轴承润滑.ppt
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1、1,提高生产力降低生产成本的可靠性方案,赤士盾可靠性方案 延长轴承寿命,2,赤士盾轴承可靠性方案,延长轴承寿命 提高生产力 降低润滑脂的消耗 降低营运成本,3,轴承的设计寿命是多少呢?,SKF : 轴承的设计寿命长达50000小时,即轴承可以不停地工作5.7年,在 理想的环境下, 轴承最终因为衰竭而失效,Courtesy Timken Bearing,Courtesy Bardon Bearing,轴承的寿命(L10)由轴承的设计决定,不受外界环境的影响,9% 的轴承可以达到L10的设计寿命,4,L10 轴承寿命 Number of hours or Revolutions 10% 轴承失效的
2、时间或者转数,Lna = a1a2a3 (C/P)p x 106(revolutions) a1 = bearing life adjustment factor, normally na = 1.0 for L10 a2 = Life adjustment factor for bearing materials a3 = adjustment factor for operating conditions, water etc C = basic load rating of bearing P = Equivalent radial load p = 10/3 for roller be
3、arings = 3 for ball bearings C/P is typically 10 Simplified: L10 = (C/P)3 x 106( # revolutions) or L10 = (C/P)3 x 106/(60 x rpm) (# hours) 典型的 L10 轴承寿命是 50,000小时或者 5.7 年,轴承寿命计算 from SKF (1983) per AFBMA stds, 10% 的轴承达到L10寿命,5,影响轴承寿命的因素以及与轴承寿命之间的关系,速度- 速度变为2倍,寿命减少一半。速度减小一半,寿命变为原寿命的二倍 载荷- 载荷变为2倍,寿命变为1
4、/8。载荷变为一半,滚珠轴承寿命变为原寿命的八倍。滚柱轴承寿命变为原寿命的十倍 振动- 振动变为2倍,轴承寿命减少75% 湿气- 200 ppm(0.02%)水含量,轴承寿命减少48% 硬质污染物- 尘土,碎片会导致轴承即刻失效 失效 仅9%的轴承达到L10轴承生命周期,6,你对你们工厂现有的轴承寿命满意吗?,不合理的润滑 - 43% 润滑剂用量,润滑周期,润滑剂类型,润滑剂粘度 润滑剂哪些性能比较重要 不合理的轴承储存 - 27% 校准, 工作环境,一般操作,轴承的库存控制 其他跟润滑相关的因素 - 21% 库存时候发生油分离 超过温度极限 水分污染 其他污染 失效 - 9% 最终的L10生
5、命周期,轴承生产商 轴承失效是你们导致的!,Ref: American Bearing Manufacturers Association,8,Data courtesy of SKF, INA, FAG,不合理的润滑 - 43% 润滑剂用量,润滑周期, 润滑剂类型,润滑剂粘度 润滑剂哪些性能比较重要 不合理的轴承储存 - 27% 校准, 工作环境,一般操作 轴承的库存控制 其他跟润滑相关的因素 - 21% 库存时候发生油分离 超过温度极限 水分污染 其他污染 失效 - 9% 最终的L10生命周期,91% 的轴承失效是跟润滑以及维护相关的,与轴承公司无关 这个说法不能完全说明轴承失效的问题所在
6、.,轴承生产商 轴承失效是你们导致的!,80% 的轴承失效与润滑相关,9,你们的轴承是否也在以下恶劣的环境中运行呢?,水/蒸气 高温/高速 重载/高压力 开机/关机/备用 腐蚀气体 消毒剂,一些已发布的数据可以用来鉴定润滑脂的性能,在工业中,大部分的轴承失效是由于一些形式的 腐蚀, 在 高温, 高载荷 以及 环境的影响下,腐蚀加速,10,性能标准以及正确的润滑剂设计,性能 温度 滴点/油分离 极压, 磨损 4 球极压以及磨损试验 速度 抗剪切能力/油分离 湿气 水冲淋 腐蚀性环境 耐腐蚀性/盐雾 与现有润滑剂的兼容性能 稠化剂选择,首先必须确定轴承的运行环境,已发布数据可以用来鉴定润滑脂性能,
7、使用化学工程保护轴承表面,防止快速失效,最佳性能是合理地选用基础油,稠化剂以及添加剂,并与精密的生产技术相结合的结果,对润滑的典型的理解.,壳牌Alvania RL 试验 方法 NLGI等级 1 2 产品代码 视觉色彩 红色 红色 稠化剂类型 锂基 锂基 我们一般比较润滑脂,仅到此为止。只要润滑脂可以润滑就行。,11,其他需要理解的比较重要的润滑剂性能,Worked, 60X D 217 325 275 100,000X strokes D 217 350 300 滴点, F D 2265 385+ 385+ 基础油粘度: D 445 40C, cSt 129 129 100C, cSt 12
8、 12 生锈保护 D 1743 Pass Pass 水淋, % 损耗 175F D 1264 8 (typical) 5 (typical) 铜片腐蚀 D 4048 1b 1b Wheel 轴承寿命, hrs D 3527 100 100 Timken OK 承载能力, lbs D 2509 45 45 四球极压, 磨损载荷, kgf D 2596 250 250 四球磨斑, mm, 1hr, 75C, 1200 rpm, 40kfg D 2266 0.5 0.5 Oxidation Resistance D 942 5.0 5.0 psi drop 100 hrs,12,13,最佳轴承可靠性
9、的试验标准,润滑脂必须达到或者超过所有性能,14,轴承失效的类型的图片,15,水蒸气含量与轴承寿命的关系?,Ref. SKF,水与轴承表面金属发生化学反应,导致生锈,腐蚀,以及凹陷 为达到保护效果,润滑脂必须在轴承表面覆盖活跃,防腐蚀的有效添加剂,使轴承表面钝化,润滑油里水分含量对轴承寿命的影响,16,腐蚀的类型,化学反应的 电流的 凹陷 脆裂 颗粒的 黄铜 高温氧化 磨损腐蚀,必要环境 氧气 湿气 腐蚀添加剂 盐 化学物质 温度 环境 不同的金属,水与轴承表面金属发生化学反应,生锈,腐蚀,以及凹陷 为达到保护,润滑脂必须在轴承表面覆盖活跃的,有效防腐添加剂, 使轴承表面钝化。,17,轴承的失
10、效是润滑脂油膜失效导致的,润滑脂是轴承的最后一道防护线 可靠性能的润滑脂必须有 低水冲淋能力 良好的防腐能力 即使受到水污染,也能维持强壮的润滑保护膜,湿气 /水 导致多种形式的腐蚀 1. 低程度, ppm 凝结, 油封渗漏 结果 氢脆 ,凹陷, “水印”, “黑色氧化” 2. 高程度 润滑脂被冲洗掉 润滑脂变稀薄, 油膜脆弱, 轴承疤痕, 穿笼 碳素钢轴承生锈,“红色氧化”,18,你可以看见外面的渗漏但不可以看见里面的渗漏,Chilled Water Pump,油封保护 3000小时, 但是轴承设计寿命为50000小时 !,95%的回转轴流体轴承使用油封保护,防止润滑剂外渗,水蒸气内渗,19
11、,腐蚀的影响 工业中,轴承的主要挑战,20,必须面对的缩短的轴承寿命,95%的回转轴流体轴承由弹性油封进行保护!,SKF : 轴承的设计寿命长达50000小时 !,有效寿命小于3000小时! 损坏转轴/导致润滑油外渗,外界环境内渗!,几乎90%的轴承失效 . 无法达到轴承的设计寿命! 80 % 的轴承过早失效是错误的润滑或者污染物导致的!,23,抓住主要起因,最大限度延长轴承的寿命!,对轴承最终的保护是润滑剂影响轴承寿命的起因不是 错误的润滑操作或维修 而是润滑剂不足以防腐,防磨损以及凹陷. 停止腐蚀 延长轴承寿命 提高平均替换周期 降低成本,24,Chesterton QBT 添加剂镀层科技
12、,QBT 使表面粗糙变得平滑,降低磨损以及震动. 这种分子表面化学通过在接触表面形成一个“防腐盾” 使表面钝化. 分子空隙被 “填满” ,有效防止铁离子与外界发生化学反应. 即使有30% 的水污染,QBT 仍然有效工作,25,短期防腐试验,许多 “温和”的ASTM 防腐试验, D130 铜带变色试验 D1743 潮湿箱防锈试验 D4627 铁片腐蚀试验 D6138 “Emcor 试验, 30 天, 密封 轴承,EMCOR,潮湿箱,铜带试验,标准的润滑脂防腐试验方式都是短期的,没有非常恶劣的测试环境。所以任何润滑脂都可以通过这些试验。但是,暴露于工业实际运行环境中的测试效果是不一样的。,26,润
13、滑脂试验 防腐,1000 hours ASTM B117,ASTM B117 典型润滑脂 - 50 hrs 615 “系列” -1000 hrs,After 48 hours,27,防腐 盐雾试验 - ASTM B117,1000 hours ASTM B117,油膜厚度,20x Better,28,关键的润滑剂性能试验,29,30,粘度,温度以及速率之间的关系,31,润滑脂必须稳定,不能变得稀薄,剪切稳定性, ASTM D217 剪切之后渗透的变化,Measured in units of 0,1 mm (4 mil),60, 10,000 以及 100,000 次冲击之后润滑脂渗透的测量.
14、 润滑脂剪切之后可能会变得“稀薄” 更高的渗透性. 关键在于使用高剪切稳定性润滑脂,在运行中保持NLGI等级,典型润滑脂 7-10% 的变化 或者渗透天平上发生20-35 个单位的变化. 需要注意的是,润滑剂使用中NLGI等级不能发生变化。,32,以及油分离, 甚至在存储过程中都有发生.,油分离, ASTM D1742,测量高温老化后,润滑脂顶部的油分离%.,典型润滑脂 1 到 8% 615 “系列” 0 到 0.2%,33,有效的温度限制由剪切以及氧化稳定性决定,并非滴点决定,OXIDATION RESISTANCE,Measures the decay of the grease due
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