造紙機(jī)械設(shè)備循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)專(zhuān)用油的選擇

    近年來(lái)，隨著我國(guó)造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，先后引進(jìn)了國(guó)外的一些大型現(xiàn)代化造紙機(jī)、紙板機(jī)等整套設(shè)備，國(guó)產(chǎn)的造紙機(jī)械設(shè)備也向大幅寬、快速度發(fā)展，大大提高了我國(guó)造紙業(yè)的裝備水平，加快了我國(guó)造紙工業(yè)現(xiàn)代化的步伐；據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)[1]，我國(guó)幅寬4m以上的紙機(jī)已有近30臺(tái)，車(chē)速在500-2000m/min不等。

　　這些設(shè)備的使用工況較為苛刻，屬于高速、重負(fù)荷、紙機(jī)干部溫度較高，濕部與水接觸，因此對(duì)潤(rùn)滑劑提出了較高的要求。然而據(jù)調(diào)查，目前造紙行業(yè)選用潤(rùn)滑劑的水平參差不齊，存在著選油質(zhì)量偏高或偏低的現(xiàn)象,有的用進(jìn)口油品，有的用齒輪油等代替，即使規(guī)格完全相同的設(shè)備其用油質(zhì)量相差也很大。據(jù)對(duì)11家造紙廠的調(diào)查[2]，使用油的種類(lèi)最多為（油30種脂12種），最少的為（油10種脂6種），平均為（油17.5種,脂7.5種）,機(jī)械設(shè)計(jì)部門(mén)沒(méi)有統(tǒng)一的選油依據(jù),當(dāng)前造紙機(jī)械設(shè)備用油尚未形成系列。

　　正確合理地選用潤(rùn)滑劑，有助于提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的使用壽命，提高設(shè)備的開(kāi)工率，減少設(shè)備維修費(fèi)、誤工費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益，據(jù)報(bào)道[3]，國(guó)外現(xiàn)代化造紙廠因故停工一小時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失在500-1000美元（不包括維修費(fèi)）。本文將從造紙機(jī)械選擇和應(yīng)用潤(rùn)滑劑入手，進(jìn)行探討。

　　1. 紙機(jī)循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用清洗油和循環(huán)潤(rùn)滑油

　　1.1循環(huán)系統(tǒng)

　　造紙機(jī)干部因作業(yè)運(yùn)行時(shí)的溫度較高,常采用以稀油站為中心的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng),以壓力將潤(rùn)滑油輸送至各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行潤(rùn)滑和散熱。在新型高速寬幅紙機(jī)上，濕段的主要軸承也用中心潤(rùn)滑站進(jìn)行集中自動(dòng)強(qiáng)制潤(rùn)滑，在這種系統(tǒng)中，造紙機(jī)的濕部和干部各設(shè)有中心潤(rùn)滑站，但統(tǒng)一地由自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行管理操作。我國(guó)XHZ-6.3~XHZ125標(biāo)準(zhǔn)的稀油集中潤(rùn)滑裝置的參數(shù)性能如表1[4]。

　　表1 稀油潤(rùn)滑裝置的參數(shù)性能
　　參數(shù)性能 參數(shù)值
　　潤(rùn)滑油40℃運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/S 32-460
　　潤(rùn)滑裝置的公稱(chēng)壓力/MPa 0.63
　　過(guò)濾精度/mm 0.08-0.12
　　冷卻水溫度/℃ <30
　　冷卻水壓力/ MPa <0.4
　　冷卻器進(jìn)油溫度/℃ 50
　　油箱加熱用蒸汽壓力/ MPa 0.2-0.4

　　1.2專(zhuān)用清洗油

　　潤(rùn)滑系統(tǒng)的清洗和凈化是維修工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),新設(shè)備的潤(rùn)滑系統(tǒng)中不可避免有外界雜質(zhì),已經(jīng)運(yùn)行的設(shè)備,由于潤(rùn)滑油的老化變質(zhì),生成油泥,此外還會(huì)有外界帶入的雜質(zhì),需定期對(duì)系統(tǒng)清洗。

　　1.2.1專(zhuān)用清洗油的性能

　　造紙機(jī)專(zhuān)用清洗油是采用優(yōu)質(zhì)礦物油加復(fù)合添加劑調(diào)配而成,具有優(yōu)良的粘溫性能、抗泡沫性和抗乳化性、抗氧、抗腐和防銹性能，其粘度牌號(hào)和主要性能指標(biāo)如下表。

　　表2 造紙機(jī)專(zhuān)用清洗油粘度牌號(hào)和主要性能指標(biāo)

　　項(xiàng)目 性能指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)方法
　　N32 N46
　　40℃運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/S 28.8-35.2 41.4-50.6 GB/T265
　　粘度指數(shù),≮ 95 GB/T2541
　　閃點(diǎn)(開(kāi)口) ℃,≮ 200 GB/T 267
　　傾點(diǎn)℃, ≯ -9 GB/T 3535
　　抗泡性,≯ 75/0、75/0、75/0 GB/T 12579
　　銅片腐蝕,121℃,3h,≯ 2 GB/T 5096
　　抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 25 GB/T 7305
　　液相銹蝕試驗(yàn)(蒸餾水) 無(wú)銹 GB/T 11143
　　旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)150℃,min,≮ 200 SH/T193

　　1.2.2清洗油的使用

　?。?）在開(kāi)始清洗前對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)作全面的檢查，要人工清除系統(tǒng)各環(huán)節(jié)所涂的防銹油(對(duì)新設(shè)備的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)而言)，所采用的擦布必須是不掉毛的，以免堵塞油路。

　?。?）為了不讓清洗油將系統(tǒng)中的油污帶入軸承，在軸承進(jìn)油口上加以隔離。

　?。?）按系統(tǒng)要求的容量加入清洗油。清洗油的粘度一般比選用的潤(rùn)滑油的粘度低，有利于凈化。

　　（4）為了加強(qiáng)清洗效果，最好將循環(huán)的清洗油加熱。

　?。?）熱清洗油在系統(tǒng)的循環(huán)時(shí)間可根據(jù)裝置的大小而定，小裝置一般為1-4小時(shí)，大裝置要稍長(zhǎng)。

　　（6）清洗完成后，從系統(tǒng)中放出清洗油，人工清除落入油箱中的雜質(zhì)。

　　（7）對(duì)于大型的潤(rùn)滑系統(tǒng)，在清洗油放出之后，還需用規(guī)定的循環(huán)系統(tǒng)潤(rùn)滑油進(jìn)行清洗，讓其循環(huán)2小時(shí)，放出。因潤(rùn)滑油的粘度高于清洗油的粘度，故能將更重的雜質(zhì)懸浮起來(lái)洗掉。

　　1.3循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用潤(rùn)滑油

　　針對(duì)造紙?jiān)O(shè)備高速、重負(fù)荷、紙機(jī)干部溫度較高、濕部與水接觸的工況，應(yīng)選用循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用潤(rùn)滑油PMO(Paper Machine Oil)。

　　1.3.1  PMO特點(diǎn)、

　　（1） 良好的粘溫性，以確保工作溫度變化較大的情況下，維持正常潤(rùn)滑；

　?。?） 良好的氧化安定性，以確保循環(huán)使用中減緩油品的變質(zhì)速度，延長(zhǎng)油品的使用壽命；

　　（3） 良好的防銹性，以保證對(duì)潤(rùn)滑部件起到良好地防銹作用；

　?。?） 良好的抗泡性，使油品在循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡易于消失，以確保正常供油及油膜形成；

　?。?） 良好地抗乳化性，使混入油中的水很快分離，以保證油品的使用性能；

　?。?） 良好的過(guò)濾性能，防止過(guò)濾系統(tǒng)的堵塞；

　?。?） 良好的極壓抗磨性能，以避免在重負(fù)荷下磨損和擦傷；

　?。?） 良好的清凈分散性，以防止積炭沉積。

　　1.3.2 PMO的粘度牌號(hào)和性能指標(biāo)

　　國(guó)內(nèi)長(zhǎng)城潤(rùn)滑油公司可提供PMO150、PMO220、PMO320。PMO的粘度牌號(hào)有150、220、320，其主要性能指標(biāo)如下表。

　　表3 造紙機(jī)循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用油（PMO）主要性能指標(biāo)

　　ISO粘度級(jí)別 150 220 320 實(shí)驗(yàn)方法
　　40℃運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/S 135-165 198-242 288-352 GB/T265
　　粘度指數(shù),≮ 95 GB/T2541
　　閃點(diǎn)(開(kāi)口) ℃,≮ 235 GB/T 267
　　傾點(diǎn)℃, ≯ -6 GB/T 3535
　　銅片腐蝕,121℃,3h,≯ 1b GB/T 5096
　　抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 20 GB/T 7305
　　液相銹蝕試驗(yàn)(蒸餾水) 無(wú)銹 GB/T 11143
　　旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)150℃,min,≮ 300 SH/T193
　　Timken OK值，Ibf,≮ 50 GB/T11144

　　1.3.3 PMO的應(yīng)用

　　（1） 粘度的選擇原則

　　選擇的油品粘度過(guò)大，增加內(nèi)摩擦阻力，動(dòng)力損失也增加，磨擦熱增大，并加速油品的變質(zhì)，超過(guò)一定溫度后，加速疲勞；粘度過(guò)小，則潤(rùn)滑油膜薄而強(qiáng)度不夠，增大磨擦和磨損，甚至?xí)a(chǎn)生非流體潤(rùn)滑或干磨擦，從而損壞機(jī)械。一般是高速、低負(fù)荷時(shí)，選擇低粘度油品；重負(fù)荷、低速時(shí)選擇高粘度油品。

　?。?） 油品性能監(jiān)測(cè)

　　油品在使用過(guò)程中，受熱氧化、機(jī)械剪切等作用，以及磨損粉末、水分、灰塵等的混入而逐漸變壞，使粘度、酸值、含水量上升，產(chǎn)生油泥，顏色變深，必須定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按規(guī)定及時(shí)更換。通常測(cè)試項(xiàng)目包括粘度、酸值、機(jī)械雜質(zhì)和水分。更換指標(biāo)如下表：

　　表4 油品更換指標(biāo)（僅供參考）

　　項(xiàng)目 換油指標(biāo) 試驗(yàn)方法
　　粘度變化率 ±15% GB/T265
　　酸值增加 1.0mgKOH/g GB/T4945
　　水分 0.5% GB/T 260
　　機(jī)械雜質(zhì) 0.5% GB/T 511
　　銅片腐蝕,121℃,3h,等于或大于 3b GB/T 5096

　　2．造紙機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用油與其它油品的不同之處

　　根據(jù)筆者走訪造紙廠進(jìn)行的用油調(diào)查情況顯示，許多造紙廠未采用造紙機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用油，而用其它油品代替，因而造成了潤(rùn)滑不良，設(shè)備潤(rùn)滑部件磨損，循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)因油泥而堵塞等。

　　造紙機(jī)械循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)必須采用專(zhuān)用油，不能用其它油品代替。比如，常用的機(jī)械油只具有抗氧防銹的作用，并且其水平一般，不能滿(mǎn)足造紙機(jī)械循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)油品氧化安定性、極壓抗磨性、抗乳化性能、過(guò)濾性能等方面的要求。

　　不能用齒輪油代替造紙機(jī)循環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)用油。造紙機(jī)循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)的使用工況有可能接觸水，因此對(duì)油的破乳化性能要求更嚴(yán)格。另外，由于其是循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)，對(duì)油品的過(guò)濾性能要求更嚴(yán)格，要求有更長(zhǎng)的使用壽命，因此對(duì)氧化安定性要求更高。由于循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)要潤(rùn)滑的部件有的是銅材質(zhì)，所以對(duì)銅腐的要求比齒輪油高。

　　不能用液壓油代替齒輪油。因?yàn)檠h(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)除了潤(rùn)滑軸承外，還要潤(rùn)滑齒輪，因此在極壓性能上要求比液壓油更為嚴(yán)格。