浅谈钢厂设备轴承的润滑

刘海超

【摘要】对于制造企业来说，机器设备的正常运行将直接决定企业是否能取得良好的经济效益。确保机器设备正常运行的最有效，最重要的方法是设备润滑。设备良好的润滑不仅保证了设备正常稳定的运行，而且延长了设备的使用寿命，降低了设备故障的发生率，降低生产成本，并提高公司的生产效率。

【关键词】润滑；钢厂设备；故障原因；建议

一、钢厂设备润滑的重要性

机械设备是钢铁工业生产的平台。良好的设备操作取决于良好的设备润滑。所谓设备润滑是指使用第三种物质（液体、气体、固体等）分离两个摩擦表面，避免两个摩擦表面之间的直接接触，减少摩擦和磨损。摩擦和磨损是一种机械部件的三种主要损伤形式（磨损、腐蚀和断裂），是降低机器和工具的效率、精度甚至报废的重要原因。润滑的主要功能包括以下七个方面：（1）润滑；（2）冷却：（3）洗涤；（4）密封；（5）防锈和防腐蚀保护：（6）减震：（7）输送动力。良好的设备润滑是减少设备磨损、提高设备效率、节约材料和能源的有效途径。因此，设备润滑是设备管理的核心工作。

二、钢厂设备轴承润滑材料研究

钢厂各种设备的轴承具有尺寸大、脂肪量大、使用条件苛刻（极压、高温、冷却水、杂质侵蚀）等特点，对润滑脂性能有特殊要求。传统使用的润滑脂主要是金属皂脂，如锂基润滑脂、复合铝润滑脂等。近年来，由于尿素润滑脂在钢厂的广泛应用，人们对其进行了更深入的研究。

（一）脲基脂润滑机理研究

在长期使用脲基脂的轴承滚动面上观察到褐色乃至黑色的染色现象。使用脲基脂的轴承滚动面的磨损程度显著小于使用皂基脂的轴承滚动面的磨损程度。这些特有现象为研究其润滑机理提供了依据。

用脲基脂润滑的U轴承的滚动面有明显的染色，光学显微镜下呈青色和白色，磨损程度相当小。复合铝基脂润滑的S轴承的滚动面发生磨损，直到磨成镜面。两个轴承的滚动面的硬度都比新轴承亨显著增加，而非滚动面的硬度都只稍有增加，称为“加工硬化”现象。脲基脂的染色现象特别是在轴承负荷圈部位表现显著，在非负荷圈部位几乎没有。此现象与优良的抗磨损性能之间有某种相关性。

（二）脲基脂的各种性能

脲基脂由于稠化剂分子中不含使基础油氧化的催化剂金属元素，分子中含有芳香环和粒子间的特殊键合力等，因此在高温等苛刻条件下具有各种优良的性能。

1.润滑性

传统皂基脂在钢厂轴承中使用时，轴承表面被磨损，严重时还要更换轴承。而使用脲基脂显著地减少轴承滚动接触负载面的磨损。由脲基脂润滑机理的分析可知，使用脲基脂的轴承滚动接触面形成氧化铁层和脉化合物覆盖层，从而有效地减少了轴承表面的摩擦和磨损。因此，脲基脂在滚动润滑条件（EHL）下具有极好的润滑性能。

2.抗辐射

润滑剂的抗辐射能力主要取决于基础油和所用稠化剂类型。金属皂稠化剂在辐射作用下可形成加速基础油氧化的催化剂，而脉稠化剂没有这种影响。锉基脂和膨润土脂经照射后分离成液相和固相，而脲基脂仍保持原状态，说明脲基脂的抗辐射性能良好。

3.优良的心热性和长的使用寿命

脲基脂同皂基脂相比，15090以下的耐热性更好，使用寿命更长。脲基脂在15090以上长期加热，开始发生脱水反应生成碳化二亚胺，进一步发生分解和聚合。因此脲基脂通常用于巧oIc以下的长期润滑，在更高的温度下通常用于短期润滑。但也有合成油脲基脂在25090下具有较长轴承寿命和实例，例如7017-1脂（合成油脲基脂）在250`0、204轴承、6000r/min、负荷23N下，轴承寿命大于500h，因此可以用于一60-+250℃长期润滑。

4.防锈性能

脲基脂的防锈性能可通过在脂中添加防锈剂来改进。轴承使用寿命试验结果表明，精选的防锈剂无不利影响。

三、钢厂设备润滑的作用及润滑管理的目的

（一）减磨、无磨作用

淹没在粗糙摩擦面的凹谷中的油分子利用小的空间和内部剪切力来增大或减小流体压力以减小摩擦力，从而润滑上下摩擦面以实现防摩擦效果，建少摩擦或无磨损。润滑油可以反映微小的凸凹表面之間的油分子瞬间冲击力。由于微小间隙中的油的粘度而产生的剪切阻力不会使油分子瞬时被挤压出去，并达到缓冲力以减少冲击并延长发动机的使用寿命。

（二）清净密封作用

润滑油必须保持油分子自身的溶解力，通过润滑油系统的循环把产生的炭、垃圾、溶解下来并漂浮于油中随流动方向带到油底壳来，减少异物在上下摩擦面之间的停留时间。另外，污染物被润滑油带走后的气环处的气环能轻松自由移动，防止高压废气、水和垃圾等少进入曲轴箱来。

（三）冷却散热作用

相对运动的上下摩擦面的接触所产生的剪切热量要及时带走，防止过热避免拉伤或烧伤，即散热速度快于发热速度。

（四）防腐防锈作用

金属暴露的部分在油分子的包围下。避免与腐蚀性物质（水、盐等）或分子产生化学反映，避免腐蚀或生锈。

（五）环保节能作用

润滑油的效果决定了机器是否正常工作。尤其是，在润滑油状态下，内燃机输出功率的保护效果与维持内燃机燃料的燃烧状态和排气排放状态有关，并且还涉及内燃机燃料的燃烧状态和排气排放状态，也关系到润滑剂劣化速度和发动机的折旧率。润滑油需要清洁的速度快于被污染的速度。润滑油可永久使用，燃料能完成燃烧，发动机长期保持良好的输出功率，避免了2次或3次的环境污染润滑的目的是为了减少摩擦、降低磨损。

设备润滑管理的目的概括来讲就是防止机械设备的摩擦副异常磨损，防止润滑油泄漏，防止杂质和异物进入磨擦副表面之间，从而预防机械设备工作可靠性下降和润滑故障的发生，提高设备生产率，降低设备运转费用和维修费用。

四、结语

当然，随着科学技术的不断发展以及新型材料和制造工艺的推陈出新，利用润滑来防止机械零件的失效会是一个不断发展与改良的课题，也应该是广大科技工作者以及机械行业从业者们共同思考的问题。

参考文献：

[1]方靖文.航发轴承双驱动试验平台控制系统的设计与实现[D].河南科技大学，2017.

[2]钟林.表面织构对牙轮钻头滑动轴承润滑减磨的机理研究[D].西南石油大学，2016.

[3]田烈光，齐庆华.钢厂设备轴承脂润滑技术进展[J].合成润滑材料，1995（04）：24-31.

[4]田烈光.钢厂设备轴承的润滑[J].合成润滑材料，1994（02）：32-35.