大型开式齿润滑剂的选型及市场调查

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

大型开式齿轮润滑剂的选型及市场调查

张弛

摘要:本文是对大型开式齿轮设备润滑剂的市场调查,站在介绍者角度/不代表任何品

牌立场,介绍开式齿轮润滑的发展历史和几个常见品牌的区别﹑应用﹑服务和特点

关键词:开式齿轮、边界润滑/弹性流体润滑、沥青基﹑流体石墨脂﹑高粘度全合成油 1、

概述

大型开放式齿轮主要应用在一些原材料工业传动设备，1893年出现至今已在众多领域得到了广泛的应用,如电厂的煤磨、水泥厂的回转窑，矿山的球磨/半自磨、化工行业的干燥机、造纸行业的鼓式碎浆机等。这些齿轮的特点是：大模数(如比较常见开放式齿轮模数m:20—50)。运行工况苛刻：低速度、重载，常伴随着粉尘和水汽和环境介质的影响。尤其是实际运行中齿面最高应力可达约600N/mm，造成维护困难;再加上这些大模数齿轮的加工和热处理难度大，使开式齿轮的制造成本高昂。如何保障开放式齿轮的使用寿命达到最佳经济价值，降低维修成本、减轻劳动强度、并保障其平稳安全的运转，成为众多使用客户所关心的重要问题,这也是本文要探讨的重点:开式齿轮润滑剂如何选型及应用。

我国早在80年代开始引进国外成套磨机设备,进口品牌有FOSTERWEELER、 ALSTOM、BABCOCK、SVEDALA/METSO等， 国产品牌有上重、沈重、中信重机等,这些设备因齿轮制造/加工/材料/安装/尺寸/负荷/技术等因素,对开齿油品的建议略有不同,但是对润滑的安全/成本/服务/可操作性的要求却是基本一致, 本文调研了国内市场常见的几种品牌,从应用角度/历史/效果/应用方面与大家探讨: 2、

开式齿轮润滑剂发展历史

开式齿轮自应用以来, 相应的润滑剂产品为了适应新工业技术要求,已发展了三个阶段,这是由不同时期的生产规模/尺寸/材料/润滑方式/工业技术等因素的改变而决定的,经过100多年的发展,磨机的处理能力/规格尺寸越做越大,齿轮所需要传递的力矩也随之成倍增加,齿面接触应力的逐步增大不断挑战润滑剂的新高度,这也促使润滑剂随之不断推陈出新,以适应更高难度的工业技术.下面把这三个阶段的产品,选取几个品牌按应用时间顺序依次列表说明:沥清型/流体石墨脂型/高粘度纯油型做如下介绍

2

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

第一阶段产品:

品牌

沥青基

第三阶段(高档)产品:

第二阶段(中档)产品: 高粘度合成油(≥

流体石墨脂 CEPLATTYN KG10HMF 2500＆

CEPLATTYN SF10

＆30＆50 kluberfluid C-F3Ultra 10000cSt)

F*CHS 无 100HV＆LC Grafloscon C-SG2000

K*UBER 无

Envirolube Medium

Ultra

W * ITMORE ＆Heavy Mobiltac

无 无

Mobilgear SHC

M*BIL B*CHEM

325/375NC

无

Mobilgear OGL007 BERULIT GA2500 Beslux Crown H-3000

22M 无

B*ugarolas

A、沥青型产品

无 ＆Heavy Mill 无

做为开式齿轮的最早润滑剂,是因为廉价和易于得到而在初始阶段得到广泛应用;

该产品以沥青为黏附剂，添加醚类化合物稀释剂，以改善沥青在低温下的流动性和泵送效果。

缺点:

含溶剂易挥发，胶质物质和杂质的沉积导致喷洒系统分配器/管路/喷嘴易堵塞。 沥青是多环芳烃与杂环类的混合物，实际操作中起到增粘的作用而非润滑作用;抗剪切能力较差，四球负荷值较低，在负荷较重场合，受机械挤压和剪切作用后易变稀后/粘附性下降，继而导致润滑失效

沥青难清洗，不环保，目前在欧美等国家已经被法律禁止使用,在国内尚有部份应用,已有退出市场趋势。

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

B、流体石墨脂

1960年,随着大型磨机出现,为适应新工艺要求而研发.以矿物油或加合成油做基础油，复合铝基做增稠剂,加有一定量的石墨做固体自润滑材料，主要应用在喷洒系统;优点是相对沥青产品改善了润滑剂流动性能和润滑性能,提升抗极压性能；利用石墨在重载、以及缺油情况下起到自润滑的“紧急润滑”功效,用以弥补产品缺陷,相对也更环保和易操作/易处理。

缺点是四球焊接负荷一般只有6000-7000牛顿，能满足中小型设备需要，在超大尺寸设备和越高负荷及极压工况下硬性接触损伤依然明显,尤其是在较大振动的场合,边界润滑模式更易导致齿面的冲击损伤!原因很简单:边界润滑模式在有冲击的场合没有缓冲效应!另外,石墨的选择也有区别，如果选择人工精选石墨易导致固体在管路和喷嘴/分配器中沉积/从而发生堵塞,国外应用经验是:该型产品适用于中小型磨机或冲击振动较小的场合 ,相对而言,流体石墨脂更适合线速度低/高温/无冲击的设备，诸如回转窑开式齿轮的润滑

石墨类的粘附性润滑剂弥补了沥青产品的很多缺陷，但是它本身边界润滑模式又限制了使用效果和范围

C、高粘度全合成油

上世纪90年代,随着工业技术的发展及更大型的开式齿轮设备的出现(澳大利亚Semi Autogenous Mill (SAG) 半自磨36 foot gear diameter ,12 MW Twin drive 1995年投产),二代产品缺陷日渐突出,为了改变二代产品边界润滑模式,建立真正的弹性流体润滑,避免齿面应力“硬性接触”对齿轮的损伤,从而研发了第三代产品:超高粘度的合成油,合成油+超高粘度+特殊的极压抗磨添加剂.

该产品粘附力非常强，能在齿面形成足够厚的润滑油膜来保证齿轮润滑。100%的基础油参与润滑，相对前两者润滑剂中只有部分基础油参与润滑，因而在保证充分润滑的前提下全油型润滑油可以降低用量一半。

同时由于其分子链整齐，润滑油不会因为被剪断而造成粘度下降，导致油膜破裂，粘附性变差而从齿轮表面流失。该润滑剂属于环保型产品，为最新一代的开式齿轮润滑产品

这是一种不含沥青，并且不含铅、氯以及CFC溶剂的润滑剂，浅色，避免含石墨润滑剂带来的污染，废油处理简便，运行维护更容易。 3﹑三个阶段产品的比较

从下表可以看到三个不同时段,而这正是为满足不同时期新设备研发对润滑的需求,尤其是近些年越做越大的球磨机,工况的改变/技术的进步决定着润滑剂要不断适应新的

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

要求

比较项目

第一阶段产品:

沥青基

第二阶段(中档)产品:

流体石墨脂

第三阶段(高档)产品: 高粘度全合成油

研发时间 1930-40 1960

研发目的 最早的润滑剂

为适应不断增大的开齿设备及相应的配套而研发

可以在边界摩擦下工作

适用于高温/低速/运行平稳类工况,诸如水泥厂回转窑

优点

廉价

四球值相对中等,一般在6500N左右,抗磨损较好,抗冲击能力不足

相对沥青产品,改善了润滑剂流动性能和润滑性能,具备了在重载、缺油情况下的“紧急润滑”功效, 相对也更环保和易操作和易处理

由于不能改变磨擦状态,所以无法避免齿面“硬性接触”,这

含溶剂/重金属,对环境和会导致“高应力接触点材料”操作人员有害,欧美国家长时间处于“疲劳”状态,易产

已禁生产/禁用 生塑变和点蚀/剥落等损伤

在高振动/冲击工况下,齿面“硬性接触”损伤明显/实践

难清洗/难处理 证明有“崩齿”的可能

1990

专为有较大振动冲击负荷及负载更高的磨机所研发,目标:改变二代产品润滑缺陷,增加防护/降低成本

改变二代产品润滑模式,建立真正的弹性流体润滑,避免齿面“硬性接触损伤”

无固体添加剂,不存在堵塞现象;能更清晰分辩齿面润滑状态,抗剪切/热稳定/流动性非常好

四球值非常高,可达8500-9500N,是当前最高抗磨损性能产品,相对二代石墨类产品有较大进步

相对二代产品综合成本会更经济

缺点

由于是全合成基础油,单价较高(总成本不一定高),一般用在工况恶劣或超重/超大的场合 对温度敏感,受限

对环境温度较敏感，对喷四球值较低, 一般在

洒系统要求相对较高 4000N左右,抗剪切性能

较差,所以在低速滑动区由于含固体添加剂,增加堵塞 域最易表现点蚀和塑变/分配器和喷嘴的概率

剥落等;

流动性能较差,易堵塞喷嘴/分配器,夏天易在齿面流失,抗剪切能力差

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

4﹑应用分布/粘度划分

备注:

A﹑ 沥青油由于价格相对其它两代产品低,在国内还有一定的市场,从分布看主要集中

在矿山和电力,市场份额有逐年下降趋势

B﹑ 高粘度合成油(粘度≥10000cSt)由于效果非常好,在国内渐有燎原之势,如F*CHS

SF10＆30和K*UBER C-F3Ultra,这些第三代产品主要集中在超大/超重磨机上应用 C﹑ 流体脂类为市场常见品牌,做为沥青与纯油的过渡型号,由于单价相对合成油有优

势/并能解决沥青润滑剂的部份缺陷,同时能满足中小型开齿的润滑要求所以仍为部份客户所接受 D﹑粘度划分

中低粘度≤3000cSt F*CHS K*UBER M*BIL B*CHEM B*ugarolas

高粘度流体脂≥高粘度合成油≥10000cSt

CEPLATTYN KG10HMF2500CEPLATTYN ＆100HV(油池)

GraflosconC-SG2000 Ultra Mobiltac 325/375NC BERULIT GA2500 Beslux Crown H-3000

W*ITMORES Envirolube Medium＆Heavy

KG10LC

无 无 无 无

10000cSt

CEPLATTYN SF10＆30＆50

Grafloscon C-F3Ultra 无

Mobilgear SHC22M 无

Crown Heavy Mill 无

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

E、四球负荷等级区间

三代产品抗极压性能按数值高低可划入4个区间： ≤6000N 6000N-7000N ≥8000N

Envirolube MediumCEPLATTYN ＆Heavy

KG10HMF2500＆100HV Ultra

BERULIT GA2500 Beslux Crown H-3000＆Heavy Mill

Mobiltac 325/375NC GraflosconC-SG2000

≥9500N

CEPLATTYN C-F3Ultra SF10＆30＆50

从理化参数来看，抗极压性能可以理解为：高粘度纯油＞流体脂＞沥清润滑剂

5﹑匹配服务/配套产品

这几个品牌都有不同的服务配套/配套产品,针对动态检测/延伸服务/报告等,配套产品是指开式齿轮的涂底-磨合-操作+修复,具体情况如下:

品牌 F*CHS

配套产品 M-P-L多级润滑,K*UBER W*ITMORES M*BIL B*CHEM B*ugarolas

A-B-C/ / / /

有,非常少

/ 有 有

/ / / /

有,非常少

/

提供书面 提供书面

有

在线修复

动态检测

有

延伸服务 在线/人工修复

检测报告 提供书面和全球网上跟踪系统/技术后台参与测评 提供书面

6﹑产品历史(仅指开齿) 品牌 F*CHS K*UBER W*ITMORES M*BIL B*CHEM B*ugarolas

研发时间 1960 1980 1930-1940 不详 未知 未知

国内应用时间

1985 1997 1997 1997 2007 2006

1997大宇水泥 1997邹县电厂 1997德兴铜矿 2007海螺铜陵 2006塔牌水泥

案例

1985宁国水泥

大型开式齿轮如何选择润滑剂和不同阶段产品的优缺点

7﹑结论

A﹑三个阶段产品在国内均有应用,区别在设备尺寸/载荷,尺寸越大/载荷越重/冲击场合等选用粘度越高

B﹑随着设备大型化,高粘度/全合成油的使用将成为趋势

C﹑高粘度纯油更适合超大/超重/有冲击负荷工况应用。

高粘度流体脂更适合高温/低速/冲击负荷较小的工况应用。

沥青型润滑剂由于润滑缺陷和对人/对环境影响,有退出市场的趋势。

D﹑技术服务细化/深化，品牌的比较已从单纯的价格延伸到售后服务质量和技术深度

E﹑三个阶段产品价格差异明显，产品同时存在说明不同的价值取向，但高粘度纯油的应用说明业主方越来越关注润滑剂的最根本作用：润滑效果

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nnrj.html