润滑与相关领域的技术探讨

来因

文章来源：中国设备管理网杭州前进齿轮箱集团有限公司    徐小珍  杨水余
     摘 要：  本文通过实际例子说明，润滑技术是一项复杂的综合技术性强的工作。要搞好润滑工作必须了解润滑与润滑材料的关系、润滑与液压系统的关系、润滑与机械传动的关系、润滑与冷却系统的关系、润滑与机床设计改造的关系等相关知识。本文简述润滑技术工作在业务上应该把关的几个重要方面
      关键词：润滑  润滑材料  液压系统  冷却系统  液压元件  设备故障
      1  引言
      关于设备润滑的基础知识，一般在《设备工程实用手册》或《设备管理与维修工作手册》中都有描述，而润滑与润滑材料的关系、润滑与机械传动的关系、润滑与机床设计改造的关系、润滑与冷却系统的关系、润滑与液压系统的关系等相关知识虽在上述手册中有所涉及，但并不详尽。又，此类各种关系在各个不同类型的生产企业中反映是不同的。本企业是生产船用齿轮箱、工程机械变速箱、汽车变速箱、特种齿轮传动装置及粉末冶金摩擦片的专业公司，属于金属切削型企业。本人就此类企业的生产实际，凭借在本岗位十几年的工作经验，就此类问题作些探讨。
      2  熟悉各种润滑材料的性能
      润滑工作首先应了解润滑与摩擦的关系，润滑材料的选用依据，例如，润滑材料的选用与摩擦副之间的配合间隙有关、与摩擦副相对运动速度有关、与摩擦副的材质及制造精度有关，与摩擦副的负荷有关，与摩擦副的位置、方向和工作状态有关，及周围环境温度、湿度等有关。其次应了解润滑材料的主要质量指标，润滑材料基础油的质量及润滑材料中添加剂的性能，各润滑材料的性能特点，各润滑材料之间的区别。例如，HL32液压油抗氧化性、抗泡沫性比HH32液压油好；HM32液压油抗磨性、抗乳化性比HL32好；HG32液压油抗爬行性能比HM32好。准对设备出现故障的具体情况，选用合适的润滑材料。如，ME1432B外圆磨床一定用HG32液压油，因为此设备易出现爬行；M7340圆台平面磨床用HM32液压油，因为此设备冷却液易进入液压油。
      3  注意润滑系统的完整性、先进性、合理性
      润滑是为了减少摩擦、延长设备的使用寿命，润滑部位如果断油会造成严重的后果。润滑装置不合理，润滑油供应不足，同样也会造成设备润滑事故。
      公司2002年9月，因生产需要制造3台双端面专用铣床，工作台的移动直接由7千瓦电机带动，原设计工作台与导轨之间的润滑用手动泵集中润滑，如图1所示：

      其一，因为润滑油池不透明，油标窗口小，无法观察到油位，所以在用手揿泵时无法判断油是否已进入导轨；其二，该类机床现使用设备都具有自动润滑装置，所以熟练操作工，因习惯性而不用手动泵加油；其三，因为油位不直观，导轨全封闭，润滑巡回检查时也不容易发现问题；其四，该润滑装置安装在工作台导轨下侧面，油池体积小，一次只有100ml的油容量，容易被产品的铁屑覆盖，所以润滑油泵不容易被人发现及操作。由以上诸多不便，容易引起工作台导轨缺油，从而增加了导轨摩擦阻力，消耗能源，同时导轨易拉毛磨损，导致机床不完好。因而在2003年1月份，该专机调试时，本人发现这问题，马上同设计部门联系，指出该润滑装置的不合理性，明确要求该润滑装置必须整改才能使用。整改后如图2所示：改进后的润滑系统，其一，润滑油池是透明的有机玻璃制成的，油位一目了然；其二，供油是有一只微型电机带动，电机受主电源控制，只要开机，润滑电机工作，可自动润滑工作台；其三，可以由压力继电器6及时间控制器来控制润滑系统的压力及润滑电机的工作时间，从而可按需要自动供油；其四，润滑油路形成闭合回路，润滑油可以重复使用，节约油耗；其五，该润滑装置是标准的集中润滑装置，有利于润滑系统的维护。

       同理，本公司为了提高设备的生产效率，对普通车床C630-1、C6140F、CA6140等30台设备改造成简易数控车床，因为改造时取消了溜板箱，同步电机带动纵、横导轨的移动。例如，沈阳第一机床厂制造的CA6140，原设备大拖板与床身导轨之间的润滑是由原溜板箱中的手动泵供油的，而改为数显设备后，溜板箱取消了，润滑油池也取消了，大拖板与床身导轨之间无润滑装置，操作工无法加油，就会引起导轨的缺油磨损。后来，本人发现这问题，一方面同数控科技术员联系，指出改造该类设备时应同时考虑润滑装置的改进工作；另一方面组织有关人员对已改造完成而漏改润滑装置的设备进行整改，达到导轨的合理润滑。
      所以，对于改造设备或者新设计的设备要特别注意润滑系统的完整性，合理性，先进性。因为，改造人员或者设计人员只考虑了传动系统而忽略了润滑系统，或者不了解先进的润滑装置，这时就应该有既懂润滑又懂相关领域的技术人员进行监督、指导，保证设备的良好润滑。
      4  解决冷却系统与润滑系统的互窜现象
      油液的污染渠道较多，在设备运行中油液的污染主要来自液压系统元件的磨损、油液的氧化变质、冷却系统切削液的进入等情况。其中前两种污染是不可避免的，而后一种的污染应尽量避免的，同时后一种的污染一旦发生，油液在较短的时间内就会变质，所以应该及时解决。例如，本公司共有27台南京第二机床厂制造的Y5132插齿机，该类设备有一个最大缺陷，是液压油与切削油的互窜，主要原因是工作台夹紧油缸密封圈磨损而漏液压油，漏出的液压油刚好进入切削油池，切削油池液位上升，切削液通过切削油池与润滑油池间的隔板溢入润滑油池，因油性切削液一般不进行周期更换，而且铁屑杂质较多，虽然由磁性排屑系统，但是油液中微小颗粒含量还是较高，所以只要有部分这种油液进入液压系统，液压元件阻尼孔受阻，液压系统就无法正常工作，因而自动保护装置报警，不得不停机。现在就要设法阻止切削油进入润滑油池。我们使用方案Ⅰ：用2mm厚的钢板，做成如图3所示，       板上部20mm宽的翻边是有利于装御方便，下面做二只挂钩，用这块板提高了润滑油池与切削油池隔板的高度。这样做的结果，其一，切削油不会进入润滑油池，所以润滑油受污染的概率降低，机床液压系统一年内没有报警；其二，因液压油泄漏，液压系统经常添油，而切削油池的油位上升后，从切削油池溢离床身，污染机床周围场地，因而，应定期从切削油池中取出少量切削油，以保证机床周围场地清洁。方案Ⅱ：因为本机床液压油与切削油是同一油品，都是HL32液压油，所以，如果切削油过滤以后，能满足液压系统的要求，这样油品互窜，还是允许的。得知液压系统中滤油器为XU-B50×100，所以在方案Ⅰ的基础上，我们进行改进，如图4所示，2mm厚钢板上打￠5mm的多排孔，在靠切削油池的侧面，装上精度为100μm过滤网，改进后的结果，延长了液压油的使用寿命，同时节约润滑油的消耗，节省添加润滑油或取出切削油的时间，缩短停机时间，提高工作效率。

      当然，如果是水性切削液，就应该严格禁止切削液进入液压系统，因为水容易使润滑油乳化变质，无法形成系统压力，无法开机。如M7340A圆台平面磨床，切削液是肥皂水（自来水配制的），因而，如出现因切削液的混入而引起的油液乳化，在更换润滑油之前，一定要先查清漏液部位，采取措施，修理好漏液部位，再进行换油，而且最好换上HM32液压油。
      总之，对于切削液容易进入液压油的机床，润滑技术工作人员要根据实际情况，充分了解机床结构，切削油的特性等情况，同有关人员一起对设备进行适当的改进，以解决冷却液流入润滑油池的技术问题，保持液压系统正常运行。
      5  了解设备的液压系统原理图及液压元件的结构
      液压与润滑是密切相关的，搞润滑技术工作，应该了解设备液压系统原理图，因为液压系统的设备故障诊断是比较困难的，一个故障可能是一个因素构成的，也有可能是多个因素构成的，同时，一个因素又可能产生多个故障，所以设备产生某些故障时，人们首先想到的是油质问题，要求换油，可事实上有时是液压系统或传动系统的故障而不用换油。例如，秦川机床厂制造的Y7132齿轮磨床部分液压系统原理图，如图5所示。于2001年7月，该设备磨头M1运行速度慢，早上能勉强开机3小时，油箱温度能达80℃以上，下午无法开机。该设备应该放置在室温20℃左右的恒温房内，而当时没有放置在空调房屋内，又因为当时天气气温较高，气温达30℃以上，这样第一个怀疑目标是油质达不到热天使用的要求，维修工要求换油，而该设备上次周期清洗换油加HL46液压油后只运行了2个月，取油箱油液化验，油的粘度为44.85cst，也无水分，说明油品合格没有变质。再检查液压系统回路，液压泵与液压马达正常运转，液压系统的压力正常，分别拆开3只流量控制阀L1、L2、L3，清洗阀芯，结果一切正常，没有堵塞现象，但设备故障还是没有排除。后来，吊起磨头M1发现，因从节流阀L3到导轨间润滑油路堵塞既L6、L7不通，引起导轨缺油，所以磨头M1因阻力过大，无法移动。后来畅通L6、L7油路，设备故障排除。从这个事例中可以看出，是因润滑系统不畅通引起油温升高，怀疑油品不合格。如果润滑工作员不了解液压系统原理图及液压元件的结构，就无法解决这个故障，而且会把合格的润滑油作为不合格油更换掉，造成不必要的浪费。

      当然，因为油品不合适或变质，同样可能会引起液压系统故障。例如，上海机床厂制造的MG1432A高精度万能外圆磨床，如果用HL32或HM32液压油，机床会爬行，如果用HG32液压导轨油，机床导轨爬行现象消除。又例如，陕西机床厂制造的ME1332A外圆磨床，周期换油6个月后油变质，设备导轨爬行，对该设备清洗换油后，爬行现象消除。这说明油品是可能影响液压系统的工作性能，更换油品能排除某些设备故障。
      同理，设备周期换油后，也会出现某些故障：例如，1998年3月，本公司对一台60年代从瑞士MAAG公司进口的HSS60BC齿轮磨床，周期换油，新油经过化验合格，再严格按“三过滤”制度进行加油，换油后机床一切动作正常，可第二天，发现机床齿轮修整机构不工作。因为没有出现过撞击现象，而是停机12小时引起的设备故障，所以不可能是机械传动系统的故障，主要是液压系统的故障。根据液压原理图，拆开控制齿轮修整机构运动的流量阀，清洗阀芯，故障还是没有排除，后来，又对液压原理图进行分析，确诊只有这只阀不工作，才有可能修整机构不工作，再次用汽油仔细清洗这只阀，用压缩空气吹等措施，反复几次，后来从约￠1mm的阻尼孔中清理出头发丝细的黑色颗粒，结果设备故障排除。如果当时不懂液压系统的原理图及液压元件的结构特点，就无法断定故障部位，也就无法顺利排除故障。
      以上，只是本人在实践中对润滑与相关领域的技术探讨，此外，本人认为润滑技术工作必须经常到生产现场，了解设备的润滑情况，有不合理处可及时指出，且整改。同时润滑工作也应该同设备的维修记录相联系，例如，本公司2001年2月从德国HOFLER公司引进一台NOVA1000数控磨齿机，液压油箱容量1000升，油品Mobil DＴE24液压油，每半年对该设备取油样检测，每次合格，所以没有周期换油，可是2002年5月，从设备的维修记录中了解到，进口滤油器已更换一次，滤油器国产化后，国产滤油器基本每一个月换一次，得到这信息，当月就计划周期换油，结果发现油箱底部确有一层油泥。所以要学会收集多种信息为良好润滑服务。
      参考文献
      ⑴周建平、陈长雄，设备工程实用手册。北京：中国经济出版社，1998.12
      ⑵郑国伟、文德邦，设备管理与维修工作手册。长沙：湖南科学技术出版社，1989