潤滑與相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)探討
摘 要: 本文通過實際例子說明,潤滑技術(shù)是一項復(fù)雜的綜合技術(shù)性強的工作。要搞好潤滑工作必須了解潤滑與潤滑材料的關(guān)系、潤滑與液壓系統(tǒng)的關(guān)系、潤滑與機械傳動的關(guān)系、潤滑與冷卻系統(tǒng)的關(guān)系、潤滑與機床設(shè)計改造的關(guān)系等相關(guān)知識。本文簡述潤滑技術(shù)工作在業(yè)務(wù)上應(yīng)該把關(guān)的幾個重要方面
關(guān)鍵詞:潤滑 潤滑材料 液壓系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 液壓元件 設(shè)備故障
1 引言
關(guān)于設(shè)備潤滑的基礎(chǔ)知識,一般在《設(shè)備工程實用手冊》或《設(shè)備管理與維修工作手冊》中都有描述,而潤滑與潤滑材料的關(guān)系、潤滑與機械傳動的關(guān)系、潤滑與機床設(shè)計改造的關(guān)系、潤滑與冷卻系統(tǒng)的關(guān)系、潤滑與液壓系統(tǒng)的關(guān)系等相關(guān)知識雖在上述手冊中有所涉及,但并不詳盡。又,此類各種關(guān)系在各個不同類型的生產(chǎn)企業(yè)中反映是不同的。本企業(yè)是生產(chǎn)船用齒輪箱、工程機械變速箱、汽車變速箱、特種齒輪傳動裝置及粉末冶金摩擦片的專業(yè)公司,屬于金屬切削型企業(yè)。本人就此類企業(yè)的生產(chǎn)實際,憑借在本崗位十幾年的工作經(jīng)驗,就此類問題作些探討。
2 熟悉各種潤滑材料的性能
潤滑工作首先應(yīng)了解潤滑與摩擦的關(guān)系,潤滑材料的選用依據(jù),例如,潤滑材料的選用與摩擦副之間的配合間隙有關(guān)、與摩擦副相對運動速度有關(guān)、與摩擦副的材質(zhì)及制造精度有關(guān),與摩擦副的負荷有關(guān),與摩擦副的位置、方向和工作狀態(tài)有關(guān),及周圍環(huán)境溫度、濕度等有關(guān)。其次應(yīng)了解潤滑材料的主要質(zhì)量指標(biāo),潤滑材料基礎(chǔ)油的質(zhì)量及潤滑材料中添加劑的性能,各潤滑材料的性能特點,各潤滑材料之間的區(qū)別。例如,HL32液壓油抗氧化性、抗泡沫性比HH32液壓油好;HM32液壓油抗磨性、抗乳化性比HL32好;HG32液壓油抗爬行性能比HM32好。準(zhǔn)對設(shè)備出現(xiàn)故障的具體情況,選用合適的潤滑材料。如,ME1432B外圓磨床一定用HG32液壓油,因為此設(shè)備易出現(xiàn)爬行;M7340圓臺平面磨床用HM32液壓油,因為此設(shè)備冷卻液易進入液壓油。
3 注意潤滑系統(tǒng)的完整性、先進性、合理性
潤滑是為了減少摩擦、延長設(shè)備的使用壽命,潤滑部位如果斷油會造成嚴(yán)重的后果。潤滑裝置不合理,潤滑油供應(yīng)不足,同樣也會造成設(shè)備潤滑事故。
公司2002年9月,因生產(chǎn)需要制造3臺雙端面專用銑床,工作臺的移動直接由7千瓦電機帶動,原設(shè)計工作臺與導(dǎo)軌之間的潤滑用手動泵集中潤滑,如圖1所示:
其一,因為潤滑油池不透明,油標(biāo)窗口小,無法觀察到油位,所以在用手撳泵時無法判斷油是否已進入導(dǎo)軌;其二,該類機床現(xiàn)使用設(shè)備都具有自動潤滑裝置,所以熟練操作工,因習(xí)慣性而不用手動泵加油;其三,因為油位不直觀,導(dǎo)軌全封閉,潤滑巡回檢查時也不容易發(fā)現(xiàn)問題;其四,該潤滑裝置安裝在工作臺導(dǎo)軌下側(cè)面,油池體積小,一次只有100ml的油容量,容易被產(chǎn)品的鐵屑覆蓋,所以潤滑油泵不容易被人發(fā)現(xiàn)及操作。由以上諸多不便,容易引起工作臺導(dǎo)軌缺油,從而增加了導(dǎo)軌摩擦阻力,消耗能源,同時導(dǎo)軌易拉毛磨損,導(dǎo)致機床不完好。因而在2003年1月份,該專機調(diào)試時,本人發(fā)現(xiàn)這問題,馬上同設(shè)計部門聯(lián)系,指出該潤滑裝置的不合理性,明確要求該潤滑裝置必須整改才能使用。整改后如圖2所示:改進后的潤滑系統(tǒng),其一,潤滑油池是透明的有機玻璃制成的,油位一目了然;其二,供油是有一只微型電機帶動,電機受主電源控制,只要開機,潤滑電機工作,可自動潤滑工作臺;其三,可以由壓力繼電器6及時間控制器來控制潤滑系統(tǒng)的壓力及潤滑電機的工作時間,從而可按需要自動供油;其四,潤滑油路形成閉合回路,潤滑油可以重復(fù)使用,節(jié)約油耗;其五,該潤滑裝置是標(biāo)準(zhǔn)的集中潤滑裝置,有利于潤滑系統(tǒng)的維護。
同理,本公司為了提高設(shè)備的生產(chǎn)效率,對普通車床C630-1、C6140F、CA6140等30臺設(shè)備改造成簡易數(shù)控車床,因為改造時取消了溜板箱,同步電機帶動縱、橫導(dǎo)軌的移動。例如,沈陽第一機床廠制造的CA6140,原設(shè)備大拖板與床身導(dǎo)軌之間的潤滑是由原溜板箱中的手動泵供油的,而改為數(shù)顯設(shè)備后,溜板箱取消了,潤滑油池也取消了,大拖板與床身導(dǎo)軌之間無潤滑裝置,操作工無法加油,就會引起導(dǎo)軌的缺油磨損。后來,本人發(fā)現(xiàn)這問題,一方面同數(shù)控科技術(shù)員聯(lián)系,指出改造該類設(shè)備時應(yīng)同時考慮潤滑裝置的改進工作;另一方面組織有關(guān)人員對已改造完成而漏改潤滑裝置的設(shè)備進行整改,達到導(dǎo)軌的合理潤滑。
所以,對于改造設(shè)備或者新設(shè)計的設(shè)備要特別注意潤滑系統(tǒng)的完整性,合理性,先進性。因為,改造人員或者設(shè)計人員只考慮了傳動系統(tǒng)而忽略了潤滑系統(tǒng),或者不了解先進的潤滑裝置,這時就應(yīng)該有既懂潤滑又懂相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員進行監(jiān)督、指導(dǎo),保證設(shè)備的良好潤滑。
4 解決冷卻系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)的互竄現(xiàn)象
油液的污染渠道較多,在設(shè)備運行中油液的污染主要來自液壓系統(tǒng)元件的磨損、油液的氧化變質(zhì)、冷卻系統(tǒng)切削液的進入等情況。其中前兩種污染是不可避免的,而后一種的污染應(yīng)盡量避免的,同時后一種的污染一旦發(fā)生,油液在較短的時間內(nèi)就會變質(zhì),所以應(yīng)該及時解決。例如,本公司共有27臺南京第二機床廠制造的Y5132插齒機,該類設(shè)備有一個最大缺陷,是液壓油與切削油的互竄,主要原因是工作臺夾緊油缸密封圈磨損而漏液壓油,漏出的液壓油剛好進入切削油池,切削油池液位上升,切削液通過切削油池與潤滑油池間的隔板溢入潤滑油池,因油性切削液一般不進行周期更換,而且鐵屑雜質(zhì)較多,雖然由磁性排屑系統(tǒng),但是油液中微小顆粒含量還是較高,所以只要有部分這種油液進入液壓系統(tǒng),液壓元件阻尼孔受阻,液壓系統(tǒng)就無法正常工作,因而自動保護裝置報警,不得不停機?,F(xiàn)在就要設(shè)法阻止切削油進入潤滑油池。我們使用方案Ⅰ:用2mm厚的鋼板,做成如圖3所示,
板上部20mm寬的翻邊是有利于裝御方便,下面做二只掛鉤,用這塊板提高了潤滑油池與切削油池隔板的高度。這樣做的結(jié)果,其一,切削油不會進入潤滑油池,所以潤滑油受污染的概率降低,機床液壓系統(tǒng)一年內(nèi)沒有報警;其二,因液壓油泄漏,液壓系統(tǒng)經(jīng)常添油,而切削油池的油位上升后,從切削油池溢離床身,污染機床周圍場地,因而,應(yīng)定期從切削油池中取出少量切削油,以保證機床周圍場地清潔。方案Ⅱ:因為本機床液壓油與切削油是同一油品,都是HL32液壓油,所以,如果切削油過濾以后,能滿足液壓系統(tǒng)的要求,這樣油品互竄,還是允許的。得知液壓系統(tǒng)中濾油器為XU-B50×100,所以在方案Ⅰ的基礎(chǔ)上,我們進行改進,如圖4所示,2mm厚鋼板上打¢5mm的多排孔,在靠切削油池的側(cè)面,裝上精度為100μm過濾網(wǎng),改進后的結(jié)果,延長了液壓油的使用壽命,同時節(jié)約潤滑油的消耗,節(jié)省添加潤滑油或取出切削油的時間,縮短停機時間,提高工作效率。
當(dāng)然,如果是水性切削液,就應(yīng)該嚴(yán)格禁止切削液進入液壓系統(tǒng),因為水容易使?jié)櫥腿榛冑|(zhì),無法形成系統(tǒng)壓力,無法開機。如M7340A圓臺平面磨床,切削液是肥皂水(自來水配制的),因而,如出現(xiàn)因切削液的混入而引起的油液乳化,在更換潤滑油之前,一定要先查清漏液部位,采取措施,修理好漏液部位,再進行換油,而且最好換上HM32液壓油。
總之,對于切削液容易進入液壓油的機床,潤滑技術(shù)工作人員要根據(jù)實際情況,充分了解機床結(jié)構(gòu),切削油的特性等情況,同有關(guān)人員一起對設(shè)備進行適當(dāng)?shù)母倪M,以解決冷卻液流入潤滑油池的技術(shù)問題,保持液壓系統(tǒng)正常運行。
5 了解設(shè)備的液壓系統(tǒng)原理圖及液壓元件的結(jié)構(gòu)
液壓與潤滑是密切相關(guān)的,搞潤滑技術(shù)工作,應(yīng)該了解設(shè)備液壓系統(tǒng)原理圖,因為液壓系統(tǒng)的設(shè)備故障診斷是比較困難的,一個故障可能是一個因素構(gòu)成的,也有可能是多個因素構(gòu)成的,同時,一個因素又可能產(chǎn)生多個故障,所以設(shè)備產(chǎn)生某些故障時,人們首先想到的是油質(zhì)問題,要求換油,可事實上有時是液壓系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)的故障而不用換油。例如,秦川機床廠制造的Y7132齒輪磨床部分液壓系統(tǒng)原理圖,如圖5所示。于2001年7月,該設(shè)備磨頭M1運行速度慢,早上能勉強開機3小時,油箱溫度能達80℃以上,下午無法開機。該設(shè)備應(yīng)該放置在室溫20℃左右的恒溫房內(nèi),而當(dāng)時沒有放置在空調(diào)房屋內(nèi),又因為當(dāng)時天氣氣溫較高,氣溫達30℃以上,這樣第一個懷疑目標(biāo)是油質(zhì)達不到熱天使用的要求,維修工要求換油,而該設(shè)備上次周期清洗換油加HL46液壓油后只運行了2個月,取油箱油液化驗,油的粘度為44.85cst,也無水分,說明油品合格沒有變質(zhì)。再檢查液壓系統(tǒng)回路,液壓泵與液壓馬達正常運轉(zhuǎn),液壓系統(tǒng)的壓力正常,分別拆開3只流量控制閥L1、L2、L3,清洗閥芯,結(jié)果一切正常,沒有堵塞現(xiàn)象,但設(shè)備故障還是沒有排除。后來,吊起磨頭M1發(fā)現(xiàn),因從節(jié)流閥L3到導(dǎo)軌間潤滑油路堵塞既L6、L7不通,引起導(dǎo)軌缺油,所以磨頭M1因阻力過大,無法移動。后來暢通L6、L7油路,設(shè)備故障排除。從這個事例中可以看出,是因潤滑系統(tǒng)不暢通引起油溫升高,懷疑油品不合格。如果潤滑工作員不了解液壓系統(tǒng)原理圖及液壓元件的結(jié)構(gòu),就無法解決這個故障,而且會把合格的潤滑油作為不合格油更換掉,造成不必要的浪費。
當(dāng)然,因為油品不合適或變質(zhì),同樣可能會引起液壓系統(tǒng)故障。例如,上海機床廠制造的MG1432A高精度萬能外圓磨床,如果用HL32或HM32液壓油,機床會爬行,如果用HG32液壓導(dǎo)軌油,機床導(dǎo)軌爬行現(xiàn)象消除。又例如,陜西機床廠制造的ME1332A外圓磨床,周期換油6個月后油變質(zhì),設(shè)備導(dǎo)軌爬行,對該設(shè)備清洗換油后,爬行現(xiàn)象消除。這說明油品是可能影響液壓系統(tǒng)的工作性能,更換油品能排除某些設(shè)備故障。
同理,設(shè)備周期換油后,也會出現(xiàn)某些故障:例如,1998年3月,本公司對一臺60年代從瑞士MAAG公司進口的HSS60BC齒輪磨床,周期換油,新油經(jīng)過化驗合格,再嚴(yán)格按“三過濾”制度進行加油,換油后機床一切動作正常,可第二天,發(fā)現(xiàn)機床齒輪修整機構(gòu)不工作。因為沒有出現(xiàn)過撞擊現(xiàn)象,而是停機12小時引起的設(shè)備故障,所以不可能是機械傳動系統(tǒng)的故障,主要是液壓系統(tǒng)的故障。根據(jù)液壓原理圖,拆開控制齒輪修整機構(gòu)運動的流量閥,清洗閥芯,故障還是沒有排除,后來,又對液壓原理圖進行分析,確診只有這只閥不工作,才有可能修整機構(gòu)不工作,再次用汽油仔細清洗這只閥,用壓縮空氣吹等措施,反復(fù)幾次,后來從約¢1mm的阻尼孔中清理出頭發(fā)絲細的黑色顆粒,結(jié)果設(shè)備故障排除。如果當(dāng)時不懂液壓系統(tǒng)的原理圖及液壓元件的結(jié)構(gòu)特點,就無法斷定故障部位,也就無法順利排除故障。
以上,只是本人在實踐中對潤滑與相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)探討,此外,本人認(rèn)為潤滑技術(shù)工作必須經(jīng)常到生產(chǎn)現(xiàn)場,了解設(shè)備的潤滑情況,有不合理處可及時指出,且整改。同時潤滑工作也應(yīng)該同設(shè)備的維修記錄相聯(lián)系,例如,本公司2001年2月從德國HOFLER公司引進一臺NOVA1000數(shù)控磨齒機,液壓油箱容量1000升,油品Mobil DTE24液壓油,每半年對該設(shè)備取油樣檢測,每次合格,所以沒有周期換油,可是2002年5月,從設(shè)備的維修記錄中了解到,進口濾油器已更換一次,濾油器國產(chǎn)化后,國產(chǎn)濾油器基本每一個月?lián)Q一次,得到這信息,當(dāng)月就計劃周期換油,結(jié)果發(fā)現(xiàn)油箱底部確有一層油泥。所以要學(xué)會收集多種信息為良好潤滑服務(wù)。
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