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潤滑油中泡沫產(chǎn)生的因素與評(píng)定技巧

2024-12-14

機(jī)械潤滑系統(tǒng)大多以循環(huán)方式進(jìn)行潤滑,潤滑油在潤滑系統(tǒng)油泵作用下不斷地流動(dòng)和循環(huán)。當(dāng)潤滑油流動(dòng)中與空氣接觸并受到激烈攪動(dòng)時(shí),就有可能將空氣混入油中產(chǎn)生泡沫。

潤滑油中產(chǎn)生泡沫會(huì)對(duì)使用帶來一系列影響。這些泡沫若不能及時(shí)消除,會(huì)使得潤滑油的冷卻效果下降、管路產(chǎn)生氣阻、潤滑油供應(yīng)不足、增大磨損、油箱溢油,甚至出現(xiàn)油泵抽空等故障。因此,要求潤滑油具有良好的抗泡性,在出現(xiàn)泡沫后應(yīng)能及時(shí)消除,以保證潤滑油在潤滑系統(tǒng)中正常工作。

1 泡沫的產(chǎn)生和危害

起泡也是日常生活中常見的現(xiàn)象,如把肥皂放到水里攪拌,就會(huì)產(chǎn)生大常的泡沫。這是因?yàn)榉试硎前l(fā)泡劑,當(dāng)水被攪拌時(shí),空氣便混入水中,并被水膜所包圍,加上肥皂(也是表面活性劑)對(duì)水膜的保護(hù)作用,使水膜變得牢固而不易破裂,如因而就產(chǎn)生了大量穩(wěn)定的泡沫。

在常壓下,礦物油中溶解有約占其體積9%的空氣??諝庠跐櫥椭械娜芙饬渴请S壓力增高而增大的。

當(dāng)壓力降低時(shí),多余的空氣就會(huì)從油中急劇分離,以達(dá)到新的平衡。但分離出來的空氣被油膜包圍,且油膜又不易破裂時(shí),就會(huì)形成泡沫。內(nèi)燃機(jī)潤滑油中產(chǎn)生的泡沫部分是由于此種情況造成的。

產(chǎn)生氣泡的另一來源是潤滑油與空氣接觸時(shí)機(jī)械的攪拌作用。潤滑系統(tǒng)工作中,由于激烈的攪拌和飛濺,空氣被攪入油中產(chǎn)生泡沫,加上油中含有清凈分散擠等表面活性劑時(shí),就容易產(chǎn)生難以消失的泡沫。尤其是柴油機(jī)潤滑油產(chǎn)生泡沫的現(xiàn)象更為普遍。

航空潤滑油在潤滑系統(tǒng)內(nèi)工作時(shí)由于油箱容量少,潤滑油需要對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承散熱,因此滑油流量大,循環(huán)劇烈,常常會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫。這些泡沫能很快消失或產(chǎn)生的泡沫很少時(shí),則不會(huì)對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生影響。而如果產(chǎn)生的泡沫很多,且不容易消失,就可能會(huì)給能量的傳遞和供油產(chǎn)生不良影響,甚至發(fā)生故障。

潤滑油在使用中產(chǎn)生泡沫并難以消失時(shí),通常有以下危害:

1.增大潤滑油的體積,溢出油箱,造成油料流失或帶來著火等不安全因索;

2.增大潤滑油的壓縮性,使油泵供油受阻,致使供油壓力降低,造成供油不足,影響潤滑造成磨損或燒壞軸瓦;

3.油中含有的大量空氣影響到潤滑油的冷卻作用和對(duì)機(jī)械的散熱效果;

4.增大潤滑油與空氣接觸面積,加速油品的氧化變質(zhì)。

2 影響潤滑油抗泡性的因素

泡沫是氣體分散在液體介質(zhì)中的分散體系。液體的起泡傾向和泡沫穩(wěn)定性與液體中的成分有密切的關(guān)系,也與液體所處的溫度有關(guān)。純液體產(chǎn)生的泡沫不穩(wěn)定,如液體中含有少量表面活性劑等極性物質(zhì)(起泡劑),就會(huì)使液體產(chǎn)生的泡沫長時(shí)間不消失。

表面活性劑能使?jié)櫥彤a(chǎn)生較多的穩(wěn)定泡沫,是因?yàn)闈櫥椭泻羞@類物質(zhì)會(huì)增大氣泡膜的強(qiáng)度,使氣泡膜不易破裂。帶有長鏈烷基的極性物質(zhì),能形成定向排列的分子層,這些定向排列的長鏈分子,互相間的吸力很大。當(dāng)氣泡膜中含有表面活性劑時(shí),膜壁就變得較堅(jiān)韌,不易破裂,因而產(chǎn)生了穩(wěn)定的泡膜。

溫度升高后,氣泡膜中的分子運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),互相之間吸力下降,泡沫容易破裂。

在一定的粘度范圍內(nèi),潤滑油的起泡傾向和泡沫穩(wěn)定性最大。粘度過大或過小都會(huì)使成泡傾向和泡沫穩(wěn)定性降低。因?yàn)檎扯刃r(shí),形成氣泡膜的液體容易流失,氣泡壁易于變薄,導(dǎo)致氣泡破裂。粘度太大時(shí),不易形成氣泡,即使形成了氣泡也難于浮到表面上來。

溫度和粘度這兩個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的,對(duì)粘度不太大的潤滑油來說,溫度升高時(shí)粘度變小,成泡性和泡沫穩(wěn)定性均下降;對(duì)較粘稠的潤滑油來說,溫度升高時(shí),粘度下降到適于生成氣泡的范圍,反而會(huì)增大成泡傾向。

3 潤滑油抗泡性的評(píng)定方法

潤滑油的抗泡性是以油品生成泡沫的傾向及泡沫的穩(wěn)定性來評(píng)定。評(píng)定方法為潤滑油泡沫性質(zhì)測定法(GB/T12579-90):在1000ml的長筒中注入試油約200mL,以94±5ml/min的流量將空氣通入油中,經(jīng)5min后記下量簡中泡沫的體積,即為起泡傾向(FT),最筒靜置10min后再次記下泡沫體積,即泡沫穩(wěn)定性(FS)。試驗(yàn)油溫為24℃及93℃兩點(diǎn)??古菪院玫臐櫥推鹋輧A向要小,泡沫穩(wěn)定性要低。

試驗(yàn)的油溫也可以根據(jù)需要而定,結(jié)果也可用記錄油高加泡沫高(cm),或油的高度及消泡時(shí)間(s),并計(jì)算成發(fā)泡系數(shù)(泡高/油高)來表示。潤滑油的泡沫高度小,發(fā)泡系數(shù)小,消泡時(shí)間短,抗泡沫性能就好。

(來源:中國潤滑油信息網(wǎng))