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添加或更换轴承润滑脂的原则

国外学者针对轴承润滑脂的润滑机理开展了大量研究,研究结果证实:

滚动轴承内的润滑脂在初始阶段经历复杂流动后,会进入稳定分布状态。最终残留在摩擦部位、呈流动状态的极少量润滑脂发挥主要润滑作用,而残留在外罩内的润滑脂则处于静止状态,即不直接参与润滑。但外罩内留存的轴承润滑脂可起到密封作用,防止摩擦部位留存的流动润滑脂流失。

实验表明,若轴承运行 50 小时后清除外罩内的润滑脂,轴承磨损量会显著增加。同时,轴承内外静止状态的润滑脂中分离出的基础油,会在热量、振动等因素作用下进入摩擦表面,参与润滑过程。

显然,轴承内填充过多润滑脂并无必要。由于润滑脂的油膜修复能力较差,过量填充反而会导致轴承润滑状态恶化。因此,确定轴承润滑脂的适宜填充量至关重要。可见,润滑脂填充过量或不足均会导致轴承温度升高,无法保障轴承持续处于最优运行状态。

一、润滑脂填充过量的危害

引发密封问题、增加能耗并损害润滑脂本身运行过程中温度升高会导致密封失效,同时增加设备能耗,对润滑脂自身性能也会产生不利影响。例如,电机若填充过多润滑脂,会导致耗电量增加,严重时甚至引发电机故障。

加剧轴承损耗与润滑脂变质以轴承为例,过量润滑脂在轴承腔内剧烈搅动,会增大轴承旋转阻力,导致温度升高与能耗增加;而温度升高又会加速润滑脂氧化(提前变质,缩短使用寿命),还会促使润滑脂中含有的基础油加速析出 —— 须知润滑脂之所以能发挥润滑作用,主要依赖其含有的基础油。

残留增稠剂引发后续润滑故障基础油从润滑脂中流失后,会残留增稠剂,这些增稠剂会逐渐干结硬化,导致新添加的润滑脂无法充分流至轴承核心部位,造成润滑不良,进而引发轴承磨损甚至失效。此外,干结的润滑脂硬块可能脱落、碎裂,随后被带入轴承内部,进一步加剧损坏。

破坏密封结构,引入外部杂质过量注脂会增大密封件承受的压力,导致密封件开裂失效,造成密封松动,进而引入杂质与水分,最终损坏轴承。

** grease 枪注脂时的压力风险 **使用 grease 枪(注脂枪)注脂时,需注意密封件的承压能力。部分注脂枪的压力可达 15000 磅 / 平方英寸(psi),而普通唇形密封件的承压能力仅约 500 磅 / 平方英寸(psi),因此必须合理控制注脂枪的压力。

对电机的特殊危害电机填充过多润滑脂的危害与轴承类似,但还可能出现额外问题:过量润滑脂可能渗漏至电机绕组上,并在绕组表面干结,导致绕组散热不良。

二、滚动轴承润滑脂填充原则

(1)通常情况下,轴承不宜填满润滑脂,填充量应为轴承腔内总空间的 1/2-3/4;(2)水平安装的轴承,填充量需占内腔空间的 2/3-3/4;(3)垂直安装的轴承,填充量需分别为腔体空间的 1/2(上侧)与 3/4(下侧);(4)在易受污染的环境中,对于低速或中速轴承,应将轴承及轴承箱内的所有空间填满润滑脂;(5)向高速轴承注脂前,需先将轴承放入优质润滑油中(通常浸泡在待填充轴承润滑脂的基础油中),避免启动时摩擦表面因润滑脂不足而导致轴承烧毁。

三、如何合理填充润滑脂

(一)预防润滑脂过量的核心措施

首先,需确定合理的润滑脂填充量;其次,制定润滑脂填充量的操作规范。添加或更换润滑脂后,需密切关注设备的温度、噪声、振动等指标,并留意是否存在漏油现象。对于重要设备,还可采用专用监测工具进行监控。

(二)润滑脂填充量的计算方法

轴承的润滑脂填充量可参考以下公式计算:公式 1:G = 0.005DB其中:

G = 润滑脂填充量(单位:克,g)

D = 轴承外径(单位:毫米,mm)

B = 轴承宽度(单位:毫米,mm)

或公式 2:G = 0.114DB此公式中,D(轴承外径)与 B(轴承宽度)的单位均为英寸(inch)。

若使用注脂枪注脂,需先计算注脂枪每次的出脂量。可通过电子秤对注脂枪进行校准,进而确定所需的注脂次数。

(三)其他预防过量注脂的方法

感知注脂阻力:注脂过程中,若感觉阻力增大、注脂困难或开始感受到较大反作用力,应立即停止注脂。

保持出油口通畅:注脂时需确保润滑脂的出油口畅通,防止干结的润滑脂堵塞油孔。

借助辅助工具:必要时可使用便捷的辅助配件,如注脂枪压力表、带泄压功能的注脂嘴等。

控制注脂速度:注脂时应缓慢进行,速度过快易引发密封问题,且不利于润滑脂在轴承内均匀分布。

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