造纸机械设备循环润滑系统专用油的选择

    近年来，随着我国造纸工业的迅速发展，先后引进了国外的一些大型现代化造纸机、纸板机等整套设备，国产的造纸机械设备也向大幅宽、快速度发展，大大提高了我国造纸业的装备水平，加快了我国造纸工业现代化的步伐；据不完全统计[1]，我国幅宽4m以上的纸机已有近30台，车速在500-2000m/min不等。

　　这些设备的使用工况较为苛刻，属于高速、重负荷、纸机干部温度较高，湿部与水接触，因此对润滑剂提出了较高的要求。然而据调查，目前造纸行业选用润滑剂的水平参差不齐，存在着选油质量偏高或偏低的现象,有的用进口油品，有的用齿轮油等代替，即使规格完全相同的设备其用油质量相差也很大。据对11家造纸厂的调查[2]，使用油的种类最多为（油30种脂12种），最少的为（油10种脂6种），平均为（油17.5种,脂7.5种）,机械设计部门没有统一的选油依据,当前造纸机械设备用油尚未形成系列。

　　正确合理地选用润滑剂，有助于提高设备运行的可靠性、延长系统和元件的使用寿命，提高设备的开工率，减少设备维修费、误工费，提高经济效益，据报道[3]，国外现代化造纸厂因故停工一小时，直接经济损失在500-1000美元（不包括维修费）。本文将从造纸机械选择和应用润滑剂入手，进行探讨。

　　1. 纸机循环系统专用清洗油和循环润滑油

　　1.1循环系统

　　造纸机干部因作业运行时的温度较高,常采用以稀油站为中心的循环润滑系统,以压力将润滑油输送至各润滑点进行润滑和散热。在新型高速宽幅纸机上，湿段的主要轴承也用中心润滑站进行集中自动强制润滑，在这种系统中，造纸机的湿部和干部各设有中心润滑站，但统一地由自动控制系统进行管理操作。我国XHZ-6.3~XHZ125标准的稀油集中润滑装置的参数性能如表1[4]。

　　表1 稀油润滑装置的参数性能
　　参数性能 参数值
　　润滑油40℃运动粘度，mm2/S 32-460
　　润滑装置的公称压力/MPa 0.63
　　过滤精度/mm 0.08-0.12
　　冷却水温度/℃ <30
　　冷却水压力/ MPa <0.4
　　冷却器进油温度/℃ 50
　　油箱加热用蒸汽压力/ MPa 0.2-0.4

　　1.2专用清洗油

　　润滑系统的清洗和净化是维修工作的关键环节,新设备的润滑系统中不可避免有外界杂质,已经运行的设备,由于润滑油的老化变质,生成油泥,此外还会有外界带入的杂质,需定期对系统清洗。

　　1.2.1专用清洗油的性能

　　造纸机专用清洗油是采用优质矿物油加复合添加剂调配而成,具有优良的粘温性能、抗泡沫性和抗乳化性、抗氧、抗腐和防锈性能，其粘度牌号和主要性能指标如下表。

　　表2 造纸机专用清洗油粘度牌号和主要性能指标

　　项目 性能指标 实验方法
　　N32 N46
　　40℃运动粘度，mm2/S 28.8-35.2 41.4-50.6 GB/T265
　　粘度指数,≮ 95 GB/T2541
　　闪点(开口) ℃,≮ 200 GB/T 267
　　倾点℃, ≯ -9 GB/T 3535
　　抗泡性,≯ 75/0、75/0、75/0 GB/T 12579
　　铜片腐蚀,121℃,3h,≯ 2 GB/T 5096
　　抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 25 GB/T 7305
　　液相锈蚀试验(蒸馏水) 无锈 GB/T 11143
　　旋转氧弹试验150℃,min,≮ 200 SH/T193

　　1.2.2清洗油的使用

　　（1）在开始清洗前对润滑系统作全面的检查，要人工清除系统各环节所涂的防锈油(对新设备的循环润滑系统而言)，所采用的擦布必须是不掉毛的，以免堵塞油路。

　　（2）为了不让清洗油将系统中的油污带入轴承，在轴承进油口上加以隔离。

　　（3）按系统要求的容量加入清洗油。清洗油的粘度一般比选用的润滑油的粘度低，有利于净化。

　　（4）为了加强清洗效果，最好将循环的清洗油加热。

　　（5）热清洗油在系统的循环时间可根据装置的大小而定，小装置一般为1-4小时，大装置要稍长。

　　（6）清洗完成后，从系统中放出清洗油，人工清除落入油箱中的杂质。

　　（7）对于大型的润滑系统，在清洗油放出之后，还需用规定的循环系统润滑油进行清洗，让其循环2小时，放出。因润滑油的粘度高于清洗油的粘度，故能将更重的杂质悬浮起来洗掉。

　　1.3循环系统专用润滑油

　　针对造纸设备高速、重负荷、纸机干部温度较高、湿部与水接触的工况，应选用循环系统专用润滑油PMO(Paper Machine Oil)。

　　1.3.1  PMO特点、

　　（1） 良好的粘温性，以确保工作温度变化较大的情况下，维持正常润滑；

　　（2） 良好的氧化安定性，以确保循环使用中减缓油品的变质速度，延长油品的使用寿命；

　　（3） 良好的防锈性，以保证对润滑部件起到良好地防锈作用；

　　（4） 良好的抗泡性，使油品在循环过程中产生的气泡易于消失，以确保正常供油及油膜形成；

　　（5） 良好地抗乳化性，使混入油中的水很快分离，以保证油品的使用性能；

　　（6） 良好的过滤性能，防止过滤系统的堵塞；

　　（7） 良好的极压抗磨性能，以避免在重负荷下磨损和擦伤；

　　（8） 良好的清净分散性，以防止积炭沉积。

　　1.3.2 PMO的粘度牌号和性能指标

　　国内长城润滑油公司可提供PMO150、PMO220、PMO320。PMO的粘度牌号有150、220、320，其主要性能指标如下表。

　　表3 造纸机循环系统专用油（PMO）主要性能指标

　　ISO粘度级别 150 220 320 实验方法
　　40℃运动粘度，mm2/S 135-165 198-242 288-352 GB/T265
　　粘度指数,≮ 95 GB/T2541
　　闪点(开口) ℃,≮ 235 GB/T 267
　　倾点℃, ≯ -6 GB/T 3535
　　铜片腐蚀,121℃,3h,≯ 1b GB/T 5096
　　抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 20 GB/T 7305
　　液相锈蚀试验(蒸馏水) 无锈 GB/T 11143
　　旋转氧弹试验150℃,min,≮ 300 SH/T193
　　Timken OK值，Ibf,≮ 50 GB/T11144

　　1.3.3 PMO的应用

　　（1） 粘度的选择原则

　　选择的油品粘度过大，增加内摩擦阻力，动力损失也增加，磨擦热增大，并加速油品的变质，超过一定温度后，加速疲劳；粘度过小，则润滑油膜薄而强度不够，增大磨擦和磨损，甚至会产生非流体润滑或干磨擦，从而损坏机械。一般是高速、低负荷时，选择低粘度油品；重负荷、低速时选择高粘度油品。

　　（2） 油品性能监测

　　油品在使用过程中，受热氧化、机械剪切等作用，以及磨损粉末、水分、灰尘等的混入而逐渐变坏，使粘度、酸值、含水量上升，产生油泥，颜色变深，必须定期进行监测，按规定及时更换。通常测试项目包括粘度、酸值、机械杂质和水分。更换指标如下表：

　　表4 油品更换指标（仅供参考）

　　项目 换油指标 试验方法
　　粘度变化率 ±15% GB/T265
　　酸值增加 1.0mgKOH/g GB/T4945
　　水分 0.5% GB/T 260
　　机械杂质 0.5% GB/T 511
　　铜片腐蚀,121℃,3h,等于或大于 3b GB/T 5096

　　2．造纸机械循环系统专用油与其它油品的不同之处

　　根据笔者走访造纸厂进行的用油调查情况显示，许多造纸厂未采用造纸机械循环系统专用油，而用其它油品代替，因而造成了润滑不良，设备润滑部件磨损，循环润滑系统因油泥而堵塞等。

　　造纸机械循环润滑系统必须采用专用油，不能用其它油品代替。比如，常用的机械油只具有抗氧防锈的作用，并且其水平一般，不能满足造纸机械循环润滑系统对油品氧化安定性、极压抗磨性、抗乳化性能、过滤性能等方面的要求。

　　不能用齿轮油代替造纸机循环系统专用油。造纸机循环润滑系统的使用工况有可能接触水，因此对油的破乳化性能要求更严格。另外，由于其是循环润滑系统，对油品的过滤性能要求更严格，要求有更长的使用寿命，因此对氧化安定性要求更高。由于循环润滑系统要润滑的部件有的是铜材质，所以对铜腐的要求比齿轮油高。

　　不能用液压油代替齿轮油。因为循环润滑系统除了润滑轴承外，还要润滑齿轮，因此在极压性能上要求比液压油更为严格。