- 2023-02-06
- 来源:让云科技
一个普遍接受的事实是机器和机器部件会磨损。管理磨损的机器部件的结果构成了所有维护成本的重要组成部分。然而,磨损是可以控制的,因此维护成本也是可以控制的。工厂内的润滑实践对工厂和设备的可靠性有直接影响。当润滑剂在机器中有效工作时——没有化学降解且内部污染有限,磨损将减少,设备可靠性将得到提高。减少部件磨损和提高设备可靠性的关键是有效且清洁的平均润滑膜厚度——或者换句话说,保护和保持良好的润滑粘度。
许多公司开始着手实现更高水平的设备可靠性并投资于人员和技术,因为他们定义的流程需要,但是战略的润滑部分往往价值不高,因此他们的努力并不总能达到预期。
一、什么是润滑可靠性?
今天对轴承故障原因进行的任何调查都会揭示一个令人震惊的事实,即超过 60% 的损坏与润滑有关。轴承是机器的旋转核心,如果能减少与润滑油相关的故障,将直接提高设备的可靠性,更不用说降低轴承消耗了
轴承和其他旋转部件需要良好的润滑油膜厚度来分离金属部件并减少磨损;然而,产生良好的薄膜厚度是一种复杂的化学机制,取决于许多因素。例如,润滑油的降解、润滑油中的污染、润滑油的有效补充和润滑油的不混合。
因此,当润滑工作可靠时,设备的可靠性就会提高。这意味着润滑可靠性策略就是确保机器内部发生有效的机器润滑,从而减少磨损和故障。
二、一切都与润滑油膜有关!
首先让我们谈谈导致磨损和设备故障的原因。
当大于润滑膜的颗粒被去除后,轴承可以拥有无限的寿命。这意味着去除磨料颗粒可防止轴承磨损。
在具有良好平均润滑膜厚度的轴承中,金属表面是分离的,并且这种分离或油膜的平均厚度非常小,实际上它大约是一根头发厚度的二十分之一。见图1
打个比方,当 50 微米的硬污染物穿过轴承时,就好像在 1 米直径的巨石上驾驶汽车一样。当油中有硬质污染物并且它们的尺寸大于平均润滑油膜时,就会开始发生 3 体磨粒磨损。这会导致表面压痕和划痕,这是一个可能导致轴承或部件失效的过程。
机器或部件中良好的平均润滑膜厚度是润滑剂以有效粘度运行的结果。假设在第一种情况下选择了正确的润滑剂粘度,那么如果油保持清洁,这意味着其中的磨粒含量非常低,并且油的化学成分没有降低,那么润滑会做它的工作。– 提供平均润滑膜厚度,将金属部件分开并消除或减少磨损。
粘度变化是油品降解、污染或两者兼而有之的结果。氧化是粘度变化的主要原因之一,因为它最初会导致粘度增加,并且随着氧化增加,粘度将开始降低到危险水平。润滑油粘度的降低对任何部件的可靠性都是最危险的影响,因为它会导致润滑油膜生成过程的破裂并增加磨损的可能性。
本文的目的不是了解影响润滑剂工作能力的所有因素的化学性质,因为这本身就是一个完整的讨论,而是更多关于如何理解我们必须做些什么来管理或维护良好的操作润滑粘度。
因此,在这一点上,将总结我们在努力使用润滑可靠性作为提高设备可靠性的策略时需要考虑的重要要点。
1、润滑膜确保金属表面分离,从而防止磨损和减少摩擦。
2、当油被直径大于平均润滑油膜厚度的硬颗粒污染时,就会发生三部分磨损,也会导致磨损和摩擦增加。
3、润滑剂的化学变化也会影响润滑剂的粘度。
4、我们应该有适当的流程来确保运行润滑剂中存在低水平的污染。
5、我们应该有适当的流程来了解运行中的润滑剂何时发生化学变化。
三、了解油污染
当今润滑的头号问题是污染,这可能是颗粒污染或化学污染或两者兼而有之。润滑可靠性策略始终使用三个词。这些是清洁度、污染和控制,当结合使用时,它们通常用作清洁度控制和污染控制。
大家总是喜欢澄清这两种活动之间的区别,但是的确一般认为它们就是两种截然不同的活动。但是,在寻求达到最佳实践标准时,两者都需要考虑。
清洁度控制是确保只有干净的润滑剂添加到设备中的过程和工具,而污染控制是确保只有干净的润滑剂在设备中运行的过程和工具
那么为什么不同呢?在润滑管理方面,我们花费了大量的时间、精力和金钱来确保我们设备中运行的润滑油保持非常清洁,那么我们为什么要在已经清洁的系统中加入脏油,这会使我们的工作更加困难,而不是更多昂贵。
1、颗粒污染
颗粒污染对轴承寿命的影响得到了 MacPhearson 博士进行的一项研究项目的支持,该项目研究了过滤器额定值与数百万轴承循环疲劳失效之间的关系。见图2
这项研究和其他关于污染影响的研究得出了相同的基本事实——润滑剂越清洁,机器寿命越长。
国际标准化组织创建了清洁度代码 ISO 4406,以量化三种尺寸的每毫升流体的微粒污染水平:4 微米、6 微米和 14 微米,大多数公司都使用该代码来设定其润滑清洁度目标.
此 ISO 代码以 3 个数字表示,例如 22/18/13。每个数字代表相关粒径的污染物水平代码。
管理其润滑污染的公司针对不同的应用制定了 ISO 4406 目标,并根据机器在其流程中的重要性相应地设定了目标。
以下是推荐目标水平的一些示例。
(1)、液压系统 15/13/10
(2)、涡轮机 16/14/11
(3)、发动机 17/15/12
(4)、变速箱 18/16/13
其他人则为整个工厂设定了总体目标水平。在任何情况下,关键是要有一个目标水平,然后采取行动以确保达到并维持目标。
在管理其润滑活动方面处于最佳实践水平的组织了解,从商店接收油到在机器中运行的过程中,油可能会受到污染。
以下是润滑剂如何在此过程中被污染的一些示例。
(1)、油到达现场。(可能的 ISO 18/16/13)
(2)、如果鼓保持打开状态。
(3)、用脏棒检查鼓水平。
(4)、用脏容器分配油。
(5)、使用的污垢软管和漏斗。
(6)、机器在没有通气装置的情况下运行。
(7)、机器中产生磨屑,油未过滤。(可能的 ISO 24/22/11)
如果我们可以从 24/22/19 的 ISO 代码转变为 16/14/11 的最佳实践,图 3 中的图表是系统中粒子数量减少的示例。您会注意到,当达到最佳实践水平时,油中的颗粒数量减少了 250 倍。
此外,当您考虑平均润滑膜厚度小于 4 微米时,很容易理解系统中的组件磨损是如何发生的。最重要的是,我们需要确保只有干净的油被添加到机器中并在其中运行。
2、管理颗粒污染
在管理我们的油清洁度和污染水平时,我们需要考虑 5 个步骤。
这些都是:
(1)、接收新油
在第 1 步中,重要的是要记住新油不一定像我们想要的那样干净,如果我们认真对待我们的清洁标准,那么我们应该确保它在使用前经过调节以达到可接受的标准。如果我们在使用前储存油,那么这需要在干燥清洁的地方进行。桶最好水平存放,在9点钟和3点钟方向有两个入口,为确保桶存放时间不宜过长,还应采用先进先出的方法。
(2)、储存和调节
润滑油储存的最佳实践,是所有新油不仅要保持清洁和干燥,而且油在进入机器之前也要经过过滤。如图 4 所示的系统以三种方式过滤油,将油从桶中排空到储油罐中、越过储存容器以及将油转移到分配容器中。
(3)、将油分配到机器上。
第 3 步涉及使用不仅完全密封的分配容器,而且为每种类型的油分配一个专用容器。。除了阻止污染物进入机油之外,我们还需要确保正确的润滑油进入正确的机器,标准做法是使用一种颜色的颜色编码系统用于一种类型的机油。存储设施、分配容器和填充点都需要贴上标签。
(4)、阻止污染物进入机器。
所有储油罐都需要呼吸,除非它们受到保护,否则呼吸过程是空气污染物进入系统的来源。在系统上安装空气呼吸器可防止水、灰尘和污垢进入系统。
(5)、去除机器中产生的污染物。 第五步是过滤系统的过程,以去除内部产生的任何污染物,例如磨屑。
3、管理化学污染。
如前文所述,油也可能受到化学污染,例如水进入系统或过程中发生氧化。这些化学污染物也会影响平均润滑膜厚度,任何管理良好的润滑活动都将使用油分析过程来监测它们的发展。
投资回报率或投资回报率。结构良好的润滑策略需要一些投资。
成本通常与以下活动相关:
(1)、专用润滑管理软件。
(2)、改建或新的润滑油储存区。
(3)、油分配系统。
(4)、空气呼吸器。
(5)、过滤单元。
(6)、标签学科。
(7)、油品分析测试
(8)、专职人员的润滑培训。
根据公司现有润滑策略的先进程度及其规模,这些成本可能在 20,000.00 美元到 150,000.00 美元之间。很多钱,但这是一项会得到回报的投资。
以下是投资回报来源的三个示例
(1)、由于缺乏润滑,消除了一台发生故障的电动机。
(2)、由于机油更清洁,许多齿轮箱的使用寿命翻了一番。
(3)、每年保守地减少轴承支出 30%。
(4)、所有液压系统和泵的寿命翻倍。
工厂内的润滑实践对工厂和设备的可靠性有直接影响。当润滑有效地发挥作用时,就会减少磨损,提高设备的可靠性。润滑可靠性策略侧重于保护平均润滑膜厚度的所有参数,从而减少部件磨损并提高设备可靠性。
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