电机轴承润滑.ppt

1、,电 机 及 轴 承 润 滑,润滑脂的发展趋势,密封轴承轴承系统的发展伴随着零件尺寸越来越小:- 更高的负荷- 更高的操作温度- 与非金属零件的相容性要求某些环保要求的解决方案,润滑脂的发展趋势,电机满足电机终生润滑的要求滑脂被认为是下一代优质电机的基本组成部分对低噪音滑脂的要求显著增加电机的尺寸越来越小,1910,1920,1930,1940,1950,1960,1970,1980,1990,2000,10,20,30,40,50,润滑脂的发展趋势,功率 0.75 kW,重量, kg,电机的尺寸,部分主要的电机制造商,FAG,Koyo,NSK,SKF,NTN,Torrington,INA,E

2、merson,US Electric Motors,Reliance,Baldor,Siemens,Marathon,Mitsubishi,Magnatek,Toshiba,WEG,GE,Tung Pei,电机,轴承,电机,电机对滑脂的要求,良好的成沟特性NLGI 等级 2 或 3 等级 3 适用于 dn250,000 (dn=轴承内径(mm) x 转速)基础油粘度 :40C,110 cSt -140cSt高滴点 测试方法 ASTM D2265 最低 232 C 低析油特性 测试方法 ASTM D1742, ASTM D6184 或 IP121,高温下优异的抗氧化性能 常用测试方法 ASTM

3、D3336 润滑脂寿命试验 在最高工作温度下(300-350F)(149C-177 C)至少有 500 小时的寿命良好的低温扭矩 常用测试方法 ASTM D 1478 一般在 - 20F (-29 C)的启动扭矩不大于 10,000 g-cm 具有良好的抗磨特性，但一般不含极压添加剂,电机对滑脂的更多要求.,轴承第一次注脂需要加多少?,非密封轴承 填满轴承内部空间 轴承座内加入30 - 50%的滑脂 确保密封润滑良好 如转速低，加脂量可以大于 50%密封(终生润滑) / 高速轴承 30% 的轴承内部空间(密封轴承),定期补充滑脂应使用多少滑脂?,公式 : G (克)= 0.005 D(轴承外径

4、, mm) x B(轴承宽度, mm) 例 : 150 马力 的电机其轴承型号为：313 65 mm 内径 140 mm 外径 33 mm 宽度 答案: G = 0.005 x 140 x 33 = 23 克23 g/ (28.3 g/盎司) = 0.8 oz0.8 x (33 次/盎司) = 27 次,补充滑脂的方法,加脂管线(通路)必须将滑脂导至轴承的相互运动的表面轴承座应有一个出口便于多余的滑脂排出在注脂前清洁油嘴如有可能，应在轴承转动时加脂 (对于有些电机来说并非如此)经过几次补充润滑脂后，应清洁轴承及轴承座，重新加脂,影响补脂周期的因素,轴承的类型 如果 L = 给定尺寸和转速的轴承

5、的补脂周期： 1xL= 球轴承补脂周期 L/2 = 圆柱滚子轴承的补脂周期 L/10=球面滚子轴承或圆锥滚子轴承的补脂周期轴承的转速 轴承转速越高，要求的补脂频率越高轴承的温度 绝缘等级, 电机类型 (防滴电机, TENV全封闭不通风电机, TEFC全封闭风冷式电机) 环境温度, 电机功率系数 轴承温度每增加 15 C， 补脂周期减半,影响补脂周期的更多因素,轴承尺寸 轴承尺寸越大，补脂越频繁轴承安装方向 安装在立轴上的轴承，其补脂周期为水平轴轴承的一半工作环境 潮湿 / 粉尘的环境应缩短补脂周期滑脂的质量 一些高性能的滑脂 (如 POLYREX EM) 其润滑寿命远远长于一般锂基滑脂 设备制

6、造商的推荐,传统锂基滑脂的注脂周期图,tfa,tfb,tfc,tfa = 径向球轴承 tfb = 圆柱滚子轴承 tfc = 圆锥滚子轴承,SKF 手册,70C补脂周期 (小时),转速 (rpm),电机加脂 - 典型程序,1. 清洁加油嘴和旧脂排泄塞 2. 取出排泄塞，清出孔中变硬的滑脂 3. 如配有排泄杆, 将排泄杆取下并清除其中变硬的滑脂，在加脂前装上排泄杆 4. 在电机停止后，加脂直至新脂由排泄口排泄,5. 如配有排泄杆, 在加脂的过程中经常地将排泄杆取下来观察是否有新脂溢出 6. 先不装排泄塞，让电机运行10 分钟左右将多余的滑脂排出 7. 装上清洁后的排泄塞,确定最佳加脂程序的检查清单

7、,我应该使用何种滑脂?加脂量应该是多少? 初装量; 定期补脂量什么样的加脂程序最好?注脂周期应为多长?制造商的建议？我有书面的补脂程序吗?,电机轴承的温度,电机轴承的加脂周期,轻: 非频繁操作 (1小时/天). 如：阀，门的开启装置，便携式工具. 标准: 1-2 班操作. 如：机床，空调机，输送带，轻型压缩机和泵，洗衣机 严厉: 连续操作 (24 小时/天). 如：风扇，发电机，钢厂设备和工艺设备. 极端严苛: 肮脏，潮湿或腐蚀环境，振动设备，周围环境高温(超过 104 F). 热泵和风扇.,可供选择的电机滑脂,Unirex N 先进的复合锂基稠化剂，矿物基础油 常规电机润滑的理想润滑脂 Po

8、lyrex EM 聚脲基，矿物基础油 极佳的高温稳定性能 极长的使用寿命 Mobilith SHC 100 复合锂基，聚烯烃基础油 用于要求低温扭矩的电机 适用于重负荷的应用 适用于有微振磨损的工况,POLYREX EM,一种可极大的延长轴承寿命的的润滑脂,极好的高温性能和极长的使用寿命 出色的抗剪切性能 (机械稳定性 ) 极好的抗腐蚀性能 极好的析油特性 良好的低温性能 与大多数传统的锂基脂相容性增强,POLYREX EM 提供了独一无二的性能,埃克森美孚公司开发POLYREX EM的目的,推出一个先进的用于电机轴承润滑的滑脂：为长寿命滑脂设立了新的标准使轴承制造商以空前的规模向市场上提供具

9、备长寿命低维护的以滑脂润滑的轴承向对噪音敏感的应用提供低噪音性能的滑脂,增强的聚脲基技术,老的 POLYREX 长润滑寿命 极好的剪切稳定性 低的油析出,新 POLYREX EM 提高了润滑寿命 保持了原有的抗剪切稳定性 保持了原有的低油析出 低噪音性能针对电机轴承作了更好的调整,新 POLYREX EP2 增强了抗磨和极压保护性能 保持了原有的长润滑寿命 保持了原有的抗剪切稳定性 保持了原有的低油析出 多用途应用,ExxonMobil 发展了更先进的 聚脲基滑脂技术,1999.7. 被取消,1999.7 推出,较差的抗剪切性能 与其它滑脂不相容 较差的储存稳定性 (变硬/析出油) 防锈保护性

10、能较差 成本高 生产困难，生产工艺不一致 用于集中供脂系统泵送性较差 (稠化剂含量高),早期的聚脲基滑脂出现的问题,新的“剪切稳定”的聚脲基滑脂提供了独一无二的性能优点,更高的油皂比提高了与绝大多数传统的锂基脂的相容性良好的剪切稳定性(机械稳定性)极长的高温润滑寿命良好的低温性能 (如：低温扭矩)析油少良好的泵送性,POLYREX EM的性能突破: 进一步提高其长寿命特性的同时 并不影响其它性能,ASTM D3336 试验的细节,测试条件: 6204 轴承 10,000 rpm 轻载: 5 磅轴向力, 15 磅径向力177C轴承温度当监测到轴承起动扭矩增加或温升超过15C (27F) 时视为试

11、验失败工作循环: 20 小时工作, 4 小时停止,POLYREX EM 达到:800 小时 177 C (350 F ),ASTM D3336 于 177 C (350 F)的滑脂寿命,Polyrex EM,竞争对手C 传统的聚脲基脂,传统的复合锂基脂,FAG FE9 测试的细节,测试条件: 角接触球轴承 6000 rpm (可以在 3000 rpm操作) 轴向负荷: 1500N (可以在 3000 或 4500N操作) 轴承驱动功率增加一倍时试验失败 结果报告为有50% (L50)的轴承可至少运转100小时的温度可在3种不同的配置下进行测试： 配置 A： 使用 2g 滑脂无护罩 配置 B：

12、使用 2g 滑脂有护罩 配置 C： 使用10g滑脂有护罩,POLYREX EM 达到: 配置A：180C 配置B：200C,FAG FE9 滑脂耐高温 (配置 A),Polyrex EM,竞争对手 C 传统的聚脲基滑脂,传统的 复合锂基滑脂,剪切稳定性,“是润滑脂在机械作用下阻止其稠度(硬度)变化的能力”. (也叫机械稳定性能)用延长的针入度测试来测量 (ASTM D217 100,000次) POLYREX EM: 相对于工作60次后的针入度有40-45 mm/10的变化 传统的聚脲基滑脂 (剪切不稳定) 会有 100 mm/10 的变化,剪切稳定性能,基于100,000次操作的剪切稳定性能

13、,Polyrex EM,竞争对手 C 传统的聚脲基滑脂,传统的 复合锂基滑脂,抗磨保护性能,磨损保护由四球磨损试验来测量 (ASTM D 2266) 测试条件: 一个转动的球作用于三个固定的球上 作用在转动球上的负荷 = 40 kg 测试温度 = 167 F 球的转速 = 1200 rpm 测试时间 = 1 小时 固定球上圆形磨痕的直径以毫米来测量工业标准 = 0.5-0.6 mm 磨痕,POLYREX EM = 0.4 mm 磨痕,POLYREX EM 显示出极好的抗水性能,水冲洗试验 (ASTM D1264)轴承在一有防护但不密封的 座内进行试验试验温度 = 79 C典型复合锂基脂会有 3

14、-5% 水冲洗损失量,POLYREX EM 只有1.9%,EMCOR 防锈试验解释,用一对轴承作试验 评分从0 到 5 0 表示无腐蚀 5 表示严重腐蚀,等级 0,等级 5,新的 POLYREX EM 的表现为： 0,0,POLYREX EM 显示出极好的整体防腐蚀性能,ASTM D6138 EMCOR 实验 (也可见 IP 220) 使用10%的合成海水 (根据 ASTM D665B 制备) 新的 POLYREX EM EMCOR 实验结果 = 0,0 (无腐蚀) 竞争对手 C EMCOR 实验结果 = 1,0 (微量腐蚀)ASTM D1743 腐蚀测试 ASTM D1743 标准条件 (蒸

15、馏水) 新的 POLYREX EM 结果为通过 ASTM D1743 改进型试验 (修改为: 5% 合成海水, 24 小时) 新的 POLYREX EM 结果为通过ASTM D4048 铜腐蚀试验在100 C进行24 小时新的POLYREX EM 结果为1A (没有失去光泽, 最高评分),POLYREX EM 具有更低的高温析油特性,为了实现长的使用寿命，在高温下控制油析出是非常重要的ASTM D1742 析油测试:预知滑脂在 25 C时的静态渗油量1.720.07KPa压力作用于置于钢丝网上的滑脂上，测量油析出量典型的复合锂基滑脂的析油量为 3 % 或略少,ASTM D6184 高温析油测试

16、:在100 C (30 小时) 下，通过锥网测量滑脂的析油特性对于高温长寿命的滑脂低析油是关键,POLYREX EM 为： 0.32%,POLYREX EM 可达到 0.1% 的析油,析油特性 续.,IP 121 析油测试:与ASTM D1742试验装置类似用 IP 121试验在40，70，120和150 C时测试 POLYREX EM 和竞争对手 C. 测量42小时至一周的时间内的析油量，详见图POLYREX EM 与竞争对手 C的 IP 121 测试结果:POLYREX EM在所有的测试温度上显示比竞争对手C更低的析油特性.竞争对手C的析油率在150 C时显著增加 (一周后大约有30%的析

17、油)竞争对手C较差的ASTM D3336 和 FAG FE9 的测试结果可能与其在 高温时的高析油率有关,IP 121 析油测试结果,POLYREX 在所有方面均具有极佳表现,低噪音的革命,噪音测量目前还没有制定通用的噪音评估方法埃克森美孚使用专有的低噪音处理方法来生产 Polyrex EM 在整个生产过程中严格监测和控制抗噪性能 Polyrex EM 能够为噪音敏感的电机应用提供持久的低噪音表现,相容性研究的结果,滑脂的相容性,一般概念如果二种滑脂混和(模拟实际应用)其混合后的软硬度与原脂 相比在一个NLGI等级里面(30-45 mm/10) 或者小一些，这 两种滑脂可能相容警告!即使被认为

18、相容, 在加新脂前，原有的滑脂必须从系统中彻 底排出如果除了滑脂软硬度变化外还存在着潜在的危险,必须加做 另外的试验,两个不相容滑脂的实例,滑脂相容性( 续 ),200,250,300,350,400,450,NLGI 2,NLGI 1,NLGI 0,NLGI 00,Dh,100%/0%,75%/25%,50%/50%,25%/75%,0%/100%,试验比例 X/Y,操作后针入度, mm/10,2小时滚压,Polyrex EM 与 Unirex N2的相容性,竞争对手C的聚脲基滑脂与Unirex N2的相容性,Polyrex EM 总结,轴承寿命 Polyrex EM比传统电机滑脂的寿命长3

19、-7倍 析油 Polyrex EM 即使在高温下也具有严格的析油控制 剪切稳定性 Polyrex EM与传统的聚脲基相比剪切稳定性有显著的提高 相容性 Polyrex EM与复合锂基和其它聚脲基滑脂的相容性增强 噪音性能 Polyrex EM 采用专有生产控制技术从而具有持久的低噪音表现,电机和轴承制造商的认可使用,FAG,Koyo,NSK,SKF Mapro,NTN,Torrington,INA,Emerson,US Electric Motors,Reliance,Baldor,Siemens,Marathon,Mitsubishi,Magnatek,Toshiba,WEG,GE,已认可或

20、使用 Polyrex EM,Company Confidential, Dont leave it to customer,电机,轴承制造商,电机,Polyrex EM 设备制造商认可情况(美国),至今把Polyrex EM作为工厂初装油的制造商有 轴承制造商: Koyo, NSK, SKF, NTN, Torrington, FAG 电机制造商: Baldor, WEG, Marathon Electric, AO Smith, US Electric Motors, GE 在美国Polyrex EM销量的50% (200吨)是来自设备制造商的工厂初装设备制造商认可 Polyrex EM 6大轴承制造商(参见以上列表) 9大电机制造商(除上述列表外再加上 Siemens, Leeson Electric & Reliance Electric),Company Confidential, Dont leave it to customer,西门子电机(MB0109)在MacMillan Bloedel的 Pine Hill Mill 用 Polyrex EM 润滑 227天后的情况,轴承外圈滚珠轨道,电机轴上的轴承,Baldor 初装使用Polyrex EM,著名电机制造商Baldor,SKF 认可及初装使用,电机制造商WEG 初装使用Polyrex EM,