产生。 3、高滴点：润滑脂的滴点应该远远超过操作温度，以避免过度分油和可能的轴承故障。 4、机械稳定性：良好机械稳定性的润滑脂可以在高速的应用中延长润滑脂补充润滑脂间隔。 5、增稠剂类型：选择一种能提供适当滴点、成渠性能和分油特性的增稠剂。 6、稠度等级：润滑脂的稠度会对润滑脂的分油特性和成渠特性产生影响。选择合适的稠度。 |
