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船用设备的开式齿轮润滑

船用设备的开式齿轮润滑 – 上

之前我们介绍了船用轴承和钢丝绳的润滑、润滑脂以及相关应用,船用设备还有一个特殊的地方需要用到润滑脂,那就是开式齿轮。今天我们来聊一聊船用设备的开式齿轮润滑。由于内容较多,开式齿轮润滑将分为三部分,第一部分介绍船舶领域开式齿轮的应用、开式齿轮润滑的特点以及开式齿轮润滑剂的要求、种类以及选择。第二部分介绍开式齿轮润滑的方式、注意事项以及相关产品。第三部分分析一下开式开式齿轮的故障以及如何检查。

关键词:OGL,黏附性,油膜厚度,防甩落,沥青基,半流体,合成

1. 船舶领域开式齿轮的应用

开式齿轮在工业领域应用非常广泛,如各类工厂(水泥厂、钢厂、纸厂等)、矿山以及其他一些重型工业领域,这些领域的开式齿轮种类和应用相对比较复杂。相比之下船用领域的开式齿轮简单很多,主要集中在二冲程主机盘车机(如图1)、洗舱机以及一些甲板设备(如图2)如各类吊机和锚绞机等。今天我们就只针对船用开式齿轮的润滑做简单的分析和讲解。

图1:主机盘车机上的开式齿轮

图2:甲板设备

2. 开式齿轮的润滑特点

开式齿轮润滑主要有以下一些特点:

●大多数以慢速运行

●会承受冲击式的载荷

●有时会遇到严酷的操作环境(如甲板设备在某些航行区域)

●极限温度(极地航行可能需要特殊的润滑产品)

●灰尘(矿砂船需要特别注意)

●水污染(航运比较常见的问题)

●全损耗方式润滑

之前我们了解过润滑剂油膜厚度对润滑的重要性,现在我们聊聊油膜厚度在开式齿轮润滑上的意义。开式齿轮所需的主要润滑方式是弹性流体动力润滑(EHL)。根据EHL理论,关键因素是润滑剂油膜的厚度。开式齿轮润滑剂油膜的厚取决于开式齿轮润滑剂在工作温度下的动态粘度,齿轮的平均表面速度,齿轮的载荷和几何形状等。

齿轮齿面在相对较小的区域上承受巨大的接触压力(可能高达435,000 psi),但仍可以用非常薄的润滑剂膜成功润滑。有两个原因:

●高压使表面发生弹性变形,并将载荷分散到更大的区域。

●润滑剂的粘度随着压力的增加而显着增加,从而增加了润滑剂的承载能力。

3. 开式齿轮的润滑剂要求

开式齿轮润滑剂可以在齿相互啮合时减少表面移动的阻力,可以对冲击性负荷起到缓冲作用。海上工作环境存在重负荷、污染、金属碎屑、海水冲刷等因素的影响,令开式齿轮的润滑保护难以奏效。而选择合适的开式齿轮润滑剂可以有效地延长开式齿轮的寿命。

开式齿轮润滑剂在很多地方缩写为OGL。

OGL不能使用普通的EP抗极压润滑脂,如多用途润滑脂。齿轮润滑脂相对比较复杂,OGL比普通的轴承润滑脂需要处理更多的特殊问题,例如:

●齿轮系的表面光洁度相对较差

●混合摩擦

●需要处理潜在的损坏或严重磨损的齿轮

●冲击负荷比较常见

●振动非常普遍

●特殊类型的磨损(如微点蚀等)

●速度一般比较慢

●环境因素影响

●潜在的齿轮对中问题

OGL的要求有如下几点:

●磨损防护

●在EHL条件下提供足够的薄膜厚度

●冲击负荷能力,出色的承载能力

●优异的黏附力和内聚力性能

●防滴漏、抗甩失

●良好的高温抗氧化性能

●低挥发性

●抗硬化,抗低温开裂剥离齿面

●不会在齿根处形成沉积物

●抗极压EP和抗磨特性AW

●防止生锈和腐蚀

●可分配性

●优异的低温可分配性,能够在指定的环境条件下进行泵送

●可能需要根据航行区域的温度而调整润滑剂的选择

●其他因素

●良好的耐水性(抗水冲刷)

●减少消耗

●环保

图3:OGL的黏附效果

影响OGL应用的几个因素

●温度

●热会导致油膜变薄或掉落

●低温促使粘度变高,油膜分布不良;变硬、碎裂或剥离齿面

●灰尘和污垢

●研磨下来的磨料导致的磨损

●在齿根处硬质物质的堆积导致齿轮损坏

●水

●防锈,防腐蚀和抗水冲刷

4. OGL的种类

OGL基本上分为三大类:

●沥青基润滑剂

●合成类润滑剂

●半流体润滑剂

4.1 沥青基类

沥青基类OGL由高沥青含量的高粘度矿物油或残渣复合剂以及不含氯的溶剂组成。溶剂的作用是让润滑剂足够稀释而容易喷涂。当润滑剂喷涂到齿面上,溶剂挥发掉,在齿面上留下润滑剂油膜。齿轮的相互啮合促使溶剂挥发,留下一层塑性的类似橡胶膜覆盖在齿面上。齿轮运作时有充分的油膜隔开齿轮相互接触的表面。

沥青基润滑剂一般采用啮合后在从动轮的齿面喷涂的方式进行润滑,润滑剂应当喷涂在从动轮的负载齿面。这种方式的目的是润滑剂在接触驱动轮之前将溶剂挥发掉。需要注意的是普通的沥青基润滑剂在溶剂挥发后容易变干、变硬。

关于啮合前和啮合后的喷涂,可以参考下图4的做法,关于OGL的加油方式会在下一篇文章做详细介绍。

图4:啮合后和啮合前喷涂

传统的沥青基类OGL存一些缺点:

●在低温下,沥青基OGL往往难以有很好的泵送分配性能,并表现出开裂和剥落的趋势,使裸露的金属齿轮表面暴露在外

●在较高的温度下,这些OGL产品会出现随着运动齿轮的跳动而甩出的趋势。这会增加润滑剂的消耗,并在设备附近造成污染问题

●沥青基润滑剂通常以硬沉积物的形式积聚在齿根中,这使得清洁齿轮非常困难,更不用说齿根处积聚的硬质干沥青会导致齿轮配合不良。

近年来已有新科技来避免油膜在低温情况下变脆及剥落。有时还会包含EP添加剂以增强承载能力,以及特殊的添加剂来改善环境温度下的附着力和柔韧性。

新型的沥青基OGL如 Mobiltac 375 NC (5,000cSt @40C)和 Mobiltac 325 NC (1,500cSt @40C)

4.2 合成类

采用中等至很高粘度的合成基础油,不需要溶剂来让润滑剂可以被喷涂,油膜较全面并且内阻力较低,令磨损减少并提高齿轮效率。某些合成润滑剂可以取代沥青基润滑剂并采用啮合后的喷涂方式或者直接喷涂在主动轮上。很多碳氢基和合成类润滑剂会含有增粘剂来增加润滑剂的黏性让润滑剂可以很好地附着在齿面上。这种情况下可能需要提高温度让润滑剂容易被喷涂。

合成类OGL如Mobilgear SHC 3200等。

4.3 半流体类

半流体OGL由中、高粘度的石油基础油和增稠剂(如复合锂基脂)组成。需要添加极压添加剂,以及固体类润滑剂(如二硫化钼)来减少磨损。减少滴落以便让操作位置的周围较为整洁。多用途的润滑剂,可以同时适用于开式齿轮、轴承以及衬套等。消耗量一般是其他类型开式齿轮润滑剂的两到三倍,因为在冲击负荷下,它的基础油很容易从增稠剂分离出来。

半流体润滑剂一般被欧洲的设备制造商所推荐。他们一般建议在齿轮啮合前进行润滑剂的喷涂。半流体润滑剂不含溶剂,因此可以直接喷涂在驱动轮或从动轮上。这种润滑剂适合间断性、少量的进行喷涂。

半流体类OGL如Mobilgear OGL 007(460cSt @40C)等。

5. OGL的选择

OGL一般依据设备厂家的推荐来选择合适的润滑剂。如果设备厂家没有明确的指导,则可以根据开式齿轮的类型、OGL的种类以及加油润滑方式来进行选择和应用,当然最好是咨询设备厂家或者润滑油供应商。

5.1 盘车机

如前面图1所示的二冲程柴油机盘车机的开式齿轮,一般使用沥青基的OGL即可满足要求。

5.2 洗舱机

洗舱机用的比较多的是半流体类OGL,如Mobilgear OGL 007,如下图5的设备厂家Saab RoseMount Marine的洗舱机开式齿轮用油要求。

图5:洗舱机OGL要求

5.3 甲板设备

甲板设备如克令吊的回转齿圈一般使用沥青基或者合成类的OGL,下图6是某克令吊设备厂家对开式齿轮的用油要求:

图6:克令吊回转齿圈的用油要求

对于不同类型的OGL,以及加油润滑方式,也可以参照下图7进行简单的OGL选型。美孚也开发了OGL的选型工具,输入开式齿轮的物理信息、工况信息(温度、转速等)以及其他相关信息,就可以帮助用户选择合适的OGL来应对不同的情况。

图7:OGL的选择

6. 结束语

上文我们主要介绍了船舶领域开式齿轮的应用,开式齿轮润滑的特点以及开式齿轮润滑剂的要求、种类和选择,希望可以帮助大家对船用领域的开式齿轮润滑有个初步的了解,后续关于OGL的加油润滑方式、润滑挑战和具体的OGL产品,以及OG的故障分析和检查我们再做进一步介绍。


船用设备的开式齿轮润滑 – 中

我们在上篇文中主要介绍了船舶领域开式齿轮的应用,开式齿轮润滑的特点以及OGL的性能要求、种类以及如何选择OGL。今天我们主要讲讲开式齿轮润滑的方式,OGL应用时的注意事项以及相关OGL产品。

关键词:过度润滑,兼容性,污染,平衡配方,黏附性,内聚性,Mobiltac系列

对于开式齿轮的润滑我们需要关注的一些事项:

●首先跟其他类型的设备润滑一样,并不是油加得越多越好(如下图1所示过度润滑导致的周边环境污染问题),过度润滑一方面会浪费润滑剂,另一方面会对周边环境造成污染

●另外开式齿轮润滑考虑到不可避免的污染因素,OGL必须具有流动性,以不断地带走污染物

●当然OGL自身的性能非常重要,需要有平衡的配方以兼顾各方面的性能,因为并非所有开式齿轮润滑点的润滑要求都一样

●在开式齿轮运行过程中,OGL必须足够粘稠,以防止从齿轮齿面中被挤出

●OGL在工况环境下的均质性和可泵送性非常重要

图1:过度润滑

1. 开式齿轮的润滑方式

根据开式齿轮的应用和OGL种类的不同,开式齿轮的润滑方式(加油方式)也有所区别。

1.1 手工涂刷或喷涂

●最原始的润滑方法,缺点是工作量大,加油间隔容易被忽视,加油点被遗漏

 ●通常情况下沥青基类和高粘度合成类的OGL通过这种方法润滑

●可能会导致OGL的使用量不当,还会导致齿轮中引入污染物

●在齿轮运行时加油非常危险

●加油时要确保油膜均匀并无夹杂气泡

图2:手工加油

1.2 利用雾化系统

●这种方法适合长时间连续运转的开式齿轮

●可以自动化控制以节约人力成本并尽可能避免加油间隔不当的问题

●需要根据开式齿轮的特点和运行工况来设置喷嘴的位置和间距,如下图3所示

图3:喷嘴设置示例

需要注意的是喷嘴的状况是否良好,是否可以喷出均质的油雾以起到很好的润滑。可能需要根据环境状况对喷射压力、喷射时间、润滑剂的温度等做调节。齿面的喷涂不足通常会导致这些突出区域出现划痕(如下图4所示)。需要合适的喷嘴间距以及更高的气压以改善润滑。

图4:齿面划痕

喷杆的设计很有讲究,可轻松调节以检查喷涂效果并从不同的角度进行喷涂,如下图5所示。

图5:喷杆的设计 

1.3 重力润滑或滴油润滑 

以设定的速度滴入齿轮啮合处。

仅限于齿轮节线(pitch line,如下图6所示)速度为每分钟1,500英尺(每秒7.5米)或速度更低的开式齿轮。

通常使用沥青基或高粘度合成OGL。如果在这些系统中使用到加压的供油管线或加油轮,则可以使用半流体润滑脂或凝胶/聚合物增稠型的OGL。 

图6:pitch line齿轮节线

1.4 油浴(飞溅和惰轮浸没)系统

●最简单的开式齿轮润滑方法

●允许将齿轮或与齿轮啮合的惰轮浸入OGL中,并将润滑剂带到齿轮啮合处

● 惰轮浸入式系统通常仅限于节线速度低于每分钟300英尺(每秒1.5米)的开式齿轮系统

●有些润滑系统还带有循环泵和过滤系统

●一般建议在这些系统中使用沥青基,高粘度合成油,半流体润滑脂类型和凝胶/聚合物类型的OGL。如果使用半流体润滑脂类型的凝胶/聚合物,则OGL必须以流体或半流体状态。如果OGL是沥青或高粘度合成基础油类型,则粘度> 1,000 cSt @ 40C

2. 开始使用OGL的注意事项

2.1 在新设备上

●清洁齿轮上的所有润滑剂油膜和磨粒碎屑

●在齿轮和小齿轮上涂一层薄薄的OGL(喷涂-最佳)

●在无负载的情况下缓慢运行设备,以验证整个负载区域中是否有润滑剂

●逐渐增加速度和负荷

●连续监控直到保持适当的涂层

2.2 从一种OGL切换到另一种类型时

对于人工加油方式来说:

●先彻底清洁齿轮和齿轮护罩

●再涂抹OGL

对于自动加油系统来说:

●彻底清理润滑油管路

●开始计时设置用量要比正常运行时的设置高50%,以确保清除所有管路,并冲洗干净,并在建立起足够的润滑剂油膜后将润滑剂消耗率降低至正常运行水平

●重新调整计时器以保持足够的润滑油膜,润滑剂的用量不应突然减少

2.3 润滑剂产品性能表现应受到监控

●减少喷涂系统控制单元的消耗量时,应进行设置以确保喷涂周期之间的间隔尽可能短。短而频繁的喷涂周期可确保将润滑剂均匀地供应到组件,以增加了功能可靠性

●根据需要调整压缩空气的压力和进风量

●需要检查润滑系统,齿面状况和喷射方式,以确保可靠的操作。喷雾系统应根据制造商的说明进行彻底维护

现在无气喷涂系统越来越普及,与空气辅助系统相比,无气喷涂系统所需的管路更少。因为不需要压缩空气来雾化润滑剂,在齿轮上获得了更多的润滑剂,从而减少了浪费。

3. OGL应用相关问题

3.1 OGL和多用途润滑脂的兼容性

●使用OGL和多用途油脂产品时,最大的顾虑是润滑剂不相容。为了确保润滑部件的使用寿命,兼容是必须的。因为在某些情况下,开式齿轮润滑点和多用途油脂润滑点紧密相邻

●如果从普通轴承润滑点距离开式齿轮比较近时,当轴承过度润滑时,轴承用的通用滑脂很容易污染到开式齿轮,这是一个常见问题。即使在这种情况下这两种产品兼容,多用途油脂的混入也会稀释开式齿轮润滑剂的有效性

●这种稀释会破坏开式齿轮应用需要达到的黏附性-内聚力平衡性,产生洗涤效果并显着降低OGL的性能

3.2 OGL的污染问题

灰尘或微粒的污染水平和新OGL补充量的平衡(换句话说是净化的平衡)是控制润滑成本和延长组件寿命的关键。

●应该只用很少的油脂就足以将旧油脂替换为新油脂

●齿条下面看起来应该像一小堆油脂

●减少污染来源是关键

●对于以喷油方式加油的情况,喷油器故障是主要原因

关于OGL和多用途润滑脂(MPG)之间的兼容性以及控制污染/加油量的平衡非常重要,如下图7所示,如处理不当容易对开式齿轮的润滑是个大问题。

图7:OGL的应用问题

3.3 OGL的平衡配方

要克服许多环境条件带来的挑战,需要有配方平衡的优质产品。如黏附性/内聚性能之间的平衡:

●黏附性:产品粘附在设备上的能力

●内聚性:产品自身的粘聚力

●在大多数应用中,很多产品或许有很好的内聚性,但不能在设备表面留下透明的油膜

●另一方面,缺乏油膜的保护会造成设备的损坏

4. 开式齿轮产品

在前一篇文中我们简单介绍了船用开式齿轮用到的一些润滑剂。具体选用哪种类型的OGL一般根据设备厂家的推荐,或者咨询OGL供应商。 

现在给大家介绍一款船用开式齿轮常用的OGL,Mobiltac 375 NC。

Mobiltac 375 NC的特点:

●用于船舶主机盘车机、锚绞机和某些绞盘的开式齿轮。包括在高温下运行的齿轮

●最低工作温度为-1ºC(Mobiltac 325 NC为-18 ºC)

●一种超高性能无铅稀释剂型重型开式齿轮润滑剂,专为各种开式齿轮应用而设计

●含非氯的挥发性溶剂,即使在低温下也可确保应用过程中的流动性。

●一旦使用,稀释剂就会蒸发,润滑剂呈现出柔韧性,粘性,高强度的一致性,并在其整个使用寿命中都保持不变

●可以牢固地粘附在齿轮齿面上以防止滴落和过度甩落,从而提供在边界条件下能很好的耐磨、粘性的连续油膜

●在寒冷的天气下不会硬化,开裂或剥落,具有自我修复功能,并且不会在齿轮的齿根中形成硬质沉淀物

●优异的低温泵送性

●优异的耐水冲刷性

●用浸有溶剂的抹布很容易清除

●可以用手工或自动分配器进行加油

Mobiltac 375 NC的潜在利益

●减少设备磨损和故障,降低无计划停机的概率和维护成本

●在低温环境下易于启动并保持连续润滑油膜,避免了预热的成本

●在潮湿环境中保持出色的保护能力

●减少OGL的浪费

在某些特殊环境下如极地地区航行的船舶,可以考虑使用合成类的润滑脂来润滑甲板上的开式齿轮。而有些情况下需要考虑添加二硫化钼来达到抗挤压磨损的目的。具体应用可以咨询OGL供应商。

5. 结束语

上述我们简单介绍了开式齿轮润滑的方式,OGL应用时的注意事项以及相关OGL产品。后续我们会介绍开式齿轮的故障以及如何检查开式齿轮。

船用设备的开式齿轮润滑 – 下

上两篇文中我们介绍了船舶领域开式齿轮的应用,开式齿轮润滑的特点,开式齿轮润滑剂(OGL)的性能要求及种类,如何选择OGL,开式齿轮润滑的方式,OGL应用时的注意事项以及相关的OGL产品。今天我们最后再聊聊开式齿轮的失效类型,如何预防以及如何检查开式齿轮。

关键词:scuffing, scoring, 疲劳磨损,裂纹,断裂,油样分析,频率分析,震动,红外分析

1. 齿轮故障的类型

在AGMA(AmericanGear Manufacturers Association) 1010 E95标准中描述了7种齿轮失效类型:

●磨损 (wear)

●胶合损伤 (scuffing)

●塑性变形 (plastic deformation)

●接触疲劳 (contact fatigue)

●裂纹 (cracking)

●断裂 (fracture)

●弯曲疲劳 (bending fatigue)

在有些地方我们也会看到将齿轮失效分为如下几大类:划伤,磨损,点蚀,塑性变形以及齿断裂等,如下图1所示。

图1:齿轮失效分类

胶合损伤(scuffing)与划伤(scoring)之间的区别在于,scuffing是齿面在接触时,两个齿面的金属材料在高温下融化并粘合,然后在齿面分开时粘合部分被撕裂;而scoring则是由于在非常高的负载条件下,非常硬的磨粒对齿面造成的机械磨损,通常是三体磨损的状况。Scuffing通常出现在发动机活塞环和缸套之间的磨损以及齿轮齿面间的磨损。

有时我们如何去区别和判定不同类型的磨损,可以根据齿轮齿面的情况以及铁谱来做深层次分析,如下表1所示。

表1:典型的齿轮磨损和磨料分析

1.1 磨损 (wear)

描述由于机械,化学或电腐蚀作用而引起的轮齿表面变化,涉及到齿轮表面材料的损失或移位

●分为轻度,中度或严重

●在许多应用中,轻度磨损被认为是正常现象

●在某些特殊领域中,中等程度的磨损甚至有时是严重的磨损是可以接受的

腐蚀磨损

原因:被酸侵蚀或水污染

补救方法:排除污染源;定期清理齿轮并补充适量润滑剂;选用合适的OGL

图2:腐蚀磨损

1.2  胶合损伤(scuffing)

●是严重的粘着磨损,由于高温粘合和撕裂而导致金属从一个齿面转移到另一齿面

●损伤的区域有着粗糙或无光泽的纹理

●损坏通常发生在远离工作节线的齿顶、齿根或两者都有,并发生在沿着滑动方向的区域

●胶合损伤可能会集中产生在局部特定区域

●在放大显示下,损伤的表面呈现粗糙,撕裂并且发生一定的塑性变形

图3:胶合损伤

胶合损伤/粘着磨损

原因:齿轮磨合期间粗糙齿面的正常磨损

补救方法:磨合期间以及磨合后选用合适的OGL,磨合后及时清理并补充适量润滑剂

1.3 塑性变形 (plastic deformation)

●塑性变形是当接触应力超过材料强度时发生的永久变形

●由于高的接触应力,它可能会出现在齿轮有效齿面的接触表面或浅表面,或者由于高的弯曲应力出现在齿根上

塑性变形

原因:应力超过材料强度

补救方法:减少接触应力,增加材料强度,选用合适的OGL

图4:塑性变形

1.4 接触疲劳 (contact fatigue)

反复的接触应力可能会导致齿面或齿面浅表层的疲劳裂纹,并导致齿轮表面的金属材料脱落。

图5:接触疲劳

接触疲劳/微点蚀

原因:高接触应力,材料抗疲劳强度低

补救:减少接触应力,增加特定的油膜厚度

1.5 裂纹 (cracking)

除了由于弯曲疲劳引起的齿轮齿根圆角裂纹外,由于机械应力,热应力,材料缺陷或加工不当,齿轮上的其他部位可能也会出现裂纹。

弯曲疲劳/齿根开裂

原因:高弯曲应力,材料的抗疲劳强度较低

补救:减少弯曲应力,增加材料的抗疲劳强度

图6:齿根开裂

1.6 断裂 (fracture)

●齿轮超载时,可能会因塑性变形或断裂而失效

●如果断裂,则故障可能是韧性断裂,然后是明显的塑性变形;发生脆性断裂前的塑性变形很小;或者韧性和脆性的混合断裂同时出现

●当疲劳裂纹扩展到剩余的齿部分无法再承受载荷的程度时,疲劳失效通常最终导致断裂

●从这个意义上讲,剩余接触表面的应力超载了;断裂是由疲劳裂纹而引发的次生失效故障

过载/韧性断裂

原因:高负荷,材料的屈服强度(Yield  Strength)较低,或两者兼而有之

补救:减少负荷,增加材料的屈服强度,选用合适的OGL

图7:齿断裂

1.7 弯曲疲劳 (bending fatigue)

疲劳是一种渐进式破坏方式,包括三个不同的阶段:

●第一阶段裂纹的产生

●第二阶段裂纹的扩展

●第三阶段导致最终断裂

大部分疲劳寿命都被阶段1和阶段2占据,直到裂纹增长到临界尺寸为止,在此阶段中突然发生断裂。断裂可能是韧性,脆性或混合式,具体取决于材料的韧性和所施加应力的大小。

2. 开式齿轮的检查

开式齿轮检查需要一些辅助设备(如下图8),OGL的取样检测,以及辅助的数据分析表格(如下表2)或工具。

图8:开式齿轮检查工具

表2:开式齿轮检查用辅助表格

2.1 润滑状态分析

●过度润滑还是缺乏润滑

●OGL的选择是否合适

●加油方式是否正确

·检查喷雾方式以及喷嘴位置是否正确

·检查润滑剂管路是否破裂或泄漏

●检查操作环境是否存在异常污染

2.2 润滑剂分析/油样检测

对于船舶用的开式齿轮来说,一般我们都不会去给与太多的关注,但对于经常操作的设备中的开式齿轮,如吊机的回转齿轮和齿圈来说,还是建议给与足够的重视。特别是海上作业的浮吊等设备,一旦齿圈齿轮出现问题,将会耽误整个作业进度,那损失是无法估量的。

对于这些重要设备,我们还是建议定期检查以及定期进行OGL的取样化验,目的是掌握齿轮的整体状况和运行趋势,在问题发生前就采取必要补救措施,避免故障发生。下图9是开式齿轮润滑剂的取样。

图9:开式齿轮润滑剂的取样

2.3 温度检测/红外温枪

●与齿轮相关的两个重要温度读数:整体齿面温度,以及沿齿腹宽度的温度变化。这些区域中的每个点都必须有警报温度的设置。对于整体齿轮温度,必须定义一个正常的最大值,并且当温度超过该值时,警报就会触发。

●对于沿齿面宽度的温度读数,最高和最低之间的温度警报差应设置为5ºC。齿轮齿腹温度的高差异通常直接与载荷不平衡有关,并且可能是齿轮轴没有很好对中的结果。

温度升高的原因

●不对中:齿的一端比另一端啮合更多,受力不均匀,因此小齿轮的一端承受更大的负载,从而导致产生更高的温度

●润滑剂喷雾:如果由于系统阻塞或喷雾不均匀导致无法正常润滑,将在小齿轮区域产生更多的热量

图10:齿面温度分布情况(横坐标的1和5为齿面的两端)

2.4 频闪仪/频率分析

●当频闪灯的频率与齿轮的旋转速度同步时,则齿轮运转看起来很稳定

●频闪灯在开式齿轮检查中的主要用途是检查旋转齿轮的齿面以及润滑剂沿齿面的分布

●对于识别任何齿轮故障(例如凹坑,划痕或刮擦磨损)也很有用

2.5 震动分析仪

任何机器都会发出一定程度的振动,但是振动必须在可接受的范围内。机器可接受的振动级别由制造商决定,并且还取决于ISO标准所定义的机器类型。

对于每个机器类型, ISO标准列出了用于判断机器振动的四个级别,例如对于III类机器来说:

●状况良好:低于1.8毫米/秒

●可接受:1.8至<4.5毫米/秒

●可以忍受:4.5至<11毫米/秒

●状况不佳:>11毫米/秒

分析振动读数和设置警报极限的最准确方法是监控随时间的变化趋势。在15-20次读数后(假设定期进行读数),可以使用声音测量和统计数据来建立良好的警报极限。具体操作可以咨询设备厂家。

3. 结束语

经过三篇文章的简单介绍,我们大致了解了开式齿轮润滑的相关内容,希望对大家在开式齿轮的维护保养上起到一些帮助和借鉴作用。

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