曹菽芬，徐華躍，溫福宇

（吉利汽車集團有限公司，浙江 寧波 315000）

隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，在汽車涂裝設備中，輸送設備作為涂裝車間的動脈，貫穿于整個涂裝工藝。如何保障輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少設備的故障率就顯得尤為重要。在整個涂裝工藝中，前處理、電泳輸送設備長期處于潮濕和酸堿的環(huán)境中，烘干輸送設備長期處于高溫環(huán)境下，這些外部環(huán)境不可避免會對輸送設備的穩(wěn)定性、壽命帶來影響，最終導致企業(yè)綜合效益的降低。因此，良好的潤滑是保證輸送設備穩(wěn)定運行的重要條件。

1 涂裝車間輸送設備用潤滑油/脂的選型

1.1 潤滑油/脂首先必須滿足使用環(huán)境要求

涂裝車間環(huán)境比較特殊，前處理電泳區(qū)域是高濕度的酸堿環(huán)境，電泳烘干、中涂烘房、面漆烘房是含高濃度VOC(揮發(fā)性有機化合物)的高濕熱環(huán)境，需要潤滑的主要位置參見表1。

表1 輸送設備類別及其所需潤滑的位置Table 1 Types of conveying equipment and the parts needing lubrication

涂裝車間高溫潤滑油/脂的使用環(huán)境根據(jù)工藝溫度的不同而不同，可參見表2。

表2 涂裝車間各烘房的環(huán)境溫度Table 2 Temperatures of different drying rooms in a paint shop

選取的潤滑油/脂需滿足上述環(huán)境要求才能進行下一步選型。

1.2 潤滑油/脂必須與選取的油漆相匹配

硅酮是影響涂裝質量的根源，因此先決條件是：潤滑油/脂不含硅酮。在此基礎上才能進行潤滑油/脂型號的選擇。

所有用于涂裝車間輸送設備的潤滑油/脂在使用前均須與相應的油漆材料做匹配性試驗，保證它們不會影響漆膜品質，特別是不能在漆膜表面產(chǎn)生縮孔?？s孔會嚴重影響車身的外觀質量及交付，是質量缺陷的最重要原因。如果不解決縮孔問題，就無法進行批量生產(chǎn)，勢必造成更多的人力、物力、財力的浪費。

前處理電泳輸送設備長期處于溫濕、酸堿環(huán)境中，受到的腐蝕很嚴重，因此要求潤滑油/脂具有良好的抗水性、耐酸堿性和穩(wěn)定性。輸送設備所用常溫潤滑油/脂需要做共溶試驗，高溫潤滑油/脂則需要做共烘干和爆沸試驗。下面根據(jù)輸送設備所處區(qū)域進行分析。

1.2.1 用于前處理、電泳輸送設備的潤滑、防銹用油脂的匹配性試驗方法

從前處理入口到電泳烘干出口，輸送設備所用潤滑油/脂的篩選一般要求采用磷化板作為試驗樣板。需要與油漆材料做匹配性試驗的有：前處理電泳輸送設備鏈條的軸承潤滑脂，鏈條、鏈板的稀油，烘干鏈鏈條和軸承所用的潤滑油/脂。

1.2.1.1 設備用低溫油/脂共溶試驗方法及要求

先用醚類溶劑稀釋油/脂樣品(液態(tài)油可以不稀釋)，將稀釋后的樣品往配好的電泳槽液中滴加，充分攪拌24 h；然后將磷化好的鋼板放入其中電泳，固化后確認板面縮孔情況，直到板面出現(xiàn)縮孔為止。按此時的油樣濃度來評定油樣縮孔等級，見表3。

表3 共溶試驗評審標準Table 3 Criteria for evaluation of co-solution test

共溶試驗配套要求為：≤2 級。然而即使油品滿足上述要求，使用時還是要加強現(xiàn)場管理，避免因油品污染而造成車身縮孔。

1.2.1.2 電泳烘干輸送設備用高溫油/脂共烘試驗方法及要求

取1 g 樣品均勻抹在直徑約50 mm 的鋁碟內(nèi)，放在采用標準磷化板電泳后所得樣板的中心，然后與電泳試板一起密閉烘烤，再觀察電泳漆膜板上的縮孔情況，要求無縮孔。

1.2.1.3 電泳輸送設備用高溫油/脂爆沸試驗方法及要求

潤滑脂樣品用二甲苯稀釋，液態(tài)潤滑油用純水稀釋，分別放入直徑約50 mm 的鋁碟中，將鋁碟水平放置在電泳好的濕電泳板上，然后將電泳板水平放入烤箱內(nèi)固化。固化后按表4 評價電泳漆膜板面的縮孔情況。爆沸試驗的油品要求≤1 級，即縮孔少于1 個/cm2。

表4 爆沸試驗評審標準Table 4 Criteria for evaluation of boiling-out test

1.2.2 用于中、面涂輸送設備的潤滑、防銹用油/脂的匹配性試驗方法及要求

這部分的試驗方法和評判標準與前處理、電泳潤滑油/脂基本相同。唯一的區(qū)別在于：中涂輸送設備試驗樣板采用電泳試板，面漆輸送設備試驗樣板采用中涂試板，免中涂工藝常采用馬口鐵板作為試驗樣板。

試驗時，樣板一半?yún)^(qū)域均勻涂抹潤滑油/脂，另一半?yún)^(qū)域作為空白對照。按照面漆工藝噴涂，烘干后與空白處對比以確認縮孔情況，要求無明顯縮孔。

1.3 潤滑油/脂必須揮發(fā)性低、積碳少、結焦少

潤滑油/脂在高溫下會揮發(fā)，并形成黑色油性顆粒，這些顆粒就是積碳或結焦。結焦和積碳會留在鏈條上，而積碳太多會增加輸送設備的摩擦和磨損，更有甚者會導致軸承卡死。烘干爐內(nèi)溫度較高，特別是電泳烘干爐，循環(huán)風溫度高達250 °C，車身油漆面溫度可達180 °C，這就要求潤滑油/脂揮發(fā)性低，減少揮發(fā)性物質粘附到漆膜上。所以揮發(fā)性低、結焦積碳少也是衡量潤滑油品質的一個重要特征。一般根據(jù)烘烤試驗后潤滑油/脂的質量損失來選型，要求在220 °C 下烘烤48 h 后的質量損失≤4%。通過烘烤后潤滑油/脂的顏色變化來評定潤滑油/脂的結焦性能，在260 °C 下烘烤48 h 后允許少量變黃，但不允許出現(xiàn)可見結焦塊或積碳沉渣。

1.4 潤滑油/脂要有良好的抗極壓耐磨性和耐蝕性

鏈條運行和軸承旋轉時各零件之間有滑動摩擦和滾動摩擦是不可避免的。良好的潤滑可以減少零部件之間的摩擦。摩擦力過大會加劇零件的磨損，并產(chǎn)生熱能，使零件過熱而損壞，這些是影響鏈條和軸承壽命的重要因素。因此，選取的潤滑油/脂需要良好的潤滑性能、抗極壓耐磨性能。通過四球法測定潤滑劑的承載能力和極壓性能，具體指標可參考相關國標。

涂裝車間前處理電泳為高濕度的酸堿環(huán)境，烘房為高溫環(huán)境，因此設備用潤滑油/脂需要具有良好的耐蝕性。

1.5 潤滑油/脂要有合適的黏附性

選取的潤滑油/脂需要黏度合適，且其黏度在使用環(huán)境下不會因溫度變化而有顯著變化。黏度太高，潤滑油/脂不易滲透，起不到潤滑作用；黏度太低，潤滑油/脂就不能很好地黏附在金屬表面，且會因設備的運行、振動等引起滴落。選型時需與商家充分溝通，選取黏溫特性良好的潤滑油/脂。對于具有滯流特性的礦物油，推薦黏度為3～ 220 mm2/s(常溫100 mm2/s 以內(nèi))。

2 潤滑油在涂裝車間輸送系統(tǒng)中的應用

涂裝車間常用的輸送系統(tǒng)分為前處理電泳輸送系統(tǒng)、地面滑橇輸送系統(tǒng)和空中輸送系統(tǒng)?？罩休斔拖到y(tǒng)主要用于PVC 底涂，對涂裝質量影響不大。影響涂裝質量的主要是前處理電泳輸送系統(tǒng)和地面滑橇輸送系統(tǒng)。下面主要闡述這兩類輸送系統(tǒng)中常溫潤滑油/脂和高溫潤滑油/脂的應用。

2.1 常溫潤滑油/脂的應用

2.1.1 前處理電泳輸送設備的潤滑

前處理電泳輸送設備最常用的是擺桿鏈輸送機，其大鏈條所用的潤滑油/脂會影響漆膜質量，減速器、履帶鏈條及驅動鏈條的潤滑油/脂對漆膜質量則幾乎無影響。大鏈條需要潤滑的位置一般為鏈板、滾輪及銷軸，通常會采用自動潤滑裝置進行潤滑，并根據(jù)設備運行狀態(tài)隨時調(diào)整運行周期。

圖1 和圖2 所示兩個位置的潤滑應根據(jù)需要來設定潤滑頻次。毛刷型鏈條潤滑采用稀油，其常用的型號為嘉實多Castrol Tribol 290/220、克魯勃Klübersynth CH6-110 等，牽引鏈條采用潤滑脂(干油潤滑)，其型號有克魯勃Klüberplex BE 31-222 等。

圖1 擺桿鏈毛刷型鏈條自動潤滑(稀油潤滑)Figure 1 Pendulum conveyor with automatic brush lubricator using thin oil

圖2 擺桿鏈牽引鏈條銷軸自動潤滑點(脂潤滑)Figure 2 Automatic lubrication point for pin shaft of traction chain in a pendulum conveyor using grease

2.1.2 噴漆雙鏈的潤滑

噴漆雙鏈作為涂裝車間最重要的輸送設備之一，對車身噴涂質量起著很重要的作用。良好的潤滑是保證噴漆雙鏈穩(wěn)定運行的重要因素。噴漆雙鏈的主要潤滑部位是鏈條，其次是驅動鏈輪支撐軸承(見圖3)和張緊裝置所用滑塊式立式軸承座(見圖4)。鏈條采用油潤滑，軸承采用脂潤滑。噴漆雙鏈的鏈條采用自動潤滑系統(tǒng)，主要對鏈條的鏈銷進行潤滑，根據(jù)需要配一臺或多臺加油泵，對應相應數(shù)量的出油口，每個出油口均帶有加油嘴，泵出來的油通過油管、噴嘴分別引入所需潤滑的鏈節(jié)銷軸處，對潤滑點進行潤滑。鏈節(jié)銷軸處的加油量由加油泵控制，一般是由接近開關對安裝在電機與聯(lián)軸器連接處的碼盤進行感應，并發(fā)出脈沖信號，從而計算出鏈銷數(shù)，控制泵在鏈銷點上噴射潤滑油。碼盤圓周均分6 個或更多的齒，用來感應開關，開關被感應的頻率就是一個鏈節(jié)運行的時間，對應地給鏈節(jié)加油。給鏈條加油的頻次(加油機自動潤滑圈數(shù))需根據(jù)現(xiàn)場實際情況來確定，與鏈長、鏈速有關，也就是與鏈條轉一圈的時間有關；同時也要考慮整個車間的產(chǎn)能，即考慮工作時間與停鏈時間的關系。

圖3 噴漆雙鏈驅動支撐軸承的潤滑F(xiàn)igure 3 Lubrication of driveshaft support bearings of twin strand chain conveyor for spraying

圖4 噴漆雙鏈張緊鏈輪支撐軸承的潤滑F(xiàn)igure 4 Lubrication of bearing of tensioning device of twin strand chain conveyor for spraying

2.2 高溫潤滑油/脂的應用

高溫潤滑油/脂一般用于烘干鏈、高溫升降機和鏈式滾床的潤滑。這3 類設備所用潤滑油/脂相同，但鏈式滾床采用手工潤滑，本文不作介紹。

2.2.1 烘干鏈的潤滑

烘干鏈所處環(huán)境比較特殊，高溫、高濕。特別是電泳烘干爐，其循環(huán)風溫度高達250 °C 左右。處于這種惡劣環(huán)境下的輸送設備必須耐高溫，良好的潤滑就是設備正常運行的可靠保證。從經(jīng)濟性考慮，烘干鏈所用潤滑油/脂實際耐溫需比烘干爐溫高20～ 30 °C。

烘干鏈的關鍵潤滑部位有鏈條、驅動裝置鏈輪支撐軸承、張緊裝置鏈輪支撐軸承等。鏈條采用油潤滑，軸承采用脂潤滑。鏈條的潤滑采用加油機自動潤滑，其原理與噴漆雙鏈潤滑類似。

烘干鏈的鏈條若潤滑不良，鏈條滾子與軸套之間、軸套與銷軸之間均會出現(xiàn)干磨現(xiàn)象，配合面會出現(xiàn)磨痕，增大相互之間的摩擦力。而磨損后掉下的金屬粉末積存在間隙處，會造成鏈條滾子轉動不靈活，甚至不能正常轉動，鏈條在軌道上的運行由滾動摩擦轉變?yōu)榛瑒幽Σ?，運行阻力增大，負載增大。設備長時間處于這種條件下，會出現(xiàn)鏈條滾子及銷軸磨損、卡鏈、鏈條受力不均、框架變形等情況，嚴重影響整機壽命。烘干雙鏈缺油狀況可見圖5。

圖5 烘干雙鏈鏈條潤滑不良Figure 5 Poor lubrication of oven twin chain conveyor

良好的潤滑可以降低鏈條摩擦副表面的溫度，將摩擦副隔開，從而降低溫度對摩擦副的影響，避免摩擦副干磨，有效保護鏈條各零件，延長設備的壽命。

涂裝車間烘干鏈的軸承在整個鏈條中起著舉足輕重的作用，軸承不轉的話，整個鏈條無法運行。烘干鏈處于高溫高濕環(huán)境，注定了必須選用優(yōu)質的耐高溫軸承，而更為關鍵的是使用高溫油脂。普通油脂在高溫環(huán)境下易揮發(fā)、易積碳，不但起不到保護軸承的作用，還會影響軸承的轉動，縮短軸承壽命。圖6示出了烘干鏈軸承缺油時的狀況。

圖6 噴漆雙鏈張緊滑塊軸承潤滑不良Figure 6 Poor lubrication of bearing of twin strand chain conveyor for spraying

烘干雙鏈適用于π 型烘干爐和直通爐。另一種反向單軌輸送鏈(IMC)在電泳烘干中極為常見。IMC烘干鏈是國內(nèi)近幾年新應用在橋式烘干爐中的一種輸送設備。IMC 回轉部分鏈條處于封閉室體內(nèi)，平時維修人員無法進入室體加注潤滑脂，一旦烘干鏈出現(xiàn)故障，烘干爐內(nèi)的車身會出現(xiàn)過烘現(xiàn)象，只能停鏈，待烘干爐降溫后才能進行維護，嚴重影響產(chǎn)能，損失很大，所以軸承中注入的潤滑脂選型尤為重要。光輪回轉裝置潤滑位置參見圖7。

圖7 IMC 烘干鏈光輪回轉潤滑點Figure 7 Lubrication point of turn wheel of IMC chain conveyor for drying oven

涂裝車間烘干鏈的軸承一般采用全氟聚醚(PFPE)型潤滑脂，耐高溫260 °C 以上，完全不燃燒、長效、耐化學腐蝕。常用的高溫潤滑脂型號有杜邦Krytox GPL227、克魯勃Barrierta L 55/2 等。

2.2.2 高溫升降機的潤滑

高溫升降機用于π 型烘干爐出入口，環(huán)境溫度為60～ 130 °C，需要潤滑的部位主要有提升鏈條、驅動鏈條、軌道、鏈輪支撐軸承和各種導向輪。除提升鏈條采用自動加油機對鏈條的鏈銷進行潤滑之外，其他潤滑點采用手動潤滑。鏈式過渡滾床因與升降機位置靠近，一般可以集成到一個潤滑機主站上，但兩種鏈條不同步，所以各用一個磁泵供油，控制也各自獨立?，F(xiàn)場可以根據(jù)生產(chǎn)工況，直接修改潤滑系統(tǒng)的設定值來控制加油量。高溫升降機的潤滑需要防止?jié)櫥蜑R出而污染產(chǎn)品。

3 結語

輸送系統(tǒng)是涂裝車間重要的組成部分，潤滑則是輸送設備中的關鍵維護程序。潤滑效果的好壞直接影響輸送設備壽命，最終影響汽車涂層品質。因此，選用合適的潤滑油/脂尤為重要。