国产新型润滑材料在回转窑.doc

国产新型润滑材料在回转窑、球磨机开式齿轮上的应用
摘自《中国水泥》杂志2007年12期
孟金磊 河南天瑞集团水泥有限公司 467000 董进奎 偃师市天下化工有限公司 471900

摘要：随着我国水泥新型干法生产线迅速崛起，各个企业对设备的润滑也更加重视,尤其对回转窑、球磨机开式齿轮的润滑倍加关注，因此大量采用了新型专用润滑材料，对设备润滑起到了良好的润滑作用。然而在选用新型专用润滑材料时往往过于注重国外品牌，而忽视国内产品，走到了一种误区，其实国内产品对设备同样能起到良好的润滑效果，应当合理优化选用。
关键词：开式齿轮 新型润滑材料 优化选用
天瑞集团目前拥有水泥新型干法生产线5000t/d六条、4000t/d一条、2500t/d一条，众多的大型关键性设备使企业把设备润滑放到了至关重要的位置，然而润滑油的选用没有统一的标准，以致于不能做到合理优化的选用，造成了润滑不到位，设备时常出现意想不到的问题，特别是回转窑、球磨机大型开式齿轮的润滑选油十分繁杂。
一、            开式齿轮的润滑机理及现状
开式齿轮的润滑大多是处于混合润滑状态，并以边界润滑状态为主。在边界润滑条件下，润滑油中的各种活性物质通过物理吸附和化学反应在齿面形成油膜，而化学膜的抗极压能力和牢固性远远高于物理膜。齿面保护膜的形成与各种工矿条件有关，一般在低载荷情况下齿面是以吸附膜润滑为主，中载荷下是以混合膜共存，重载荷下以化学膜为主。油膜的形成是一个复杂的过程，如果润滑油中加入了固体润滑材料，那么在高温高压的情况下固体润滑材料也起到了至关重要的作用。
开式齿轮的润滑失效主要取决于制造工艺、安装精度、运行状况、润滑条件等。主要表现为齿面烧伤、擦伤，齿面点蚀、胶合等。齿面烧伤主要是齿面载荷过高、缺油从而造成齿面温度严重升高，原有材质因高温而发生变化；擦伤是在齿轮运动过程中，由于各种杂质磨粒温度等因素导致齿面油膜被破坏处于干摩擦，致使齿面在滑动方向出现擦伤；点蚀是齿面在高接触应力多次循环作用下，齿表面局部区域出现小片或小块材料脱落，形成麻点或凹坑；胶合是相互啮合的齿面在重载荷作用下出现边界润滑膜被破坏，齿面金属发生熔接并损伤而胶合。,
开式齿轮的润滑失效虽然与许多因素有关，但是润滑条件的改善十分有利于减少或杜绝烧伤、擦伤、点蚀、胶合等磨损。
二、            天瑞集团开式齿轮润滑情况
天瑞集团2005年以前在开式齿轮油的选用上存在着诸多问题。
水泥行业开式齿轮属于低速重载荷运行，而且运行环境相对恶劣，比如：粉尘、水淋、温度高、时间长等。由于设备大而重并是流水作业，设备一旦出现问题将严重影响生产。因此在诸多因素的影响下，设备润滑部位油膜的建立要求油品具有优良的抗极压性、抗氧化性、抗水淋性，并且抗污染能力强稳定性好。
2005年以前开式齿轮润滑油的选用随意性比较强，同样的开式齿轮用多种品牌润滑油，同种品牌的润滑油用不同的型号，甚至于进什么油用什么油，不同品牌不同型号的油混用。列如2002年建成的河南第一条2500t/d水泥干法生产线曾采用多种润滑油，包括460#、680#齿轮油、220#、320#沥青型开式齿轮油，有国内品牌也有国外品牌。采用稀油润滑由于其粘附性能差，抗极压能力小，开式齿轮齿面在重荷、高温、连续工作情况下，不易形成有效的润滑保护膜，齿面磨损严重，齿面光亮局部有擦伤痕迹，并有干咬脱落现象，长时间的稀油润滑使磨损加剧，造成齿轮啮合间隙偏大，开始出现齿轮振动现象。后通过对齿轮的检修调整又选用了国外沥青型开式齿轮油，这种油附着力强，减振效果较好，但是产品质量不稳定，热稳定性能差，尤其是冬天检修启动困难，瞬时齿轮啮合不畅，齿面有咬伤现象发生，此种油中含有硫化物长时间使用对齿面有腐蚀作用。
三、开式齿轮极压润滑剂的应用
为了达到齿轮最佳润滑状态，而且不易污染环境，2005年10月我们选用了偃师市天霞化工有限公司生产的新型HF-开式齿轮极压润滑剂，该润滑剂是采用新工艺、新技术、新材料复合精制而成。为使其适应水泥行业设备苛刻的润滑条件，产品选用了多种多元特效添加剂如：高温抗氧剂、粘合剂、抗乳化剂、抗腐剂；复合抗磨剂及固体润滑材料等，使其协同作用达到最佳的润滑效果。我们首先在2500t/d回转窑开式齿轮上使用。
其典型技术参数如下：
使用温度 -20—150
40℃基础油黏度 1500
粘合剂种类 多元复合型
黏附性（66℃ 15min） 70%
剪切安定性（10次与60次针入度差） 30
四球试验 PB值 N 1200
PD值 N 8000
ZMZ 值 450
Timken OK 值N 300
在加入该产品使用时，设备启动电流由原来的590 A降为550 A，并发觉设备振动明显变小，通过观察孔看到齿面带油充足，也没有漏油现象。2006年2月由于非设备问题停窑，我们对齿轮进行了详细检查。观察齿面油膜形成良好，原有磨损没有加重，而且原有擦伤丝纹明显萎缩只留下丝痕，不再剌手，点蚀坑被HF-开式齿轮极压润滑剂中的固体润滑材料填充而变小。经过2006年盛夏高温、高载荷、高水淋、多灰尘设备运转依然良好，由此证明该产品的选用对设备的润滑有了显著的提高。
为了进一步对这种新型开式齿轮润滑材料润滑性能的印证，2006年10月我们又在5000t/d生产线进行了应用。原用油是一家国外品牌的专用润滑油其典型技术参数如下：
密度 20℃ g/cm3 0.92
运动黏度 100℃ mm2/s 600
黏度指数 120
四球试验 焊接负荷N 8000
咬合负荷等级﹥ 12
工作温度范围 15-120
闪点 开口℃﹥ 200
倾点 ℃ ﹤ 10
换油前我们对齿面进行了观察,齿面润滑基本良好,只是漏油、振动稍大。我们对小齿轮轴承座振动幅度进行测试,结果如下：

回转窑转速（r/min）
3.85

传动端mm/s
垂直方向
1.1~1.4
水平径向
2.4~4.0
水平轴向
1.2~2.4
非传动端mm/s
垂直方向
0.9~1.3
水平径向
2.4~4.5
水平轴向
1.2~2.3

换用HF-开式齿轮极压润滑剂以后,我们同样对小齿轮轴乘坐振动幅度进行了测试,结果如下：

回转窑转速（r/min）
3.85

传动端mm/s
垂直方向
0.8~1.1
水平径向
1.7~3.4
水平轴向
1.0~2.1
非传动端mm/s
垂直方向
0.8~1.2
水平径向
2.1~4.1
水平轴向
1.1~2.1

从2006年10月到年底检修设备一直运转正常，无严重漏油，我们擦去齿面浮油，观其油膜明显加厚并吸附一层灰色固体润滑材料，看不到齿轮材质明显亮色，大小齿轮没有异常。HF-开式齿轮极压润滑剂在回转窑开式齿轮上的成功应用，促使我们在球磨机上也进行了推广都取得了满意的效果，而且其价格只有进口产品的几分之一。
通过该产品的应用，体现出了该产的诸多优点：黏附性能好，自密封性能强，耐温、耐剪切，抗极压能力强，成膜迅速、牢固、持久，抗水淋、抗灰尘不易变质。
四、结论
通过对国产品牌偃师市天霞化工有限公司新型HF-开式齿轮极压润滑剂的成功应用，充分证明了国产专用油同样对设备能起到良好的润滑作用，能保证设备稳定、生产顺利，其性能可以和国外产品相媲美，值的推广应用。