FE:atUrES 2009年,我国各行业都取得了 飞速发展: ◇机械工业总产值首次突破1 0 万亿元,超过2006年一倍以上; ◇汽车行业工业总产值占同期机 械工业总产值的29.53%,汽车产量 已突破1.0 X 10 辆,居世界第一位; ◇机床产值达到153 ̄Z,美元,占 世界产值的27.6%,已经跃居世界 第一; ◇钢产量达5.678 4 X 10。t。同 比增长1 3.50%,占世界钢产量的 46.41%: ◇轴承产量达1.1 X 10∞套。较 上年增长18.3%; ◇公路总通车里程达到3 7 X 10。 km,高速公路总里程达6.5 X 104 km; ◇风电新增装机容量达到1.38 X 10 kW,总装机容量达到2.58× GDP消耗润滑脂相对值远高于北美、 口润滑脂品牌的天下。 10 kW,超过德国,接近美国,居世 欧洲或日本。 ◇润滑脂应用水平低。如为保证 界第二位。 ◇润滑脂产品结构不合理。根据 设备、车辆正常运行。主动提高润滑 在国民经济快速发展势头的带动 2008年统计结果,美国、欧洲、日本 频率,而未根据设备、车辆的实际需 下,我国润滑脂产量达到3.78×105 t。 高滴点润滑脂在全部润滑脂中的比例 要有选择性地应用润滑脂;或在润滑 居世界第一;润滑脂品种结构逐步趋 分别是中国的3.2倍、1.6倍、1.6倍, 脂的选择上只认低价产品。形成“3号 于合理,高滴点润滑脂占润滑脂总产 由此导致我国润滑脂消耗量大,相应 锂”、 “MP”等润滑脂产品能够满足 量的比例已由2006年的15.48%提 的设备维护费用也高。 一切使用需要的错误认识。 高到2009年的21.78%。 ◇低价竞争导致润滑脂产品质量 因此,普及润滑脂应用常识,加 尽管我国润滑脂行业已取得了长 下降。市场调查发现,终端市场国产 速调整润滑脂品种结构,提高润滑脂 足进步,但与欧美国家相比仍然存在 润滑脂平均价格为10元/k.q左右,而 应用水平,将是我国润滑脂行业面临 相当大的差距,主要表现在以下几个 进口品牌润滑脂平均价格为20~30 的紧要任务。 方面: 元/kq。如果考虑同期质量较好的基 ◇润滑脂消耗量偏大。2008年我 础油以及二硫化钼等添加剂价格,则 从润滑脂的命名和分类看如 国润滑脂产量约3.24 X 1()5 t。约是同 润滑脂产品的质量可想而知。 何选用润滑脂 期日本产量的4倍,欧洲和北美产量 ◇高端市场鲜见国产润滑脂产 的1.5倍。对比2008年部分国家GDP 品。除了中国石化润滑油公司提供高 润滑脂的命名和分类 和润滑脂消耗相对值(见表1】,我国 档润滑脂产品外,高端市场几乎是进 润滑脂的分类通常采用国际规范 Featu|'Es lS0 6743/9—1987《润滑剂、工业 具有积极意义。 度(h)与基础油运动黏度(V)有正 润滑油和有关产品(L类)的分类一第9 目前,国内润滑脂市场有一些流 相关性,即基础油的运动黏度越大, 部分:x组(润滑脂)》,见表2。 行的约定俗成的润滑脂命名方式,其 产生的油膜相应越厚。在一定的速度 根据表2中润滑脂的分类,如果 含义见表3。 范围内,提高基础油的运动黏度对改 一个润滑脂产品分类为L—XEEEB2, 上述约定俗成的润滑脂命名方式 善润滑有益;而当速度超过一定范围 则表示其是一种可以在一40~160℃ 简单,容易记忆,便于润滑脂生产企 之后,基础油对摩擦副的运动会产生 使用,在静态潮湿环境中能够提供 业与终端用户的沟通,其中一些命名 阻滞作用,过多的摩擦会导致摩擦副 对淡水的防锈性能,具有极压性能, 方式属一种创新,如表2中序号10。 温度升高,导致润滑剂出现氧化和裂 稠度为2号『锥入度在265—295 解,即在摩擦副相对速度较高时,应 (0.1mm)之间1的润滑脂。ISO6743/9 依据基础油运动黏度选择润 润滑脂分类标准淡化了稠化剂,而 滑脂 降低润滑剂的运动黏度。ExxonMobi l公司等一些公司为了帮助终端用户根 强调了使用性能,对润滑脂的选用 弹性流体润滑理论指出,油膜厚 据设备实际工况条件选择润滑脂,基 Fsatu res BS EP 表示I 硼酸作为复合剂的复合键基润滑 或以8s基础油制成的复合锂基润滑脂_ 英文Extreme Pressure的缩写,表示具有极压性,多指符合GB/T 7323标准的极压锂基润滑脂 MP HP 英 ̄Multi-Performance(或Propertie ̄)的缩写 表示性能—般的多用途润滑脂,多指锂基润滑脂 英文High—Performance(或ProPerties)的缩写,表示高性能润滑脂.多指具有极压性能的高滴点 润滑脂.主要指复合锂基润滑脂 5 HT 英文High丁磅mpe枷re的缩写 表示高温 多指高温润滑精,具体类型并不确定 质量水平比符合国家标准的锂基润滑脂低,工作锥入度为220~250(O.1 mm)的锂基润滑脂 6 3号锂 7 8 9 1O 国标锂,通用锂 汽车锂 LG—HT XHP222 符合国家标准GB 7324的锂基润滑脂 符合国家标准GB 5671的汽车通用锂基润滑脂 SKF公司润滑脂的编号,LG指的是润滑脂,而H 指的是高温,是一种脲基润滑脂 ExxonMobil公司生产的基础油4O℃运动黏度为220 mm2/s的2号复合锂基润滑脂 于弹性流体润滑理论,在润滑脂产品 的分类和命名中增加了制备润滑脂所 用的基础油的运动黏度,这对于润滑 脂的选用可以起到重要的参考作用。 在选择润滑脂时,除了通常所需 最好大于95。 发展重点。 推广应用润滑脂新产品 与润滑部件相比,润滑脂的使用 锂基润滑脂、脲基润滑脂和磺酸 盐复合钙基润滑脂的优势与劣势对比 见表4。 寿命较短。随着润滑脂制备工艺和配 方技术的不断进步,润滑脂的产品性 能不断改进,使用寿命不断延长,以 满足其在一些苛刻工况条件下的使用 要求。例如,我国冶金行业用润滑脂 呈现出从锂基润滑脂向脲基润滑脂发 展的趋势;近几年来,磺酸盐复合钙 基润滑脂又成为冶金行业用润滑脂的 考虑的使用温度范围、使用环境、负 荷大小以及需要的稠度等条件外,还 需要根据摩擦副相对运行速度和实际 运行温度来选择以适宜的运动黏度的 基础油制备的润滑脂,即像选择齿轮 油、液压油或是内燃机油那样,将制 脲基润滑脂 润滑脂的作用就是延长润滑部件 的使用寿命,但总体看来,润滑脂的 使用寿命较润滑部件短,因此延长润 滑脂的使用寿命意义重大。由于大约 80%的密封轴承采用润滑脂润滑,且 密封轴承一般不需要再次润滑,因此 备润滑脂的基础油的运动黏度作为选 择润滑脂的重要参数。 在SKF轴承综合型录中,可参考 图1,根据轴承的工况条件选择制备 轴承用润滑脂的基础油的运动黏度。 如: ◇对于一个内径( )340mm、 外径(D)420 mm、转速(/7)500 r/min、工作温度70 oC的轴承,则其 内外圈平均直径( )为380 mm; ◇根据轴承内外圈平均直径 ( )和转速(,7),由图1(a)可查 得其在使用温度下需要的最小运动黏 度为1 1 mm2/s: ◇根据此运动黏度和使用温度, 由图1(b)可查得对应的ISO黏度等 级为32,也即润滑脂基础油的40℃ 运动黏度为32 mm ,s时可以满足使 用需要。当然,此基础油的黏度指数 图1制备润滑脂的基础油运动黏度选择 F ̄:atu rIEs 要求使用性能优异的润滑脂以保证轴 品可供选择。石油化工科学研究院 冶金设备用润滑脂,能够明显减少冶 承的使用寿命。 (RIPP)开发了TGR、LNB、LB等脲 金设备轴承的故障率,有效保障冶金 脲基润滑脂是长寿命润滑脂的重 基润滑脂产品,其典型数据见表5。其 设备的正常运行。但由于脲基润滑脂 要发展方向之一。研究表明,用于轴 中,LNB和LB润滑脂可满足低噪音 必须借助添加剂改善其极压抗磨性, 承的脲基润滑脂使用寿命是锂基润滑 轴承对润滑脂的性能要求,而且具有 而这些添加剂一般含硫或者含磷,在 脂的9倍,是复合锂基润滑脂的4倍, 更好的高温稳定性,可以代替锂基润 热作用下易于分解并生成具有腐蚀性 因此脲基润滑脂已成为180℃以下长 滑脂,应用于高温环境;而TGR润滑 的物质,在多水环境下会造成轴承等 寿命润滑脂的最佳选择。 脂可以用于冶金设备的润滑。 零件锈蚀,因此在选择润滑脂时必须 目前国内已有很多脲基润滑脂产 脲基润滑脂代替锂基润滑脂作为 引起重视。 复合锂基润滑脂 Ⅲl莹三l 面删嗣瞄 翻 阿 藩 巴 啪_ 国内复合锂基润滑脂的研究和应 用也取得了明显进步。例如,石油化 嘈 譬 _■◇机械安定性好 一 _ ■— ”◇氧化安定性好鬻翌 Z黑黑 嚣黑 机械交雄婷_llll l工科学研究院开发了RH、RS系列复 ◇添加剂配伍性好 ◇不含金属离子曩誊 ◇其有关爨的壤麟麝性 合锂基润滑脂,并提出了应用方案。 j叠 ◇ 臣 。送性优 ◇热安定性好 。“ 馥花龛楚 蠢0 {糸驯 御 湘 篱 u 置 j 譬 ≥ _囊 叠 舞£鞠醐畦 酒 臻 一 巍_Ⅲ¨ ≯ ll_ 叠叠 l l篓 薹 0磁00 0 舞强 ;i鬟 RH系列复合锂基润滑脂产品是 蠢誊 委 ≯譬嬲誊嚣 可以满足重型机械设备和汽车轮毂轴 曩‘薯 。 叠毋0_ 置雏 嚣j { 爨 x 糍 缺陷 ◇热安定性差 ◇添加剂配伍性差 ◇有遇水硬化的倾向 承润滑需要,耐振动负荷优良的一类 润滑脂。RH系列复合锂基润滑脂的 ◇稠度随温度变化大◇低剪切导致润滑脂软◇灰分高 名称由3部分组成: ◇制备原料毒性强 ◇不易泵送 ◇RH前面的数字(前缀)表示 润滑脂的稠度: 1mm ll 0 0 延长工作锥入度(1O 次)/o.1mm 383 GB/I 269 l滴意 I 。 一- -. 毒 誊誊 ll《ll28 ll {≯i0 粕0 铜片腐蚀(T 铜,100 oc,24 h) 合格 合格 合格 GB/T 7326 网分油 (  ̄O 30l  ̄C,24 _hI质量分数J/%j —0斓0◇ 麓 ≥ 夸 秘 鹳 蒸发量(99℃。22 h。质量分数) 0.67 0.06 0 10 GBfI-7325 ll l辄 嚷嚷 1o )/P )a ̄s u“ tll善i '眵 曲 ∞ l l确 -酶翱≯ -_ §硝 水淋流失量(38℃,1 h,质量分数) 1.75 2.5O SH仃0109 氧化蜜定性(1oo℃,100 h 0.785 MPa)。一 。 童 压力降 Pa ’ _ i _ 防腐蚀性(52℃,48 h)/级 1 GB/T5018 曩极压性能l|l__Imken法) … 曩爱TimkenOK'II[/N囊 l 2鍪2 2 0 0警≯≯ 0 0瀚 0 l 极压性能(四球机法) SH/T0204 烧结负荷PdN 综合磨损值2M N 1 ” 一 l l ̄(,l;110O00 rtmin,t50℃)/h 高频振动值,um・s FGatu rEs ◇RH后面的数字(后缀)表示 mm /s、220 mm /s、320 mm /s、 的运动黏度包括1 O0 mm /s、220 mm /s、320 mm /s、460 mm /s、 制备润滑脂采用的基础油40℃时的 运动黏度; ◇如果后缀后面增加字母“M”, 460 mm /s、1 500 mm /s共5个黏 度级别。也就是说,RH系列复合锂 基润滑脂包含了不同稠度和不同基础 油运动黏度的25种润滑脂产品。RH 1 500 mm /s共5个黏度级别。RS系 伽 ∞加 ∞ 喜伽 ; 列复合锂基润滑脂的典型数据见表8。 由于RS系列复合锂基润滑脂的 基础油采用合成油,因此其性能普 则表示该润滑脂中含有二硫化钼。 RH系列复合锂基润滑脂的命名 系列复合锂基润滑脂产品的命名及用 方式借鉴了齿轮油和液压油的命名方 式,即将基础油运动黏度引入润滑脂 名称中,便于根据轴承尺寸、转速、 负荷和使用温度选择润滑脂。RH系 列复合锂基润滑脂产品包括00号、o 号、1号、2号、3号等5种稠度的润 滑脂,所用基础油运动黏度包括1 00 途见表6,其典型数据见表7。 爨S差 jl ●j篓慕 。、墓i 遍提高,除了具有RH系列产品的良 好性能之外,与环境相容性有所提 高,其使用寿命更长,应用温度范围 更宽。 RS系列复合锂基润滑脂的命名 方式与R H系列复合锂基润滑脂相 同,也包括O0号、0号、1号、2号、 此外,RH和RS系列复合锂基润 滑脂都可以通过添加二硫化钼进一步 3号5种稠度的润滑脂,所用基础油 提高产品的抗冲击负荷性能,为零部 墨墨墨匿墨■■■ 基础油黏度等 级VG{后缀) { ■— 霸■— —黑霸黑囊 黑■— —■— ■ —黑黑■_■——黑——绸 霸■黑 集中润滑,适用于轻负荷机械、齿轮…减磨。长寿命。i盖用于电机轴承 集中润滑,高油膜厚度,适用于中等 负荷机械、齿轮 减磨,长寿命,适用于电机轴承、底盘、联轴节、 轮毂轴承、各类车辆、矿山机械、造纸机械、船舶 集中润滑,高油膜厚度, 减磨,长寿命 适用于电机轴承、底盘、联轴节、轮毅轴承 适用于中等负荷机械、齿轮 各类车辆、矿山机械、造纸机械、船舶 集中润滑,提供更好的油膜, 过紧装配,防水,适用于大型低速重载滚子轴承、滚针轴承、 适用于大型低速轴承、齿轮 伸缩节 。超强黏附性,低蒸发,优良密封性。适用于大型低速重载滚子 轴承、直线轴承的润滑 阀门密封等 , … M(后缀) 含二硫化钼,适用于中等一重负荷,提供抗微振动性能,用于汽车底盘、农用机械、销钉、 联轴节等 FGatu rss l痨|嚼00 ; 0 Il_l l i ll l0 辩 工作锥入度/o.1mm 420 315 230 270 230 270 270 230 ll刺 … 1ll l叠 ..雾 ll l0ll l绷 印80 ̄ / L 嚣 ∥≯ ≯ j 钢网分油(100℃,24h。质量分数)/% 3.4 1.5 1.5 1.5 1.5 0.3 0 柬 7rQ℃ h- 盾■5子数 薯 曩簟 拿 0 00 90 ll| ≯ 相似黏度(一4O℃,10 S ) /Pa・S 500 800 800 800 1 000 1 000 奂量(16 0_ 1. -h。。} t% 曩 一 l l嚣 5:0 聪 霸 曩 搿 臻§ 慧鍪搿 ≮ i ≯ 薯00≯ 轮毂轴承寿命(160℃)lh 320 320 320 防腐蚀性(EMCOR) 通过u u通过 哦孳露x 蓐藏嚣疆辅 鞲 誉继套 蕊聚臻 纂囊嘲 薯 鬻l甄 极压性能(四球机法) 烧结负荷Pr ̄/N 3 050 3050 3 050 3 050 3 050 3050 3050 3 050 l(1四 法 ) l ̄_ _ l45 誊 5 0 0 ≤ 件提供更完美的润滑保护。 些电触点润滑脂的典型数据见表1 0。 制,润滑脂作为辅助材料不能大量携 磺酸盐复合钙基润滑脂 其中DE和KG一1润滑脂是石油化工 带,因此提高润滑效率成为开发空间 在改进了遇水硬化的问题之后, 科学研院研制的2种不同用途的电触 润滑脂必须考虑的课题之一。不同类 磺酸盐复合钙基润滑脂的优势非常 点润滑脂,NYE758G是美国NYE公 型的空间润滑脂的典型数据见表1 1。 突出: 司的产品。 高速 闭渭 旨 ◇在不添加任何添加剂的情况下 ; 港能 主轴轴承的高速化发展趋势对润 具有优异的极压抗磨性和优异的防腐 航空航天技术的发展促进了空间 滑脂提出了更高的要求。ndm值『轴承 蚀性能: 润滑脂的发展。空间环境特点是高真 转速(r/min)和轴承公称直径(mm)的乘 ◇热安定性和氧化安定性优良。 空度、高辐射、存在原子氧等,给润 积1是用于描述轴承工况的参数,其随 作为冶金行业重要的润滑脂品 滑脂的使用带来困难。由于上天的设 轴承技术的发展正逐年提高(见图2)。 种,石油化工科学研究院研制的磺酸 备空间有限以及受到发射能力的限 通过不断选择稠化剂和基础油, 盐复合钙基润滑脂(HSGC)的典型 数据见表9。 满足特殊应用场合的新产品 触点 闭 旨 电触点是电路中的触点部位,其 应用非常广泛,如家用电器、汽车、电 器开关、各种调谐器等。电触点也需 要润滑,而且对润滑脂的性能要求不 断提高。电触点润滑脂的作用不仅是 减少触点问的磨损,更重要的是防止 电极问发生电蚀,以提高电触点动作 的准确性以及调谐器调谐的舒适感。 目前,电触点润滑脂已经发展成 为一类特殊的润滑脂,可以满足从完 全绝缘到基本上导电的电气要求。电 阻率是电触点润滑脂的主要性能,一 毫 薯 尊菇 FEattl p ̄s 润滑脂可用于ndm值达到2.5 X 10。 以上的极限转速的润滑,在工程机 械简化设计方面发挥了重要作用。 当机械设备改用润滑脂润滑后,可 以大大简化密封设计,减少润滑剂 消耗。尽管对于同样的轴承,选择润 滑脂润滑所能达到的极限转速只有 用润滑油润滑的50%~90%。但随 着润滑脂性能的提高和使用技术的 改进,未来润滑脂将能够满足更高 的极限转速的需要。 近期国内已开发出高速主轴润滑 脂,其性能与德国克鲁勃KLUBER ISOFLEX NBU15高速润滑脂相当。 石油化工科学研究院研制的FB高速 主轴润滑脂的典型数据见表1 2。 润滑脂应用技术的进步 润滑脂应用技术主要是指润滑脂 的使用方法。近年来,国内润滑脂的 使用方法有了明显进步,润滑脂集中 润滑系统日趋普及,润滑脂的新用途 不断扩展。 润滑脂集中润滑日趋普及 在传统的润滑脂应用中,补充润 滑脂是非常复杂的工作,需要专门的 工人定期用黄油通过油嘴加注润滑 脂。由于有些机械设备的润滑点非常 多,人为疏忽在所难免。而自动加注 润滑脂方式的诞生及其并被越来越多 的使用者所接受,是润滑脂应用最显 著的变化之一。 采用润滑脂集中润滑系统的好 处有: ◇提高了润滑的准确性,实现了 定时、定量补充润滑脂,既节省了润 滑脂,又提高了润滑可靠性; ◇减少了润滑工作的复杂性, 因润滑不良造成的机件过早损坏大 大减少。 2009年,我国对QT/C 696《汽 车底盘集中润滑系统》进行了修订, 汽车底盘集中润滑系统已经成为高二 图2逐年提高的ndm值 级以上大中型客车的必需装置;建设 FGatu PES 行业标准《城市客车分等级技术要求 与配置》也将底盘集中润滑系统作为 所有城市客车必装和选装装置使用, 由此促进了汽车底盘集中润滑系统的 推广应用。目前,汽车底盘集中润滑 系统的年销售量已经达到近20 000 尼、密封、导热、携带等其他目的。 例如,高温丝扣润滑脂就是以 携带为目的的润滑脂之一。2种典型 的丝扣用防卡咬润滑脂的典型数据 见表13。 脂的生产能力得到很大提高,但我国 GDP消耗润滑脂相对值是北美、欧洲 和日本的4~5倍,暴露出我国润滑脂 消耗量偏大、高滴点润滑脂产量小、 应用水平低等多方面问题。为此,需 要进一步普及润滑脂应用知识,加强 套,货运车辆的集中润滑系统也在普 及之中。 实现润滑脂的集中润滑需要考虑 的因素很多,如润滑脂的稠度、可泵 送性、输送距离、润滑周期、使用温 度等。著名的LlNCOLN润滑设备公 司开展了润滑脂集中润滑的专门研 究,并提出了“润滑脂对集中润滑系 统适用性的判断方法”,这一方法使 用的试验设备叫做L i n c o l n Ventmete r,且这一方法有可能为 ASTM所采纳。Lincoln Ventmeter (见图3)不仅可以帮助应用工程师设 计自动润滑系统,而且可以评价润滑 脂在低剪切率下的表观黏度和屈服应 力,从而提供丰富的润滑脂的流变学 信息。 稠度为000~3号的润滑脂都可 以用于集中润滑,但是需要采用不同 的集中润滑设备。管线长、润滑周期 短的设备需要使用稠度较小的润滑 脂,而电机轴承的润滑则需要使用稠 度较大的润滑脂。 对于较为分散的设备的润滑,多 采用单点自动润滑器。这是一种安装 在轴承座上的小型自动润滑装置。采 用这种装置的好处包括可以防止污染 物通过加油嘴进入润滑部位、保证定 时润滑、提高润滑效果等。 目前,各种润滑脂自动润滑系统 在电机轴承、汽车底盘、船舶、造纸 机械、印刷机械、纺织机械、冶金机 械、风能电站和高速列车的轮轨等设 备上得到越来越广泛的应用,甚至已 应用在高速机床上。 润滑脂用途得到进一步拓展 润滑脂的独特性质使其用途日益 广泛,很多润滑脂的应用并不以润滑 为主要目的,而是为了达到诸如阻 结束语 润滑脂应用指导,加紧提高润滑脂产 随着我国国民经济的发展,润滑 品质量水平。 一j土作锻 工作锥入度/渡/o .1薄mlmm m l l蘩 誊0 l鎏 i誉 l 。l鬻薯 :醵¥ 。l;5 鬻 誊薯 l G 6li!li :iGl婀2的0 9 叠 延长工作锥入度(10 次)/0.1mm 306 GB/T 269 。滴点/l℃ j i 誊 i j>28o _l3B 3498 i 铜片腐蚀(T 铜,100 oc,24 h) 合格 GB/T 7326 银网分油(1o0℃,30lh. ?质量分数),% 誊_ 3i7..cl j _ sH门. 1) :; 蒸发量(120 oc。1 h,质量分数) 0.77 SH/T0337 咖值 :iii!il ̄!I 1; 曩 譬≯薯叠1×10B 曩 图3 Lincoln Ventmeter i工作锥八发西 鬲l工作锥入度I『Di rnml董 :lll 嚣舞0l 黧誊 。’ll :l l瑟冀警 §l ≈臻 ≮27: , 7o 爱蕊薯 0 l l鹾00 ;5 鬻 : 钢网分油(1OO℃。24 h,质量分数) 0.3 0.4 燕荔 曩 op: 窖哆 霸 事吩数 嚣纛 ll_萎ll_ o.5l 0 _l 0 l’ 防卡试验(600℃,4 h)/N・m 120 120