润滑脂使用中可能遇到的几个问题
以下讨论将有助于能解决这方面的问题。尽管此类问题不是普遍的,但是应该认识其发生的可能性,并在润滑脂尚未造成明显的***之前,采取相应步骤,加以消除。
使用和存放时润滑脂性能的变化
润滑脂性能的变化包括化学和物理的两个方面。指出此类性能变化的目的是为了考虑它们如何影响润滑脂的使用和维护。像大多数商品那样,***好首先采用***老牌的润滑脂,而且***好采用验收后几个月的润滑脂。根据某些美军润滑脂标准,试验过的试样要在常温和大气中保持6个月,然后再测定性能变化的情况。从使用的观点看来,这种作法意义不大。
润滑脂化学性质的变化
润滑脂的化学变化包括润滑脂各种组分的相互作用,组分与其接触表面的反应或者润滑脂所含的一种或几种组分的消失。构成润滑脂的基本组分(例如润滑油和稠化剂)在常温下很少有化学反应。更多的是一些添加剂与其它添加剂的反应。实际上温度的升高都会加速各种化学反应,因此在确定润滑脂的性能变化时,对工作温度(它总是高于环境温度的)应予以考虑。
在各种变化中,随着温度的升高而发生***明显变化的是氧化,甚至在静态条件下的润滑脂也是如此。浅色润滑脂在高于室温的环境中长期存放后会变成暗红色。这种情况在润滑脂表面或与容器接触处***为明显。不过,若润滑脂稠度变化不大,则仍能使用。上述的变化不应与因失去气泡而引起的变化混淆起来。事实上,任何润滑脂即使是脱气的润滑脂都含有一些空气,随着这些空气的逸出,产品也会变成较暗的颜色。润滑脂的温度每升高11。C(20。F),氧化率约增长一倍,而动态条件下的氧化率略高于静态条件下的氧化率。润滑剂厂通过在润滑脂或油内加入防止各种氧化反应的***化剂来消除上述的变化。
氧化的结果会生成酸性的物质,这种酸性物质既能与润滑脂内过剩的碱反应又能与某些***剂(如胺类)进行反应。另外,氧化产物会降低润滑脂的滴点,如果数量大时还会改变润滑脂的结构。
为了减少各种添加剂可能发生的化学反应,一般办法是在约121。C(250。F)的温度下,当润滑脂大致配好时才加入各种添加剂。在有极压添加剂,特别是还含有铅组分的情况下,这种方法尤为需要。曾遇到过这样的事例,一批润滑脂在某些添加剂发生反应后变成黑色。
由于某些润滑脂可能与金属(特别是铜及其合金)发生反应,使金属变黑,严重时还会出现点蚀,所以,:有时在润滑脂内加入金属钝化剂。另外,当金属粉末或片状物(例如***)与润滑脂混合后可能会与游离碱反应生成气体,使润滑脂在封装时发生膨胀。添加某些组分(如***)可以大大地消除这种作用。如果加入的是片状铝或***,反应则会更为强烈,
由于大多数金属皂是促进氧化的催化剂,这样对润滑脂又起到***作用,因此,在高温下使用的润滑脂***好不用皂类稠化剂。
润滑脂物理性质的变化
润滑脂在贮存和使用中某些物理性质的变化,部分是与各组分化学变化所引起的各组分间比例的改变有关,但其结果表现出来的是物理性质的变化。
在室温或略高于室温中贮存时稠度变化的主要原因是稠化剂颗粒彼此更牢固地结合在一起。初期制得的某些复合钙基润滑脂表现尤为突出。此类润滑脂(甚至是NLGI1号或2号润滑脂)会硬化得难以使它在集中润滑系统的管道内流动。改变配方或制备方法均可在某种程度上克服上述麻烦。如果使用其他稠化剂,则其稠度的变化会小得多。对某一确定等级的润滑脂而言,减少稠化剂用量可部分地解决脂的硬化问题。
如果稠化剂为钠皂而且混有少量水的话,也会发生类似的稠度变化。当混有水的润滑脂变干后,硬化现象就更加明显了。
润滑脂的必要组分,如果发生蒸发,会***脂的结构,致使皂和油的混合物失去弹性。如水合钙基润滑脂靠近蒸汽管存放,直到部分或全部的结合水被蒸发掉为止,结果所得到的是油浆而不是润滑脂。
大多数润滑脂在存放和使用时都会有一些分油的现象。事实上,有一派学者认为,在滚动轴承中润滑脂的作用是逐步地分油,而这种油是主要的润滑剂。虽然在使用中出现某些分油的情况是合理的,而且无疑也是必须的。但是,如果分油量很大,润滑脂则会变硬。
优质润滑脂在正常温度下存放时,其剪切安定性几乎不发生变化。在使用时却有两种变化的可能性。一种情况是结构***而变软,其原因是稠化剂颗粒的吸附作用遭到***的缘故。金出纳机在任何气候条件下,不论潮湿,炎热到何种程度,都能很好地长时间使用。
虽然机构温度的变化或者机器间断地工作会助长潮气的冷凝作用,但多是漏水或外部水源所引起的。如在锯木厂内,常常用链条将木材从池内拉至输送架,进而将木材送去加工。框架,滑轨以及锯木机轴承都会受到灰尘、锯屑、木材中的化学物质和水的作用。尽管在此类锯木机上的轴承都加有防护罩,但是,所用润滑脂愈硬,则愈能防止污染物进入轴承。另外,用重质油作润滑脂的基础油还会增加耐水性和耐冲击性。
水也许是某些交通运输工具及其设备***常遇到的污染物。如游艇拖船常常放回水中让其自由飘浮。如果不在拖船的轮轴承上涂以含防锈剂的耐水润滑脂,那么就会生锈而***终使轴承失效。暴雨后,即使是城市街道,如果阴沟阻塞,车辆也会在浸到轮壳的深水中行驶,从而使轮轴承的润滑脂可能遭到污染。采用含防锈剂的耐水润滑脂能防止此种污染。
农业机械常常面临同样的问题,如摘棉机易受潮气和植物茎叶的污染,含缓蚀剂的润滑脂能消除此类污染的影响。甘蔗收割机以及压榨设备的轴承常常与碎片、尘土、蔗汁和潮气等接触。虽然现代收割机都会装上预先涂有润滑脂且密封良好的减磨轴承,但是旧式设备仍将用于田野和工厂里。在套筒轴承上经常使用NLGI8号缓蚀润滑脂能阻止污染物的进入。
要处理的物质对润滑脂的污染
与润滑脂接触的水中,常常含有或带有其它腐蚀性物质。例如,造纸厂的脱水机风扇和木桨研磨机上的润滑脂可能受到一般腐蚀物质(如硫、***、草酸、木酸)的污染。多效耐水锂基润滑脂适用于密封轴承。用惰性稠化剂(如炭黑)制得的润滑脂在有碱性物质(如去垢剂、皂、水泥和石灰)存在时能良好地工作。如果溶剂或其蒸气与润滑脂接触,那末采用活塞阀润滑脂可以防止变稀,而用普通润滑脂是会变稀的。如果高温问题与溶剂(或化学)污染问题同时存在(如使用磷化处理剂),则可采用惰性稠化剂稠化改性蓖麻油。用分子量较高的聚四氟乙烯稠化而成的某些专用润滑脂虽然成本很高,但却可用于许多场合。
润滑脂冲掉污染物
机械设计师试图密封润滑部件以防止污染物的***,但这往往是不可能的。另一种方法是用润滑脂冲去污染物,但这就必须经常加脂。如克伦纳(K10nne)煤气柜使用的润滑脂因干燥和硬化而遇到了麻烦。这是由于元素硫和锈片的机械混合物而造成的。解决的办法是减少润滑脂稠度和增加供脂量。这样,使得污染物可被冲到煤气柜的底部。
润滑脂作为污染物
虽然润滑脂有利于降低机器零件的摩擦,但在某些场合却认为是污染物而应予以避免。
这个问题相当重要,所以美国***航空与宇宙航行局出版了一本《污染控制手册》。这本手册将润滑脂一般地看作是污染物。润滑脂不宜与被加工材料接触的一个原因是它会影响反应或影响包装材料。所以该书建议“蒸气脱脂应当用对润滑油、润滑脂、蜡等有高溶解作用的溶剂”。另外,建议选用适当的清洗液,以超声波处理方法除去轻润滑油和润滑脂。***后,“由于油和润滑脂会聚集并保持脏物,因此各种工具要能自润滑”。
要注意,润滑油和润滑脂(事实上大部分是液体)对此类污染物会大大降低负载能力和磨损寿命,因此,在工作中应注意防止这一类污染。这类污染物造成的影响是。产生液压力,软化固体润滑膜或增加支承面间的摩擦,从而在通过负载区域时***粘结固体润滑膜。但是挥发性的溶剂可以除去此类污染物,并使润滑膜***到有用的状态。
当然,在制罐或包装时作为污染物的润滑脂不应与食品接触。虽然润滑脂的污染可能性较油少,但仍须于以注意。因此,“难免与食品接触”的食品机械润滑脂应由一般认为在与食品接触时是安全的各种组分制成,含量常常不得超过百万分之十。美国联邦食品、***和化妆品条例规定了此类润滑脂的可用组分。
润滑脂作为被处瑶物质的污染物
当润滑脂用于纤维、线纱、纺织品或衣服等加工机械时重要的是润滑剂不能沾污这些产品,如果受到污染也应容易去除。纺织机用的润滑剂大多是由浅色油制成的NLGl0号或1号润滑脂。有些操作工人愿意使用钠基或钙-钠基润滑脂,因为它们弄脏产品后容易乳化去掉。用润滑脂而不用油是因为润滑脂在轴承内可保留较长时问,而且如果用量过多时也不象油那样容易甩出。
不容许润滑脂污染的另一种场合是一些箱体中装有齿轮及其润滑剂的家庭用具。在箱体外面使用了烘干涂层,此时必需防止油的渗出和流动,以使涂层在烘箱中不受污染。
由于在金属加工时难以除去金属表面的硅油润滑脂,所以建议使用专用清净剂。这些清净剂含有在水中溶解时PH为13.1的碱性盐(如正硅酸钠或偏硅酸钠),***,少量月桂酸及聚烯二醇油HB一3520。
润滑脂过多不仅处理麻烦,而且还造成其它一些不良影响。在电机内,如果润滑脂挤入绕组,会使绝缘层软化。另外,如果润滑脂堆积起来也会影响空气的循环。甚至在整流器上,润滑脂还会变成绝缘体。
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