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1、摩擦、磨损、润滑之论文工程机械润滑故障及对策随 着 现 代 工 程 机 械 向 着 高 精 度 、 高 效 率 、 高 速 度 、 重 载 、 节 能 、 可 靠 性 、维 修 性 的 方 向 飞 速 发 展 ， 其 结 果 必 然 导 致 机 械 中 摩 擦 部 位 所 处 的 条 件 更 加 严酷 ， 因 此 ， 搞 好 润 滑 是 工 程 机 械 设 计 、 制 造 、 使 用 、 维 修 和 管 理 工 作 中 极 为重 要 的 一 环 。 它 对 于 更 充 分 地 发 挥 工 程 机 械 的 性 能 和 作 用 、 提 高 可 行 性 、 防止 事 故 的 发 生 、 延 长 使
2、用 寿 命 、 节 约 能 源 和 材 料 、 提 高 生 产 效 率 、 降 低 维 修费 用 等 ， 起 到 不 可 估 量 的 作 用 ， 经 济 效 益 和 社 会 效 益 十 分 可 观 。在使用过程中，因润滑故障而使机械设备造成事故约占 40以上。润滑事故不仅损害机械设备本身，而且因机械设备停产会造成更大的损失。因此，有必要对其进行探讨。从理论上分析机槭润滑系统的技术状况总是随着它的使用时间的延长而逐渐恶化。故机械润糈系统发生故障的可能性总是随着使用时问的延长而增大因而它是时间的函数，但故障的发生具有随机性，上述所指函数只能是随机函数，也就是说机械润滑系统发生故的情况只能用概率来表
3、示。若机械润滑系统的随机寿命(无故障工作时间)为 T，则在使用时间 t 内发生故障的概率可表示为：由概率理论可知，故障概率的分市是其密度函数的积累函数，因此故障概率的密度函数可表示为：且有：无故障概率 与故障概率可 构成一个完整的事件组，即：从而摩擦、磨损、润滑之论文1故而得出机械润滑系统的故障概率密度函数 f（t）为一正态分布函数如图1a 所示，则相应的 R（t）和 F（t）如图 1b 所示。故障率 是反应某一瞬时可能发生的故障相对于该瞬时残余率之间的关系即：所以对上式进行两边积分摩擦、磨损、润滑之论文2由此可以清楚的看出 的内在关系经理论分析机械润滑系统故障率的类型为惭增型和恒定型，通常渐
4、进型用的威布尔分布来描述即：式中 为威布尔分布的位置参数而恒定型的 （常数)故称之为随机故障或偶然故障，从大量的机械润滑系故障中发现渐进型是属于正常的失效讥理故而在下面的分析中重点以恒定性故障为主加以论述。为施工现场提供有教而可靠的使用、管理和维护方法。在工程机械设备事故中，润滑故障或因润滑原因而引发的其它故障所占的比例相当大。这是由其自身特点和生产条件决定的。大多数工程机械是移动式或自行式，它们在野外进行露天作业，地点经常变动，其性能受作业地区的温度、气压、湿度、尘埃、污染、路况、水质、风吹日晒、雨雪、雷电等因素影响很大，环境异常恶劣。它们的工作对象又是岩石和各类土壤为主，载荷重、磨损快、开
5、停频繁、间断运行、冲击振动大、负荷和速度变化大。在这种条件下，还要求工程机械的发动机必须十分可靠，保证有较高的效率；要求工作机构动作准确和灵活，保证施工现场的安全。工程机械种类繁多，结构复杂，工作条件差别很大，对润滑维护的要求各不相同，再加上一般施工现场离基地较远，润滑维护保养既不方便又不及时，因此，做好润滑密封工作是相当困难的，润滑故障就不可避免地会增多，并且还会成为其它故障和事故频繁发生的隐患和根源。工程机械与润滑有关的故障很多，情况错综复杂。常见的故障形式主要有以下几种：第一、在正常工作条件下不能转动或启动。其主要原因是由于润滑不良使摩擦部位发生严重损伤；或因密封不好使外来的土、砂、尘等
6、异物进入摩擦部位的间隙中造成磨损，并卡死有关机件。第二、运转不灵活、不均匀，达不到要求的转速，或工作不平稳、动力消耗大。其主要原因是摩擦部位的设计、加工和装配、调整有误，间隙过小则摩擦增大，而间隙过大则润滑不良；或是材料及其组合不当、润滑剂或润滑方法选用有误；还可能因过滤失效、润滑剂管理不善等，致使摩擦部位发生严重的摩擦、磨损、润滑之论文3摩擦磨损，并阻碍运动。第三、摩擦部位的温度显著升高，造成较大的热膨胀和热变形，使摩擦部位的配合或啮合失常，产生异常阻力，而这些又进一步促进发热。这种故障形式的原因是强迫摩擦大的部位运转，而摩擦大的原因除上面叙述之外，还可能是润滑油粘度过高、油量过多、散热不好
7、所致。第四、运转时产生特异的振动或噪声。其原因都与润滑不良有关。据不完全统计，工程机械的润滑故障主要集中在发动机、传动系统中的液力变矩器和变速器、转向、制动及液压系统等。零件则以轴承、齿轮、衬套、凸轮、连杆、活塞、汽缸、阀杆等的润滑问题最为突出。第五、油路阻断、供油量小、油质不洁和用油不当是构成工程机械润滑故障的四大要素。（1）油路阻断由液压泵停转、进油阀开启量小、进油管折断、进油孔被堵等原因造成。它与设计、制造、装配，维修、操作、保养和管理直接有关。（2）供油量小会加快油品的变质、增加能耗、缩短维修间隔这是由于油路受阻、漏油或没按规定的润滑周期供油等原因造成的。它也与设计、制造、装配、维修、
8、操作、保养及管理直接有关。（3）油质不洁的危害性很大，主要是因为密封不好，维护不周造成粉尘异物进入润滑油脂中。另外，摩擦副在相对运动中产生的磨屑也会沉淀到润滑油脂中。不按规定的周期换油、加油时过滤不当乃是油质不洁的重要原因。它与润滑技术知识贫乏、对润滑工作重视不够、管理不善有直接关系。（4）润滑油使用不当造成的危害就更加严重了，它包括油脂牌号不符、使用代用油、再生油、油质不好等，仅就粘度一项即可说明。粘度过大，机械启动困难、摩擦阻力增大、动力损失多、发热量大、结焦积碳多、磨损加快；粘度过小，润滑不良在负荷大的情况下油易被挤出，破坏油膜，当密封不好时，油的泄漏增多，损耗大，磨损加快它与设计、维护
9、、管理有直接关系。润滑故障产生的原因很少是单一的，往往是众多因素共同产生的结果。它既有设计上先天不足的因素，又有使用维修后天失调的问题；既有主观上的原因，又有管理、思想问题，错综复杂。因此，在检查分析润滑故障的原因时，主要原因要查，对促进故障形成和发展的其它有关原因也要广泛研究，依次排除，运用系统分析的方法进行查找。通常情况下，机械润滑故障可能由以下因素引起：(1)润滑油被杂质污染。固体颗粒杂质混入润滑油或机械润滑部位，会使润滑油乳变质、堵塞润滑系统和破坏润滑油膜，增加对摩擦副的腐蚀和磨损。摩擦、磨损、润滑之论文4(2)设备缺油。当机械润滑部位缺油时，形成零部件干摩擦，造成部件磨损破坏，温度升
10、高。(3)多种润滑油混用或酸性物质浸入润滑油。这种情况将使润滑系统总碱质下降，润滑油失效。(4)水混入润滑油。水对润滑油中的大多数添加剂造成不良影响，可发生水解、乳化、凝聚和分离沉降等破坏作用，致使润滑油失效。(5)润滑油粘度降低。粘度过低的润滑油，摩擦副不能充分形成油膜，出现边界摩擦，甚至干摩擦，而引起摩擦副烧坏(如轴承、轴瓦)。针对工程机械润滑故障的特点，为把润滑故障造成的事故和损失降到最低限度，必须认真研究对策。一、重视和加强润滑管理工作工程机械设备管理是企业管理工作中的重要组成部分，而润滑管理又是其中的主要环节。为加强机械设备的维护保养、改善润滑状况、保证使用性能、提高完好率、节省能源
11、、节约材料、必须重视和加强润滑管理工作。润滑管理的主要内容是实行润滑的五定，即定人(定人加油)、定期(定期换油)、定点(定点加油)、定质(定质选油)、定量(定量用油)。做好五定工作，首先必须是领导重视，设备主管人员重视；有条件的单位都应配备专职或兼职的润滑管理人员，建立润滑管理网，明确职责并落实到班组和个人，充分调动大家的积极性，实行科学管理。其次，制订各项润滑管理制度，包括润滑站管理制度、润滑材料入库制度、油库管理及安全防火制度、润滑器具清洗制度、安全技术制度等。特别要实行润滑指示卡片制度、循环检查制度并认真贯彻执行，持之以恒。二、搞好润滑设计，保证制造质量工程机械润滑故障的根源，在于润滑设
12、计是否全面、妥当、合理；制造时能否做到加工良好，装配合适、保证质量。三、正确操作，科学维护搞好了润滑设计，保证了制造质量，能否获得应有的润滑效果，则完全取决于在使用中是否做到正确地操作，科学地维护。工程机械发生润滑故障后，即能见到一些明显的异常现象。然而，正是那些细微异常现象会很容易地酿成重大故障，因此，必须高度重视，严加注意。在使用中必须严格执行规程，正确操作。开机前必须检查润滑系统是否良好。机械正常运转后，要坚持测量并记录其状态，包括噪声、振动、温度动力消耗、润滑油污染等数据，进行状态监测。有条件的应安装预报异常现象的装摩擦、磨损、润滑之论文5置。操作人员要学会判断异常现象和故障症兆，进行
13、故障诊断，提高处理故障的能力。要坚持和执行正常的维护和保养制度，把定期检查油质和泄漏情况，提到维护保养的日程上来，并作为考核内容，做好检查记录。有条件的单位对油质要定期化验、监测质量情况，无条件的至少应对油液的清洁度、沉淀物、乳化腐败等状况进行感观监测，发现油质不洁已到一定程度后应及时换油。必须建立和坚持加油、换油的三级过滤制度，即进油、领用油、加换油都要过滤，以防杂质进入油内。加换油之前应将盛油容器清洗干净。特别需要强调的是必须按照工程机械的性能、实际使用条件、润滑剂的性质和说明书的要求，正确合理地选用润滑剂。在某些情况下若不得不选用非规定的牌号、或代用油、或再生油时，一定要注意测试其理化性
14、能，考察润滑效果，进行试用。要重视工程机械的泄漏防治工作，注意密封装置。实践证明，有许多润滑故障都是由泄漏引起的，有的是从内往外漏油，造成缺油干磨；有的则从外往内漏水和粉尘造成表面研磨腐蚀。因此，维修时一定要仔细检查密封装置和元件是否漏装、误装、失效的元件和材料有否更换。此外，维修人员还应进一步改进润滑装置和材料。四、开展润滑教育和培训搞好润滑，减少故障的关键在于领导重视、管理人员抓紧；工程机械运转中的异常现象大部分要靠操作人员发现和处理；而修理或调整则完全依赖于维修人员的技能。润滑技术含有人的因素。因此，必须对领导、管理人员、技术人员、操作人员、维修人员进行必要的润滑教育和培训，不断提高润滑管理和润滑技术水平。
