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密封、润滑和温度控制的优化策略

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:对油脂和密封材料的适应性必须进行检查。在选择润滑时,需要考虑的是黏度、浓度、运行温度范围、防止腐蚀能力以及承载能力。正常情况下需要带极限压力EP添加剂的润滑剂,以及尽可能高的黏度。如果建议的黏度不能维持,油应该选择加极限压力EP添加剂及抗磨损添加剂。

密封、润滑和温度控制的优化策略

1.密封

轴承需要密封,一则是为了保证润滑,二则是为了防止污染。由于主轴承通常位于相对缺少保护、十分靠近外部的地方,这就特别重要,因为杂质和雨水可能很容易进来与轴承接触。

由于非橡胶密封[拉别林(Labyrinth)密封]无摩擦、无磨损,所以非常适合。拉别林密封构成了其他密封的良好补充。

使用橡胶密封,目的是为主轴安装密封,让轴承箱构成密封表面,这样可以减少主轴划伤的风险。对油脂和密封材料的适应性必须进行检查。

2.润滑

润滑的主要目的是为了在滚动部件之间形成润滑油膜,避免金属与金属的直接接触,这避免了磨损和滚动轴承的过早疲劳。此外,润滑减少了噪声和摩擦的发展,因而改进了轴承的运行特性。另外它还防止了腐蚀,加强了轴承密封的密封效果。

在选择润滑时,需要考虑的是黏度、浓度、运行温度范围、防止腐蚀能力以及承载能力。

润滑剂中的水会导致腐蚀、润滑的退化,在油添加剂中形成杂质,会影响承载油膜的构成。

由于旋转速度是在零与额定转速之间变化的,边界润滑条件将包括一定的运行时间。正常情况下需要带极限压力EP添加剂的润滑剂,以及尽可能高的黏度。在这方面,最基本的是要考虑可能的载荷工况,此时轴向载荷很低,甚至为零,温度也很低(高黏度),因为它会导致轴承的滑移。

3.油脂润滑

主轴承上最常用润滑剂是油脂。

油脂润滑的优点是轴承容易布置,通过组合可以提供轴承布置的密封,避免了使用昂贵的循环系统。滚子轴承油脂列于DIN 51825标准中。

油脂包含油基增厚剂和可能的添加剂。各种油脂类型如下:

1)矿物油带金属发泡剂作为增厚剂;

2)矿物油带不发泡增厚剂;

3)合成油带不发泡增厚剂。

油脂润滑可能的选择是锂发泡基油脂,渗透级2~3带添加剂可能是抗腐蚀和抗氧化的。(www.xing528.com)

锂发泡基油脂是防水的,可用于较宽的温度范围,即-35~130℃。

其他的可能是钠基油脂或钙发泡基油脂。

钠基油脂吸收大量的水,这对于有积水的环境是非常有用的。但是因为它太软,很容易被挤出轴承。

钙发泡基油脂渗透级3不吸收任何水分这个优点使它适合于有溅水的环境。

油脂的刚度由密度等级决定。A级油脂属于密度等级3或者更高,可以提供轴承密封,通过拉别林密封或橡胶密封的接触面保证不混入杂质。

然而对于高的P/C载荷比,油脂密度等级应该选择1~2级。在灰尘环境中应该使用渗透等级3的高粘稠油脂。

根据DIN 51825标准油脂的最小寿命F10相应于再润滑间隔。油脂的服务寿命取决于油脂的类型和数量、轴承形式及尺寸、载荷、速度、温度和安装条件。对于大型轴承(>300mm)再润滑间隔建议小于F10。在某些情况下,应建立连续润滑。

更换油脂类型时应特别注意。如果不相容的油脂混在一起,它们的结构可能彻底改变,油脂可能变得相当柔软。

关于所用油脂的数量,一般的原则是完全充满轴承以润滑,同时油池半满(SKF,1989)。

4.油润滑

由于温度相对较低,润滑介质不必充当传热介质。在这种情况下,没有必要要求润滑介质循环,可以简化设计。另一方面,如果润滑介质不需要循环,就不可能进行过滤,因此再润滑也就是必须的。

对于油润滑,润滑系统的显示是必须的,因为存在泄漏的风险。与油脂润滑比较,油润滑的缺点是要求更好的密封及循环系统。

应该使用纯净的油和优良的抗腐蚀、抗退化油。如果建议的黏度不能维持,油应该选择加极限压力EP添加剂及抗磨损添加剂。如果轴承是重载(载荷比P/C>0.1),或者运行黏度ν比额定黏度ν1小,油就要加抗磨损添加剂。极限压力EP添加剂减少了金属与金属接触伤害效应,这种伤害常发生在一些地方。极限压力EP添加剂的使用场合是变化的,很大程度上取决于温度。它的效果只能通过滚动轴承的试验方法来评估(FAG WL-81115/4)。

换油的间隔取决于特定的润滑系统及循环、杂质及油的使用时间。

进入运行以前,必须给轴承供油。在循环油润滑的情况下,在风力机投入运行以前,必须先起动油泵。在其他情况下,第一次起动以前,轴承必须手动润滑,并且在服务过程中必须避免轴承润滑油耗尽。

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