合成潤滑劑在水泥制造企業(yè)大型減速機(jī)中的應(yīng)用

　　大型減速機(jī)是水泥制造工藝過程中的關(guān)鍵設(shè)備，它具有低速、重載和高運(yùn)轉(zhuǎn)率的特性。同時，連續(xù)作業(yè)的水泥生產(chǎn)要求大型減速機(jī)不僅應(yīng)具有足夠的功率輸出，而且還應(yīng)具備可靠的連續(xù)運(yùn)行的性能。大型減速機(jī)常見的失效形式主要有齒面點(diǎn)蝕、磨損、斷齒、軸承損壞和泄漏等，其中又以齒面點(diǎn)蝕、磨損和軸承率先失效和泄漏占大多數(shù)，造成這一狀況很多情況下與減速機(jī)潤滑及其潤滑管理有關(guān)。正確地選用潤滑油和加強(qiáng)潤滑管理，可以最大限度地減少齒面的磨損，延長減速機(jī)的使用壽命并提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。 

　　在減速機(jī)中幾組相互嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪，其嚙合時間非常短，兩齒面相對滑動與滾動相間發(fā)生，且相對滑動比例較大，故兩齒面間自動形成液體油膜非常微弱。兩齒面理論接觸面積很小，因加工及裝配誤差，會使兩齒面實(shí)際接觸的面積變得更小，故齒面單位面積所承受的壓力很大會造成油膜破裂，如果潤滑油選用不當(dāng)或管理不善，齒輪齒面極易發(fā)生點(diǎn)蝕、擦傷和膠合等磨損破壞。 

　　合成齒輪潤滑油應(yīng)具有很好的粘溫性能、良好的熱安定性、抗磨性及耐負(fù)荷性能和低摩擦系數(shù)，越來越多的被選用于大型減速機(jī)的潤滑，用于滿足其不斷增加的性能需要和節(jié)能要求。 

　　一、大型減速機(jī)的設(shè)計(jì)趨勢及潤滑要求 

　　隨著減速機(jī)制造商和水泥用戶的要求，減速機(jī)制造商的目標(biāo)是創(chuàng)造更多的技術(shù)先進(jìn)性和輸出可靠性，這將帶來更緊湊的傳動設(shè)計(jì)和更高的功率輸出，齒輪嚙合面上呈獻(xiàn)更高的赫茲壓力和較高的操作溫度，同時，要降低功率損失和減少潤滑油量。 

　　在此背景下，齒輪油將會扮演重要角色，良好的潤滑性能保證齒面和軸承達(dá)到最佳的操作條件，同時油品兼容已選定的密封材料減少泄漏，從而使減速機(jī)長周期可靠運(yùn)行。 

高效能齒輪油應(yīng)具備的性能 

　　1、在減速機(jī)齒面上形成持續(xù)穩(wěn)定的潤滑油膜來保證嚙合區(qū)域達(dá)到流體潤滑條件。 

　　·高速和規(guī)則的齒型有利于沿漸進(jìn)線形成有效的潤滑油膜；  
　　·正齒輪和傘齒輪會在最短時間在捏合區(qū)域形成最大的流體潤滑油膜；  
　　·高溫，重載，扭矩和不規(guī)則的齒型不利于形成有效的潤滑油膜。 

　　2、在抗磨添加劑的作用下，在混合摩擦區(qū)域齒面嚙合處會形成一層保護(hù)膜防止磨損發(fā)生。 

　　·操作速度越低（齒型也會有影響），越需要齒輪油具有更好的抗磨損性能；
　　·油品中的添加劑必須適應(yīng)減速機(jī)高溫和重載的工況；  
　　·交叉旋轉(zhuǎn)齒輪和雙曲線齒輪最需要添加抗磨添加劑。 

　　3、高承載性能 

　　·在極壓和重載條件下極其需要極壓（EP）添加劑來保證齒輪油具有良好的極壓和抗磨性能。 

　　4、良好的抗老化和氧化性能  

　　·該項(xiàng)性能充分保證齒輪油的使用壽命和適合更高的工況溫度；  
　　·對于特定的終身潤滑應(yīng)用，需要選用的齒輪油具有優(yōu)秀的抗老化性能。 

　　5、優(yōu)良的粘溫性能 

　　·具有高粘溫性能的齒輪油將會延伸高低溫的使用工況；
　　·在低溫工況，高粘溫性能的齒輪油因?yàn)檎扯容p微增加而使齒輪在低溫啟動順利；
　　·在高溫工況，高粘溫性能能保證選用的齒輪油仍能形成有效的潤滑油膜。  

　　6、較低的泡沫性能/良好的空氣釋放性能  

　　·在油位上形成的過多的泡沫會從通氣口或迷宮式密封處溢出； 
　　·齒輪油中的泡沫會降低油品的散熱效果；  
　　·油循環(huán)系統(tǒng)因泡沫不能建立正常的泵送壓力會造成循環(huán)失敗。 

　　7、對有色金屬、油漆和密封的兼容性 

　　·選用的齒輪油不會對滾動軸承的黃銅保持架、滑動軸承材料、箱體內(nèi)部的油漆、密封的彈性體和塑料以及視鏡玻璃造成任何損害。  

　　8、優(yōu)良的防腐蝕性能 

　　·減速機(jī)在停機(jī)或貯存期間，齒輪油應(yīng)具備一定的防腐蝕保護(hù)，特別是在潮濕或含水的環(huán)境。  

　　9、良好的過濾性能 

　　·齒輪油要易于通過小于25 µm孔徑的過濾系統(tǒng)來保證減速機(jī)中滾動軸承的壽命。 

　　二、不同類型的齒輪油在減速機(jī)中的性能比較 

　　用于減速機(jī)潤滑的齒輪油按基礎(chǔ)油不同分為礦物油和合成油，其中合成油又包括合成烴類(SHC)齒輪油、聚乙二醇基(PG)齒輪油和酯類齒輪油。 

　　選用合適的基礎(chǔ)油類型的齒輪油非常重要，因?yàn)椴煌愋偷幕A(chǔ)油在各種工況下的性能表現(xiàn)呈獻(xiàn)很大的差異，下面就各類齒輪油進(jìn)行評比分析。 

　　1、不同類型的基礎(chǔ)油的基本性能比較  

　　上圖展現(xiàn)了不同基礎(chǔ)油的性能表現(xiàn)，合成油在各項(xiàng)指標(biāo)上均比礦物油又了很大的提升，以聚乙二醇類油為例：其良好的粘溫性能減少了油品中粘度指數(shù)改進(jìn)添加劑的加入，而此類聚合物類添加劑會在高剪切（106 s-1）的工況下分子鏈斷裂而引起油品粘度損失；優(yōu)秀的抗老化性能大大延長了油品的使用壽命；低摩擦系數(shù)更有利于減速機(jī)節(jié)能運(yùn)行；優(yōu)秀的抗磨損性能為齒輪和軸承提供最佳的潤滑保護(hù)。 

　　上圖顯示了礦物油、合成烴和聚乙二醇類齒輪油在不同速度下的摩擦系數(shù)，聚乙二醇類齒輪油的摩擦系數(shù)在各種速度下均比礦物油有所降低。 

　　2、油品的低摩擦性能提高傳動效率 

　　根據(jù)FZG傳動效率測試，合成油在功率輸出方面具有更少的功率損失，傳動效率大大提高。同時，油槽的溫度也大大降低，這延長了合成齒輪油的使用壽命，減少了油品消耗和換油人工成本。如下圖所示： 

　　3、抗磨損性能 
　　根據(jù)Kluber蝸輪蝸桿測試臺架有如下結(jié)果：礦物油基本達(dá)到了1/1000mm/hr的磨損速度，聚乙二醇類齒輪油無論在蝸輪失重和磨損比率方面均有大幅降低。 

　　4、FAG FE8 軸承試驗(yàn) 
　　減速機(jī)的失效往往率先由軸承損壞和磨損引起的，F(xiàn)AG FE8 標(biāo)準(zhǔn)軸承試驗(yàn)描述了各類齒輪油在軸承試驗(yàn)中的表現(xiàn)，其中Klubersynth GH 6-320 聚乙二醇類齒輪油在測試中失重最小，具有極好的抗磨損性能。 

　　三、克魯勃在減速機(jī)領(lǐng)域的產(chǎn)品和服務(wù) 

　　1、 克魯勃在減速機(jī)領(lǐng)域的產(chǎn)品和優(yōu)勢 

　　克魯勃公司在大型減速機(jī)領(lǐng)域擁有全系列合成齒輪油，如酯類油Klubersynth GEM 2系列, 合成烴類Klubersynth GEM 4系列，聚乙二醇類Klubersynth GH 6系列。尤其是Klubersynth GH 6聚乙二醇系列在大型減速機(jī)的應(yīng)用上更具以下優(yōu)勢： 

　　·達(dá)到DIN 51 517 CLP PG齒輪油的性能要求；  
　　·FZG 承載試驗(yàn)大于12級，甚至高達(dá)14級；  
　　·很高的抗微點(diǎn)蝕性能，在60～90°C 抗微點(diǎn)蝕大于10級； 
　　·極佳的滾動軸承抗磨損保護(hù)，F(xiàn)AG FE 8 軸承試驗(yàn)滾動體磨損只有2mg，遠(yuǎn)低于指標(biāo)30mg； 
　　·通過了科德寶（Freudenberg）密封材料兼容性試驗(yàn)；
　　·得到了Friedr. Flender, SEW, ZAE, Lenze, Getriebebau Nord, Bonfigioli等眾多OEM的認(rèn)證和應(yīng)用；  
　　·換油周期大大延長，有的客戶換油間隔超過10年，降低了潤滑成本和人工成本；
　　·傳動效率提高，降低了大型減速機(jī)的運(yùn)行能耗。 

　　2、 克魯勃為大型減速機(jī)潤滑提供專業(yè)服務(wù)和油品檢測 

　　克魯勃在全球匯集了大批減速機(jī)潤滑方面的專家，對各類減速機(jī)及潤滑問題進(jìn)行深入透徹的分析并提供解決方案，和全球知名OEM保持溝通及合作，持續(xù)地向水泥制造企業(yè)提供最有價值的減速機(jī)專業(yè)潤滑分析以及油樣檢測分析服務(wù)。 

　　克魯勃公司和母公司科德寶（Freudenberg）集團(tuán)聯(lián)合成立“潤滑&密封”課題團(tuán)隊(duì)，來解決減速箱在運(yùn)行中由于齒輪油和密封材料不兼容造成的泄漏問題?？唆敳a(chǎn)的各類齒輪油均通過了科德寶動態(tài)密封測試，并取得了很好的測試結(jié)果。該課題團(tuán)隊(duì)將為OEM和水泥制造企業(yè)的減速機(jī)密封設(shè)計(jì)、優(yōu)化及油品更換提供技術(shù)支持，進(jìn)而保證減速機(jī)長周期運(yùn)行的可靠性。 

　　四、克魯勃合成齒輪油應(yīng)用 

　　克魯勃的合成齒輪油在全球多家水泥廠、電廠、礦山均有成功應(yīng)用，在國內(nèi)也有多家企業(yè)使用聚乙二醇基合成齒輪油換油周期超過5年，其中最長換油間隔長達(dá)16年，體現(xiàn)了極佳的經(jīng)濟(jì)性能。 

　　結(jié)論 

　　合成齒輪油尤其是聚乙二醇類合成油比礦物油具有更加優(yōu)秀的性能，在大型減速機(jī)的運(yùn)行中能提供長周期、低磨損的潤滑保護(hù)，同時提高減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率和可靠性，延長了設(shè)備使用壽命，減少設(shè)備的非計(jì)劃檢修和操作及維護(hù)成本，是水泥制造企業(yè)大型減速機(jī)潤滑的首選。