徐正新

(河南江河紙業(yè)股份有限公司，河南焦作，454950)

隨著國(guó)內(nèi)造紙裝備技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)造紙機(jī)車速越來(lái)越高，負(fù)載越來(lái)越大，相應(yīng)地對(duì)為設(shè)備提供潤(rùn)滑保護(hù)的潤(rùn)滑油的各項(xiàng)性能提出了更高的要求。河南江河紙業(yè)股份有限公司多年來(lái)在高速紙機(jī)的改造、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用方面積累了很多經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高速紙機(jī)的紙機(jī)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的選擇、更換及常見(jiàn)問(wèn)題上也有一些心得，現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，希望能與各位同行分享。

1 紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油

紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的使用設(shè)備包括烘缸軸承、導(dǎo)輥軸承、傳動(dòng)齒輪、減速機(jī)等。在循環(huán)潤(rùn)滑油的選擇和使用過(guò)程中，要關(guān)注的重點(diǎn)是潤(rùn)滑油的黏度和性能，使用中則要注重日常檢查和維護(hù)。

1.1 潤(rùn)滑油黏度的選擇

紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油要根據(jù)使用部位不同的工況選用不同的黏度，見(jiàn)表1。

1.2 潤(rùn)滑油性能的要求

紙機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)部、壓榨部和干燥部屬于高濕或高溫環(huán)境，對(duì)循環(huán)潤(rùn)滑油的選擇要考慮到潤(rùn)滑油的抗氧化穩(wěn)定性、分水能力、過(guò)濾性和極壓抗磨性能。

1.2.1 抗氧化穩(wěn)定性

紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中，受到紙機(jī)干燥部烘缸的熱輻射、混入循環(huán)潤(rùn)滑油中的空氣、因泄漏而進(jìn)入循環(huán)潤(rùn)滑油中的纖維、水分及造紙化學(xué)品的影響，循環(huán)潤(rùn)滑油會(huì)逐漸產(chǎn)生氧化變質(zhì)，生成油泥和酸性物質(zhì)。如潤(rùn)滑油的抗氧化性不好，油泥的產(chǎn)生量就會(huì)加大，會(huì)在潤(rùn)滑油循環(huán)的各支管的彎頭處積累并堵塞;還會(huì)沉積在熱交換器上，使換熱器對(duì)于循環(huán)潤(rùn)滑油的冷卻效果不好，致使循環(huán)潤(rùn)滑油溫度提高，加快循環(huán)潤(rùn)滑油的變質(zhì)，并產(chǎn)生惡性循環(huán);循環(huán)潤(rùn)滑油氧化酸性產(chǎn)物也會(huì)導(dǎo)致軸承腐蝕和潤(rùn)滑系統(tǒng)銹蝕。同時(shí)會(huì)在潤(rùn)滑油分配器的有機(jī)玻璃面板上形成附著物，致使巡視人員無(wú)法正確判斷循環(huán)潤(rùn)滑油的供油量。因此，紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油必須要具有良好的抗熱氧化能力。

表1 紙機(jī)系統(tǒng)不同部位循環(huán)潤(rùn)滑油黏度的選擇

1.2.2 分水能力

紙機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，濕熱空氣會(huì)冷凝成水進(jìn)入紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油中;油箱呼吸作用也會(huì)有部分冷凝水進(jìn)入紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油中。進(jìn)入紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的水會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油的添加劑水解，加速潤(rùn)滑油變質(zhì)，也會(huì)導(dǎo)致黑色金屬腐蝕。因此，紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油必須要具有良好的分水性能。

1.2.3 過(guò)濾性能

傳統(tǒng)的紙機(jī)循環(huán)潤(rùn)滑油過(guò)濾元件孔徑一般在40～100 μm，目前已開(kāi)始使用較細(xì)的過(guò)濾元件，其孔徑為5～10 μm。使用效果表明，提高了所潤(rùn)滑軸承的壽命，減少了軸承的維修費(fèi)用。如紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油黏度高、污染重，則在使用中易堵塞過(guò)濾器。因此，紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油必須要具有良好的過(guò)濾性能。

1.2.4 極壓抗磨性能

紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油用來(lái)潤(rùn)滑大量的驅(qū)動(dòng)齒輪和烘缸軸承，如果驅(qū)動(dòng)齒輪潤(rùn)滑不好，異常的磨損使傳動(dòng)振動(dòng)較大，導(dǎo)致軸承損壞。因此，紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油必須具有良好的極壓抗磨性能。

現(xiàn)將Delima品牌的兩種潤(rùn)滑油在實(shí)驗(yàn)室條件下的性能特點(diǎn)進(jìn)行介紹 (見(jiàn)表2)，以便直觀地了解紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的選擇方法。

1.3 日常維護(hù)

紙機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，烘缸、導(dǎo)輥的軸與軸承室之間有一定間隙，氣罩內(nèi)的相對(duì)濕度超過(guò)90%，這些高濕的熱空氣會(huì)很容易進(jìn)入循環(huán)潤(rùn)滑油系統(tǒng)中，在溫度降低的時(shí)候形成冷凝水。加上紙幅表面的輔料塵粒、紙毛等會(huì)隨著紙機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流進(jìn)入循環(huán)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，破壞油膜的形成，對(duì)摩擦副產(chǎn)生不良影響。尤其是造紙輔料的塵粒，這些化工產(chǎn)品對(duì)循環(huán)潤(rùn)滑油中的功能性添加劑影響很大，破壞功能性添加劑的性能。由于循環(huán)潤(rùn)滑油系統(tǒng)本身配置有在線過(guò)濾裝置，采用精度為10 μm的非活性吸附式濾芯就可達(dá)到去除雜質(zhì)的目的，因此，紙毛、塵埃、金屬磨粒比較容易清除。每次停機(jī)后，將循環(huán)潤(rùn)滑油靜置1 h，就可打開(kāi)排污口排水，效果很好。需要配置油水分離裝置，每次開(kāi)機(jī)之后，紙機(jī)運(yùn)行正常時(shí)，啟動(dòng)油水分離器，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)，水和氣就可被有效地清除。

1.4 日常巡視

日常巡視過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)循環(huán)潤(rùn)滑油泄漏及時(shí)處理。當(dāng)泄漏量為1滴/5 s時(shí)，循環(huán)潤(rùn)滑油的日損耗量是0.9 L;如果產(chǎn)生滴流，循環(huán)潤(rùn)滑油日損耗量將達(dá)到91 L，這不僅僅是浪費(fèi)的問(wèn)題，同時(shí)還污染了工作環(huán)境，使整臺(tái)紙機(jī)周圍的環(huán)境變差。對(duì)于多次處理后還出現(xiàn)循環(huán)潤(rùn)滑油泄漏的設(shè)備，要進(jìn)行更換。另外，油箱上面的人孔蓋，必須處于常閉狀態(tài)。循環(huán)潤(rùn)滑油站內(nèi)要做到設(shè)備表面及地面無(wú)油污。潤(rùn)滑油的使用本質(zhì)上就是一個(gè)如何清潔使用的問(wèn)題，換言之，能否使設(shè)備潤(rùn)滑良好，潤(rùn)滑油本身的性能只占30%，70%在使用者的觀念。

1.5 過(guò)濾器濾芯的更換

設(shè)備使用車間要做一個(gè)記錄，記錄循環(huán)潤(rùn)滑油過(guò)濾器新濾芯裝上之后的初始?jí)翰?，壓力損失在2天內(nèi)會(huì)有一個(gè)快速上升的過(guò)程，然后穩(wěn)定下來(lái)，記錄下這時(shí)的壓差，這之后的壓力損失是緩慢上升的，可以維持幾個(gè)月，當(dāng)壓力損失和泵的額定壓力與工作壓力之差有0.1 MPa時(shí)，即可更換。這也是選擇循環(huán)潤(rùn)滑油過(guò)濾器濾芯可耐壓強(qiáng)度的一個(gè)數(shù)據(jù)。

2 液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油

液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油為各液壓系統(tǒng)所控制的執(zhí)行元件提供壓力能，并為系統(tǒng)內(nèi)各種閥塊、泵、執(zhí)行元件提供潤(rùn)滑保護(hù)。液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的使用特點(diǎn)如表3所列。

2.1 液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的選擇

造紙過(guò)程的液壓系統(tǒng)都屬于低壓系統(tǒng)，在黏度選擇上，可以不考慮系統(tǒng)負(fù)載，只需要考慮泵的最低吸入黏度和環(huán)境溫度就可以了。摩擦件中沒(méi)有銅、銀這

些金屬，為鋼-鋼摩擦。執(zhí)行元件的金屬之間有間隙，其摩擦為彈性密封元件和金屬之間的摩擦。中原地區(qū)的晝夜溫差不大，對(duì)油的黏度指數(shù)要求不高，造紙車間液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的工作油溫不可能低于10℃，故對(duì)潤(rùn)滑油的低溫性能要求不高。國(guó)產(chǎn)L-HM46#(—等品)潤(rùn)滑油適用于造紙過(guò)程所有的液壓系統(tǒng)。靴壓潤(rùn)滑油站選擇稍高黏度潤(rùn)滑油的原因是因?yàn)樗嗔艘粋€(gè)保護(hù)滑動(dòng)摩擦副的動(dòng)壓潤(rùn)滑回路，有兩種摩擦副，分別為銅-鋼摩擦和鋼-合成材料的摩擦，靴壓潤(rùn)滑油站潤(rùn)滑油的選擇，必須考慮潤(rùn)滑油中功能性添加劑與合成材料的相容性以及與銅的反應(yīng)性，對(duì)于滑動(dòng)摩擦副，較低的摩擦因數(shù)更適合。

表2 Delima品牌的2種潤(rùn)滑油在實(shí)驗(yàn)室條件下的性能特點(diǎn)

表3 液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的使用特點(diǎn)

2.2 日常維護(hù)

液壓系統(tǒng)的密封性良好，外界顆粒污染物侵入的可能性較小，最大的污染源是外界的濕空氣及內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的磨屑，采用精度5 μm的非活性吸附式濾芯就可有效地清除顆粒物，每月一次的真空脫水可有效清除所含水和氣。在潤(rùn)滑油工作油溫超過(guò)40℃時(shí)，濾油機(jī)的加熱系統(tǒng)不必啟用，只需將真空度調(diào)至－0.093 MPa即可。

2.3 工作溫度

起導(dǎo)熱作用的潤(rùn)滑油的工作溫度低于160℃，國(guó)產(chǎn)潤(rùn)滑油L-QC320的閃點(diǎn)溫度達(dá)到220℃，完全可以使用。

3 循環(huán)潤(rùn)滑油的更換

在造紙廠的實(shí)際工作中，對(duì)潤(rùn)滑油的更換多數(shù)比較隨意，有的潤(rùn)滑油定期換，比如用1年或2年;有的潤(rùn)滑油是只補(bǔ)充不更換;有的潤(rùn)滑油是看顏色變化來(lái)確定是否更換。這些都不可取，潤(rùn)滑油使用時(shí)間的長(zhǎng)短、顏色的變化都不能體現(xiàn)潤(rùn)滑油性能的變化。只有了解所使用潤(rùn)滑油的性能，才能知道該何時(shí)更換，多數(shù)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油相差不大，區(qū)別在于添加劑，潤(rùn)滑油性能的改變就是添加劑受外界因素影響生成了其他有害物質(zhì)。

潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中，受熱、機(jī)械剪切等作用，以及磨損粉末、水分、灰塵等混入而逐漸變壞，使黏度、酸值、含水量上升，產(chǎn)生油泥，顏色變深，必須定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按要求及時(shí)更換。通常測(cè)試潤(rùn)滑油的黏度、酸值、抗氧化性來(lái)體現(xiàn)潤(rùn)滑油性能的變化。

3.1 紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的更換

紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的更換要求見(jiàn)表4。

表4 紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的更換

3.2 液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的更換

液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的更換要求見(jiàn)表5。

表5 液壓系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油的更換

4 潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)的常見(jiàn)問(wèn)題

4.1 油箱

在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè)中要求潤(rùn)滑油應(yīng)在油箱中停留40～60 min，這個(gè)設(shè)計(jì)理念值得商榷。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的油箱尺寸過(guò)大，四方形，死角太多，油箱中有很多的油不參與循環(huán)流動(dòng)，所沉寂的水分、磨屑、雜質(zhì)會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生一些酸性物質(zhì)，對(duì)潤(rùn)滑油的品質(zhì)產(chǎn)生影響，縮短潤(rùn)滑油的使用壽命，也對(duì)摩擦副產(chǎn)生不良影響，使設(shè)備使用壽命縮短。在2012年1月，本公司對(duì)一個(gè)潤(rùn)滑油箱清洗時(shí)發(fā)現(xiàn)底部油品已經(jīng)發(fā)臭。在實(shí)際使用中，以潤(rùn)滑油在油箱中停留10～15 min來(lái)設(shè)計(jì)潤(rùn)滑油箱的容積比較合理，以圓錐體作為潤(rùn)滑油箱的幾何外形，內(nèi)置除氣網(wǎng)和20 μm的回油過(guò)濾網(wǎng)，濾網(wǎng)內(nèi)放置永久磁環(huán)，圓錐底安裝排污口。這樣的油箱設(shè)計(jì)有4個(gè)優(yōu)點(diǎn):①?zèng)]有死角，潤(rùn)滑油可以在油箱中充分流動(dòng);②水分和雜質(zhì)能匯聚成一點(diǎn)，容易排出，增加了潤(rùn)滑油的自清潔能力;③圓形比長(zhǎng)方體堅(jiān)固，材料的使用可相對(duì)薄一點(diǎn);④潤(rùn)滑油的使用效率高，可以比長(zhǎng)方體潤(rùn)滑油箱的體積小。

4.2 在線過(guò)濾器

濾芯的過(guò)濾面積選擇不當(dāng)，造成初始?jí)毫p失過(guò)大，使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，過(guò)濾面積每增加1倍，濾芯的使用壽命會(huì)增加2～4倍。所以，過(guò)濾器在選型時(shí)以初始?jí)毫p失0.05 MPa為宜，在這個(gè)基礎(chǔ)上再增加1倍的過(guò)濾面積，這樣就為以后的系統(tǒng)升級(jí)預(yù)留了空間，也降低了后期的維護(hù)費(fèi)用。

4.3 回油支管

潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)各種回油支管一般采用不銹鋼管中間加活結(jié)的方式，這種方式缺陷如下:①設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)使活結(jié)處經(jīng)常出現(xiàn)滲漏;②無(wú)法有效觀察回油情況;③回油支管兩端固定，中間加活結(jié)，形成過(guò)盈配合，拆裝不方便。生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，以400 mm長(zhǎng)透明軟管代替金屬活結(jié)效果會(huì)很好。

4.4 壓力調(diào)節(jié)閥

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)閥一般裝在熱交換器之后，這種做法值得商榷。在潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)中有過(guò)濾器和熱交換器這2臺(tái)重要設(shè)備，其清洗和更換的唯一指標(biāo)就是壓力損失。調(diào)節(jié)閥如裝在熱交換器之后，相當(dāng)于全部潤(rùn)滑油都流經(jīng)了這2臺(tái)設(shè)備，如裝在過(guò)濾器之前 (見(jiàn)圖1)，則余量潤(rùn)滑油將不會(huì)通過(guò)這2臺(tái)設(shè)備，相應(yīng)地壓力損失將會(huì)減少。

圖1 紙機(jī)潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)圖

4.5 清洗方法

紙機(jī)系統(tǒng)循環(huán)潤(rùn)滑油大部分采用220#的潤(rùn)滑油，在運(yùn)行一段時(shí)間之后，分配器的有機(jī)玻璃面板上會(huì)形成一層油泥，使巡視人員無(wú)法準(zhǔn)確觀察供油情況，熱交換器壓力損失會(huì)逐漸加大，熱交換效果會(huì)變差。生產(chǎn)車間一般會(huì)拆開(kāi)所有的分配器，用汽油清洗，這樣做有機(jī)玻璃面板的螺紋及熱交換器的密封容易損壞，且管路內(nèi)的沉積物也清除不掉，沖洗液成本也很高。建議采用32#低黏度潤(rùn)滑油進(jìn)行沖洗，在沖洗時(shí)以木棒敲擊主管路，使流體產(chǎn)生紊流，一般4 h后分配器就能恢復(fù)如新。因?yàn)橐后w在管路中的流動(dòng)是層流，越接近管壁的地方流動(dòng)越慢，黏度越高流動(dòng)越慢，所以黏度低則清洗效果好。應(yīng)注意32#低黏度潤(rùn)滑油在沖洗之后要盡可能地排放干凈，以免影響工作潤(rùn)滑油的黏度。

5 結(jié)論

對(duì)于潤(rùn)滑油的使用，根據(jù)工況來(lái)選擇合適的潤(rùn)滑由并不太難，而如何符合要求干凈地使用潤(rùn)滑油才是最難的。首先要提高認(rèn)識(shí)，因?yàn)樵O(shè)備的失效是逐漸產(chǎn)生的，它不會(huì)因?yàn)闈?rùn)滑油被污染就立刻損壞，所以很多人不重視，致使本來(lái)應(yīng)該用10年的設(shè)備只用了1年或者幾個(gè)月。只有從細(xì)微處入手，才能保證設(shè)備的長(zhǎng)效運(yùn)行。

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