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工業(yè)5.0時代下的新設(shè)備,對齒輪油有何新要求?
時間:2020-11-13 08:49:02

對于工業(yè)齒輪系統(tǒng)來說, 現(xiàn)在工業(yè)齒輪箱是由新型材料制成, 自重更輕, 能產(chǎn)生更大動力, 也更耐久可靠, 輪齒和軸承負(fù)荷也更高。更小齒輪箱體積意味著用以潤滑齒輪的潤滑油更少, 油品承載負(fù)荷更高。這將導(dǎo)致工作溫度更高以及氧化過程不斷累積, 氧化過程產(chǎn)生油泥, 油泥導(dǎo)致油品和齒輪箱組件使用壽命縮短, 帶來停工損失、組件維修與更換成本也會增加。這些痛點均向齒輪油的品質(zhì)提出了更高的要求。

 

1、油品的極壓抗磨性能

 

齒輪機擦傷試驗是衡量齒輪油承載能力的一個重要指標(biāo)。工業(yè)齒輪油應(yīng)在齒輪機高速、低速重載 或沖擊負(fù)荷下迅速形成邊界吸附膜或化學(xué)反應(yīng)膜,保證齒輪嚙合的順利進(jìn)行,防止齒面發(fā)生擦傷和膠合。

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2、油品的軸承保護性能

 

齒輪系統(tǒng)中不止存在齒輪,還有承載著齒輪的軸承,它也是齒輪箱中重要的零件,國內(nèi)外的實踐表明,軸承失效常會引起齒輪箱災(zāi)難性的破壞。據(jù)統(tǒng)計,在正常的使用過程中,70% 以上的軸承達(dá)不到預(yù)定壽命,因此,軸承的合理設(shè)計、充分潤滑是影響齒輪箱正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。

 

正是基于上述因素,齒輪油在研發(fā)過程中,充分考慮了關(guān)于軸承保護的相關(guān)要求,因此隨著齒輪傳統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)lender標(biāo)準(zhǔn)中也對軸承保護性能做出了新的要求。

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3、油品與密封材料和軸封橡膠的兼容性

 

為防止工業(yè)減速機發(fā)生油品泄漏導(dǎo)致計劃外停機,一般要求密封墊圈可以經(jīng)受住齒輪油的侵襲和腐蝕以及非常高的操作溫度。包括齒輪油在內(nèi)的諸多其他油品,在使用過程中,不可避免地會與作為系統(tǒng)密封材料的橡膠件接觸。若使用的其他油品與所用橡膠的兼容性不好,就會引起橡膠的過度膨脹或收縮、加速橡膠的老化,造成油品泄漏污染環(huán)境,還可能會帶來安全隱患,影響設(shè)備的正常運行。傳統(tǒng)CKD標(biāo)準(zhǔn)中對齒輪油的密封和橡膠兼容性并沒有具體要求,而 Flender 規(guī)格中要求通過與“樂泰 Loctite”液體密封材料的相容性試驗(Loctite 128068)和軸封橡膠兼容性試 驗(靜態(tài)測試)。 


4、油品的抗泡性能

 

工業(yè)齒輪油在循環(huán)流動和被攪動中,會帶入空氣,容易產(chǎn)生泡沫,若抗泡性不好,生成的泡沫不能很快消失,會影響齒輪嚙合處油膜的形成,還會因夾帶泡沫使實際工作油量減少,影響散熱功能。因此,齒輪油對抗泡沫性能也因關(guān)注。

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5、油品的抗微點蝕性能

 

微點蝕現(xiàn)象又稱灰斑現(xiàn)象,是指齒輪工作過程中齒面出現(xiàn)的一種呈發(fā)灰狀態(tài)的特征現(xiàn)象,其實質(zhì)是齒面出現(xiàn)微小裂紋并伴有少量材料轉(zhuǎn)移,是一個齒面形成微小裂紋并發(fā)生冷膠合的綜合過程。這種現(xiàn)象也是隨著齒輪箱技術(shù)進(jìn)步而新出現(xiàn)的問題,一般發(fā)生在低速重載齒輪的嚙合齒面上, 如風(fēng)電齒輪箱、 船用齒輪箱的低速重載傳動齒面上。

 

微點蝕現(xiàn)象發(fā)生的機理一般認(rèn)為是由于低速重載齒輪的嚙合齒面間多呈混合或邊界潤滑狀態(tài)。在齒輪嚙合過程中,由于兩齒面微觀結(jié)構(gòu)的波峰發(fā)生直接接觸,并在較高的接觸及剪切應(yīng)力和相對摩擦作用下,導(dǎo)致齒面局部溫度升高,油膜或化學(xué)反應(yīng)膜破裂,進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)雜的彈塑性變形,在此過程中也就產(chǎn)生了齒輪表面的微小裂紋和材料轉(zhuǎn)移。隨著風(fēng)電、船舶等行業(yè)所使用齒輪箱技術(shù)的發(fā)展,微點蝕也成為各大減速機生產(chǎn)廠家越發(fā)關(guān)注的問題,為此,F(xiàn)lender標(biāo)準(zhǔn)也針對抗微點蝕性能提出了新的要求,要求其使用的齒輪油通過FVA 54 試驗,這也是目前世界公認(rèn)的抗微點蝕性能檢測試驗方法。

 

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6、油品的過濾性能

 

齒輪油的過濾性是指在實際運行條件下,齒輪油通過過濾器并且不堵塞過濾器的能力,油品的過濾性能很重要,這是由于影響油品抗微點蝕能力的另一個重要因素是油品的清潔度。

 

簡單的說,過濾是檢驗油品清潔度差異最好的試金石。油液中若混有過大、過硬的磨蝕性顆粒,往往會破壞齒輪兩接觸齒面間或軸承中的油膜或邊界膜,并由此導(dǎo)致各類損傷的發(fā)生,故更易發(fā)生微點蝕。因此,在油品研發(fā)和實際應(yīng)用中,不僅保持油品的良好過濾性和清潔度,而且對限制微小顆粒的數(shù)目也因十分重視。

 

從以上分析可以看出,工業(yè)5.0時代下的齒輪油應(yīng)具備良好的黏溫性能和低溫性能、優(yōu)良的防銹防腐、抗乳化的基礎(chǔ)上,在抗微點蝕性能、軸承保護性能、極壓抗磨性、抗泡性、與涂料 / 密封材料 / 橡膠件的兼容性和過濾性都應(yīng)要有不俗的表現(xiàn)。


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