建筑机械润滑脂使用性能指标及劣化分析

建筑机械润滑脂使用性能指标及劣化分析

辛潮

辛潮

黑龙江省建工构件有限公司黑龙江哈尔滨150000

摘要：由于建筑机械润滑脂的劣化逐渐失去润滑性能，所以在其完全失效之前必须更换，以确保相关部件和设备处于良好的工作状态。然而润滑脂的劣化过程是随应用条件变化的，所以难以预判，更不容易确定润滑脂更换的最佳时机。因此，将“管理参考项目”作为监测润滑脂劣化状态的指标，并根据过去所用润滑脂的劣化数据，将“润滑脂更换门槛值”作为判定润滑脂更换的劣化程度标准。使用润滑脂更换门槛值评估润滑脂的劣化状态，并从设备中提取目标润滑脂，检测管理参考项目，并与润滑脂更换门槛值进行比较，以判定更换的必要性。

关键词：建筑机械润滑脂；使用性能指标；劣化

引言

润滑脂是一种被广泛使用的润滑材料，主要用在无法使用润滑油的工作场合。建筑机械工作环境较差，因此对润滑脂性能要求相对较高。润滑脂性能的评价指标是选择润滑脂的主要依据。建筑机械润滑脂在使用过程中因物理、化学等因素出现劣化直至失效，为了保证其正常使用，需要根据工作要求选择润滑脂并做好防护工作。

1润滑脂定义

对增稠剂用量远远小于5%的为液态，大于40%的通常称为固体，当含有润滑脂的典型增稠剂被称为润滑脂膏。增稠剂、基础油和添加剂是润滑脂的组成部分，增稠剂的种类往往决定润滑脂的种类。

在润滑脂中基础油含量占65%～95%。增稠剂的含量约5%～35%左右，添加剂的含量占0%～10%左右。对于合成润滑剂和全合成润滑剂主要有基础油和增稠剂的添加种类来决定。一般情况下我们主要会对润滑脂的锥入度、滴点、粘度、分油和蒸发度机械安定性进行测定，通过对这些项目的测定我们来判断本款润滑脂的性能如何，并判断其的使用范围。通常我们通过润滑脂的锥入度来选择润滑脂的适宜稠度，事实证明并不是锥入度越小的脂其耐高温性能越好。其高温性能还得由其基础油来决定。润滑脂的滴点主要用于判断润滑脂的耐高温性能；粘度是用来判断润滑脂的泵送性能；润滑脂的分油是判断其质量的好坏；蒸发度是判断润滑脂性能的另外一个指标；机械安定性是体现润滑脂抵抗外界破坏的能力。

2建筑机械润滑脂使用性能指标

2.1高温性能

润滑脂的流动性和蒸发性与温度有着密切的关系。温度升高，润滑脂变软，易于流失，蒸发损失增加，也使氧化变质与凝缩分油的现象加重。高温性能好的润滑脂可以在高温环境下保持较好稠度，其使用时间相对较长。润滑脂的高温性能可用滴点、蒸发度和轴承漏失量等指标进行评定。滴点反映其工作环境温度要求。蒸发度反映润滑脂的高温使用性能，轴承漏失量越大，说明润滑脂的高温工作性能越差。

2.2低温性能

润滑脂在低温时能否保持良好的润滑性能，主要用相似粘度及低温转矩等指标来评定。润滑脂的相似粘度表示润滑脂在一定温度下的流变性能及泵送性能。建筑机械润滑脂粘度越大，摩擦阻力越大，启动阻力越大，动力消耗就会增加。选用时，可以根据相似粘度来确定润滑脂的低温使用极限。低温转矩是表示润滑脂在低温条件下使用时阻滞低速度滚珠轴承转动的程度。润滑脂的低温转矩与基础油的低温粘度、润滑脂的稠度等有关。

2.3氧化安定性

氧化安定性是指润滑脂在储存和使用中抵抗氧化的能力，是润滑脂的重要性质之一，尤其对于高温下长期使用的润滑脂更具有重要意义。润滑脂氧化后可产生游离碱减少或酸值增加、滴点下降、强度极限和锥入度改变，颜色、相转变温度、介电性能和结构也会发生变化，会使润滑脂的防护性和抗磨性变差。因而氧化安定性是关系到润滑脂最高使用温度和使用寿命长短的一个重要性能。由于润滑脂中的金属（特别是锂皂）或其它化合物可以加速基础油的氧化，所以润滑脂的氧化安定性很大程度上由基础油来决定，因此润滑脂中需要加入抗氧化剂。

2.4稠度

稠度是指润滑脂在规定的剪切力或剪切速度下变形的程度。稠度是塑性的一个特征，反映润滑脂对变形和流动的阻力。润滑脂的稠度常用锥入度（又称针入度）表示。稠度等级用锥入度来表示，是选用润滑脂的重要依据之一，如表1所示。

表1按锥入度划分润滑脂的级号

2.5极压性与抗磨性

润滑脂所形成的润滑薄膜能承受一定轴向和径向载荷，这一特性称做润滑脂的极压性，它表示润滑脂在高负荷下防止润滑表面卡咬、刮伤的能力。润滑脂的极压性与加入的稠化剂有关，在基础油中添加皂基稠化剂，其极压性会提高。为防止金属与金属相接触而磨损，润滑脂在运动部件表面间形成油膜并能保持的能力称为抗磨性。润滑脂的稠化剂本身就是油性剂，具有较好的抗磨性。

3建筑机械润滑脂的劣化

3.1化学因素导致的劣化

空气会导致润滑脂发生氧化反应，使其产生酸性的物质。这些酸性物质能加速润滑脂中抗氧化剂的消耗，导致润滑脂的氧化安定性变差。这些酸性物质也会腐蚀金属元件，同时破坏润滑脂的结构，使滴点降低、油粘度增大、流动性变差，促使润滑脂劣化失效。

3.2物理因素导致的劣化

使用过程中润滑脂在离心力的作用下，会从摩擦界面甩出而产生分油。因油分减少和锥入度减小，润滑脂会逐渐硬化，硬化到一定程度后就会完全失效。机械剪切作用会破坏润滑脂结构，使润滑脂因软化、稠度下降和析油量增加等原因导致劣化失效。

3.3其它因素导致的劣化

建筑机械工作周围环境里的水分、粉尘和有害气体等容易进入润滑脂中，会导致其劣化变质。零部件磨损产生的金属微粒也会对润滑脂的氧化起催化作用。

4润滑脂的运用

4.1皂基润滑脂

在皂基润滑脂中主要由皂阳离子决定的，对于其中高度分散的皂纤维，只有在水化物的形态下才能分散在矿物油中。在运用中其主要有较低的滴点、润滑性能良好、原材料来源较广同时其抗水淋性能良好。但其的缺点使用温度不高、稠化剂用量较大、会使轴承使用寿命变短同时不适合高速运转的设备。价格较便宜以及一些高性能的润滑脂还未被运用这就决定了钙基脂在我国有广泛的运用。

4.2铝基脂

铝基脂在70℃左右就是其滴点，所以其使用温度一般情况较低，在较高温度下容易发生相变。我们对其进行分类的主要依据是根据酸根在铝原子上的连接情况进行划分的，主要包括单铝皂、双铝皂和三铝皂。在制备过程中其制备工艺较复杂，主要原因是其含有Al2O3。显然其不适合应用在高温条件下，但其在低温条件下却能有较强的黏附性和胶体安定性。

4.3锂基脂

在生产运用中，锂基脂的滴点较高，在120℃时可长期使用，对于150℃时也短期使用，具有良好的机械安定性，同时其胶体安定性也较为突出，很多润滑脂在有水的情况下很难发挥作用，但锂基脂在此方面有较大的突破。因为锂皂有较强的稠化能力，所以生产中对稠化剂用量降低三分之一左右，但其使用寿命却可延长一倍至数倍。

结语

润滑脂劣化失效的原因很多，有可能是单一原因，也可能是多种因素共同作用的结果，或者以一种原因为突破口，然后其他原因共同作用。建筑机械工作环境较差，为了保证其正常使用，需要根据工作要求选择润滑脂并做好防护工作。

参考文献：

[1]中国知网.润滑脂锥入度测定方法［DB/OL］.http：//gongjushu.cnki.net/RBook/DetailentryId=R2009100750000990.

[2]谢凤，刘熔，胡建强.润滑脂的安定性［J］.合成润滑材料，2006，（03）：33-37.

[3]中国知网.润滑脂的氧化安定性及其测定方法［DB/OL］.http：//xuewen.cnki.net/R2009100750001000.html.

[4]王毓民，王恒.润滑材料与润滑技术[M].北京：化学工业出版社，2005.