1、1,重载开式齿轮的润滑问题,中国石化润滑油重庆分公司2010年6月,2,国外开式齿轮润滑脂概况,MOBILTAC LL、 MOBILTAC MM 、 MOBILTAC QQ 无溶剂沥青型，MOBILTAC LL、 MOBILTAC MM 用于低温MOBILTAC325 NC、 MOBILTAC375 NC 溶剂沥青型， MOBILTAC325 NC溶剂更多，用于低温SCHAEFFEN的322 BLACK BEAUTY OPEN GEAR LUBE 溶剂型Mobil OGL007 皂基非溶剂型Klber Grafloscon C SG00 Ultra等 皂基非溶剂型Fuchs Reiner Ce
2、plattyn KG10,Unigrease FG800 皂基非溶剂型 76 LUBRICANT 的76 open gear compund 锂皂稠化高粘度油，加EP剂、石墨WITHMORES的BMG-6000 无机稠化剂稠化高粘度油加EP、AW、固体润滑剂EXXON的DYNAGEAR 无沥青型，高粘度油加二硫化钼,3,7420系列重负荷开式齿轮脂 采用皂类稠化剂稠化高粘度基础油，并加有极细的固体润滑剂、极压抗磨、抗氧、防腐、防锈等添加剂，具有良好的极压抗磨性、粘附性、抗水性和抗氧化性能。 7420系列重负荷开式齿轮脂适用于大型、重负荷、低速至中速的开式齿轮及齿型联轴节的润滑，适用温度范围：-
3、30120。,4,几种常见开式齿轮脂对比,工艺对比,5,几种常见开式齿轮脂对比,理化性能对比,6,几种常见开式齿轮脂对比,极压性能对比,7,高温抗流失性对比条件: 120,1小时,室温下粘附性比较实验设备（考察不同转速、不同时间下底流失量）,泵送性试验（考察不同温度、不同目数滤网下底泵送性能）,喷射润滑方式的开式齿轮可以用开式齿轮脂磨合,8,冀东水泥唐山丰润三期使用Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500齿轮啮合出来瞬间的照片-1,9,冀东水泥唐山丰润三期使用Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500齿轮啮合出来瞬间的照片-2,10,冀东水泥唐山丰润三期使
4、用Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500齿轮啮合出来瞬间的照片-3,11,冀东水泥唐山丰润三期使用Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500齿轮啮合出来瞬间的照片-4,12,冀东水泥唐山丰润三期使用Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500齿轮啮合出来瞬间的照片-5,13,长城7420在1号水泥磨上的效果图-1,14,长城7420在1号水泥磨上的效果图-2,15,冀东水泥唐山丰润三期使用FuchsCeplattyn KG 10 HMF-2500效果图,VS,长城7420的效果图,重载开式齿轮在经过咬合后，由于载荷较重，如果大小齿轮吻合较
5、好，都会将齿轮表面的润滑脂极压到两边齿轮沟底或两边,16,220号开式齿轮润滑油在2号水泥磨上的图片,17,四川济鹏建材有限公司是将火电厂的煤炭经燃烧后的渣碾磨成粉末作为水泥的填充材料,使用长城7420（00）开式齿轮润滑脂，客户认为效果很好，噪音、振动、温度等都很正常。齿轮咬合后表面比较光洁,18,这种磨损发生在齿轮运转的早期阶段，粗糙的开式齿轮表面的机加工痕迹逐渐消失，齿面呈光亮状态，常称为跑合磨损。磨光和中等磨损都属于正常磨损类型。 正常磨损的形貌特征：磨光是一种缓慢的磨合，两接触齿面的凹凸不平逐渐被磨去，机加工痕迹逐渐消失，齿面粗糙度大为降低，因此产生光滑的齿面，磨光对改善齿轮的运转状
6、态有积极的促进作用，左下图为磨光图片实例。中等磨损齿面的特征是两齿面都有金属移失，在节曲面附近出现一条连续的条带，如右下图。在寿命以内的正常磨损并不影响齿轮的使用。,该内容是摘自作者:丁灯，单位:克鲁勃润滑剂上海有限公司,重载开式齿轮的正常磨损,19,a)磨光实例b)中等磨损实例,对于新制大型开式齿轮或翻面使用的齿面：在齿轮的运行初期，必须通过磨合过程来达到磨光的目的，借助专用磨合润滑剂快速降低表面粗糙度、提高接触比例，防止出现初期损伤，为后期取得良好润滑状态创造条件,20,大型开式齿轮副在运转初期，接触面积小，存在局部过载，高点的局部接触应力往往超过材料的接触疲劳强度，疲劳裂纹就会陆续出现。
7、若此类疲劳裂纹不能快速消除，疲劳裂纹会持续发展成点蚀损伤。如果出现以下几种情况，就需要查找原因,1、磨料磨损,磨料磨损的形貌特征：齿面出现不同尺寸的分散凹坑，其边缘比较圆滑；此种损伤类型与润滑无关，且不会持续扩展，但降低了齿轮的接触比例,21,2、过度磨损,过度磨损是指由于长期使用性能欠缺的润滑剂，抗磨损性能差，摩擦系数过高，大的滑动摩擦力使轮齿表面快速磨损，从而使齿轮副达不到设计寿命。,过度磨损的形貌特征：齿轮表面明显粗糙，严重时齿廓失去渐开线形状，通常过度磨损的齿轮伴随着胶合、擦伤等损伤，但由于磨损较快，不易出现裂纹和点蚀。,22,齿轮的过度磨损和所用润滑剂性能直接相关。要求润滑剂具有适合
8、工况推荐的工作粘度，含极压添加剂、良好的抗磨性能、低的滑动摩擦系数，能够有效降低齿轮的磨损速度，延长齿轮寿命。,23,3、擦伤,擦伤是由于齿轮表面承受过大的接触压力、润滑剂极压性能不足或齿面缺乏足够的润滑剂，导致润滑油膜不能建立，齿轮处于干摩擦或边界摩擦状态，啮合齿面直接接触，造成齿轮材料的移除,齿轮中等擦伤实例,齿轮严重擦伤实例,擦伤的形貌特征：在齿面上沿滑动方向出现沟槽，主要分布在滑动速度较快的齿顶、齿根区域。按照损伤面积的大小，可分为轻微擦伤、中等擦伤、严重擦伤。,24,防止齿轮擦伤，除避免设备超负荷运行，造成轮齿接触压力过大外。在润滑方面需注意如下方面： 1)选用承载能力强、粘度高的润
9、滑剂，改善润滑条件，提高油膜厚度。 2)保障足量的润滑剂到达啮合齿面，若采取喷射润滑方式，需合理设置系统参数，避免喷射间隔时间过长、润滑剂用量过低，在运行中注意防止出现润滑系统故障，若采取油池润滑方式，需在日常检查中注意液位的高低，尤其是当齿轮中心线和油池液面具有一定斜度时，注意油位的的高度应以高端为准。,25,4、胶合 胶合是由于齿轮承受过大的接触压力或较高的齿面温度，导致润滑油膜不能建立，齿面上不平的峰谷在接触时发生局部高压熔焊，而后随着齿面的相对运动，促使节点发生塑性变形和破裂，导致齿面材料的损失和迁移。由于高温导致润滑失效而形成的胶和称为“热胶和”，由于啮合齿轮间接触压力超过润滑油承载
10、能力导致润滑失效而形成的胶和称为“冷胶合”。,26,胶合的形貌特征：相互啮合齿面间齿面表层材料发生撕裂，形成连续的、一定面积、一定深度的凹坑，严重时可能覆盖整个齿宽。胶合通常发生在相对滑动速度较高的齿顶和齿根区域。,27,对于胶合损伤，一方面需要避免超负荷运行，即便齿轮短时处于过载状态，过大的接触压力也会在齿面上产生胶合。另外在润滑方面必须选择合适的润滑剂，由于胶和现象必须在破坏润滑油膜时才能发生，因此选用粘度高、粘附性能好、含极压添加剂的齿轮润滑剂能够抑制胶合的产生。,28,5、点蚀和剥落,点蚀的初期形貌是疲劳裂纹。若轮齿接触应力超过极限应力值，并达到一定的循环次数时，材料就可能出现疲劳裂纹
11、。随着这些裂纹扩展、连接，最终造成齿面金属材料的脱落，形成初期点蚀，并可能持续发展为扩展性点蚀、片蚀或剥落。点蚀损伤对齿轮的使用寿命有较大的影响，严重时使齿轮厚度大大减少，甚至出现断齿。,初期点蚀实例,点蚀的形貌特征：齿面金属材料的遗失、出现凹坑、且凹坑的边缘较为尖锐。图片显示了各种点蚀的具体形貌。,29,扩展性点蚀实例,点蚀引起的材料剥落实例,30,对于点蚀损伤，需抑制其发展源头，即裂纹的产生，在开式齿轮的不同运行阶段，借助于润滑，可以防止点蚀的出现。 1)在齿轮副投入使用的初期，使用专用的磨合润滑剂，使齿轮快速经历磨光过程，在消除已产生裂纹的同时，提高齿轮的接触比例，防止新的疲劳裂纹产生。
12、 2)当齿轮接触比例上升后，换用高粘度的润滑油，建立足够厚度的润滑油膜，使载荷平均分布，降低接触压力。如此，能够有效杜绝点蚀损伤的发生，并缓解既有点蚀的扩展,31,轮齿的塑性变形是一种卸去施加的载荷后不能恢复的变形，其诱因都是轮齿受过大载荷造成的。轮齿的塑性变形可以分为两大类：齿体塑变和齿面塑变。前者是由于齿体材料受到的应力超过弹性极限所致，而后者除了高应力外还与轮齿啮和时的摩擦条件有关（摩擦使齿面材料流动）。对于开式齿轮，典型的齿面塑变类型为起脊。,6、塑性变形,起脊的形貌特征：齿轮材料在齿表上流动，齿面上出现类似山脊的形状，平行于齿轮的啮合线，严重时沿整个齿宽分布,32,对于开式齿轮，过大
13、的冲击载荷和滑动摩擦力是形成塑性变形的主要因素，除设备安装、维护时注意保证各安装限度和尺寸外，良好的润滑条件能够缓解塑性变形的产生。 1)选用能够形成足够润滑油膜的润滑油，有效吸收齿轮啮合时的冲击力，降低齿轮承受的冲击载荷。 2)良好的润滑能够降低摩擦系数，降低齿轮受到的滑动摩擦力，避免齿面材料出现流动。,33,现场情况，2010年5月18日,罗江利森水泥,1、检测开式齿轮表面情况,结果如下,34,2号水泥磨取样点220号开式齿轮油,1号水泥磨取样点7420齿轮润滑脂,2、现场收集油样，取样点如下：,35,综上所述,1、对比7420与Fuchs Ceplattyn KG 10 HMF-2500在开式齿轮上的润滑状况及效果，两者是相当的。2、通过仔细观察齿轮表面情况，没有出现磨料磨损 、 过度磨损、 擦伤 、 胶合 、 点蚀和剥落、 塑性变形 等的迹象，表面润滑状态还是比较好的。3、对比7420在其他单位重载开式齿轮上的运行效果，与在贵公司的效果是一样的。4、对贵公司开式齿轮在磨合初期，7420润滑后出现的咬合面比较光滑是正常情况 注意：在开式齿轮运行过程中，要保证齿轮润滑脂的液面，大齿在传动时，才能有效携带到润滑脂,36,谢谢大家！,
