設備潤滑是設（shè）備維護工作的重（chóng）要組成部分，而且其作（zuò）用日顯突出（chū）。設備潤滑工作包括（kuò）潤滑管理與潤滑技術兩個範疇。近年來，潤滑技術發展（zhǎn）迅速，在設備工程領域中的地位顯著提高，成為四大工（gōng）程技術之一。

一、引言

        各類機械設備都是靠其機構的運轉來實現（xiàn）其預定功能的。相互接觸的機器零件在運動中不可避免地產生摩擦，並導致機件產（chǎn）生磨損。摩擦依潤滑狀態不同（tóng）可分為：幹摩（mó）擦、邊界摩擦和液態摩擦。為了降低摩擦，減少磨損，降（jiàng）低能耗，提高設備運行效率（lǜ），常用的措施就是在設（shè）備相對運動的部位進行潤（rùn）滑。就邊界摩擦而言，其潤滑原理為：潤滑劑的分子與零件摩（mó）擦表麵（miàn）結合而形成邊界膜，從（cóng）而（ér）不同程度地降低摩（mó）擦係數，減少或防（fáng）止零件磨損。

        用於設備潤滑（huá）的材料即潤（rùn）滑劑（jì），約有（yǒu）600餘種（zhǒng）。潤滑劑（jì）可以分為潤滑基體和潤滑添加劑（jì）兩大類。潤滑基體又分為天（tiān）然（rán）潤滑劑和人工合（hé）成（chéng）潤滑劑。

二、潤（rùn）滑技術的發展與應用

        當（dāng）前，在設備潤滑技術發展中有四個方麵值得關注，現分述如下。

1．合成（chéng）油品的發展（zhǎn）與應用

        在天然油品中（zhōng）以（yǐ）礦物油應用最多。不論礦物潤滑油還是潤滑脂，都有明顯的（de）潤滑效果與不足。

天然潤滑油突出的缺點為（wéi）：

（1）油液的黏度隨工作環境溫度變化而變（biàn）化，影響機器（qì）潤滑效果；

（2）在（zài）空氣中易氧化變質，尤其在高溫情況下，其穩定性較差；

（3）摩擦係數偏大，運動功率消耗偏大；

（4）油液不易降解，汙（wū）染環境（jìng）。

        為了克服天然潤滑油存在的諸多問題，從20世紀30年代起，潤滑科技人員開始（shǐ）研製合成潤滑劑。美國、德國先後生產出各種規格的合成潤滑油，並逐步推廣應用。

    合成潤滑油的優點是（shì）：

（1）良好的黏溫性能；

（2）高溫抗氧化的穩定性（xìng），使用期長，約為礦物油的六倍。因此，可減少（shǎo）換油次數，節約材料；

（3）低揮發性；

（4）降低摩擦係數20％－35％，降低（dī）功耗4.4％-13.5％，個別的達到30％以上（shàng）；

（5）有些（xiē）品牌具有生物降（jiàng）解性（xìng），有利（lì）於環保。

        合成潤滑油雖然價格較（jiào）昂貴，一般為礦物油的4-5倍，但若選用適當，其總費用仍能減少，有的可減少1/2。

        目前（qián），世界工（gōng）業發達國家普遍重視合成（chéng）潤滑油的使用，尤（yóu）其是在汽車上（shàng）。如在美國，90％以上的汽油機和 60％以上的柴油機均采（cǎi）用多級（jí）合成油；在日本，100％的汽油機和52％的柴油機采用多級合成油。在我國則應用較少，僅有13％的汽油（yóu）機和（hé）16％的柴油機使用（yòng）了多級合成（chéng）油。

2．精密過（guò）濾技術的發（fā）展與（yǔ）應用

        為了保持（chí）機器潤滑油的潔淨度，在設備維護規（guī）程中均規定應對油液進行隨時或（huò）定時的過濾（lǜ），去除雜質。但隨著（zhe）對機器零（líng）件失效的深（shēn）入（rù）分析發現，應用（yòng）精密過濾技術有新的收獲。    運行中機器零件的失效主要表現為四種形式。對於防止斷裂、變形和腐蝕，特（tè）別是前兩種失效，已有比（bǐ）較可靠的解決（jué）方法。如從設計（jì）（包（bāo）括（kuò）對材（cái）料（liào）的選用、 製造和監測等方麵采（cǎi）取措施，而磨損地難以預防。

        近年來，國（guó）中外的設備（bèi）工程師通過試（shì）驗研究認（rèn）為，機件磨損表現為摩擦磨損、黏（nián）附（fù）磨損和磨（mó）粒磨損三種形（xíng）式。前兩種磨損通過良好的潤滑即可預防。對磨（mó）粒磨損的認識（shí）則不（bú）充分。大量實驗證（zhèng）明，油（yóu）液中（zhōng）由金屬零件上脫落的顆粒雜質是造成零件磨（mó）損的主要（yào）原因。因此，應經常檢測油液中磨粒（lì）的數量與形狀，做到及時清除。常用的方法就是對油（yóu）液進行精密過濾，濾掉》5μm的（de）雜質，其效果顯著。瑞典SKF軸承公司（sī）的試驗表明，清除油液（yè）中2～5μm的固體顆粒後，軸承的壽命可以延長10－50倍；日本BHP鋼鐵公（gōng）司NSC軋鋼廠長期實行（háng）“潤

        滑汙染預（yù）防控製”取（qǔ）得（dé）顯著效果，設備故障由每年300餘起降至85起，液壓泵更新率降低80％。

        對（duì）於精密過濾技術，有的工程師稱其為“主動維護（hù）”，並定義為“對導致設備零件損壞（huài）（失效（xiào））的根源性因素進行監測與控製，防止零件失效，降低設備故障，減少維修的一（yī）種積（jī）極措施。”有（yǒu）的學術論文把這種措（cuò）施稱為“真正的預防維修”。據美國有關單位的（de）報告分析，“主動維護” 以低成本保證設備液壓係統（tǒng）正常運轉所支出的費用為（wéi）故障（事後）維修費用的1/180，為定期（預防）維修的1／130，為狀態（預知）維修的1/80。所以，它稱這種方式（shì）為第四代維（wéi）修（xiū）。

3．潤滑添加劑的發展與應用

        隨著工業技術的進步（bù）和設備性（xìng）能的提（tí）高，普通礦物潤滑油脂已難以滿足設備運轉的需求。為此，科技工作者開始研究在（zài）潤滑劑中加人少量 （3％－5％）特製物質，以改善其潤滑性能，這種特製（zhì）物質被稱為（wéi）潤滑添（tiān）加劑。潤滑添加劑一般不改變潤滑基體的黏（nián）度等性能，也不與（yǔ）潤滑劑產生化學反應。

綜合來看，潤滑添加（jiā）劑有以下作用：

（1）改善潤滑劑的性能。如增加油膜強度；

（2）提高潤滑劑的工作適應性。如改善黏溫特性、降低油液凝點、消除油液中的泡沫等；

（3）增加潤滑（huá）劑的穩定性。如（rú）提高抗氧化性和抗腐蝕性；

（4）改善零件表麵

性（xìng）能與工作狀況。如提高零件抗磨性，修複零件磨損，實現自適應功能。

目前，世（shì）界各國研製的潤滑（huá）添加劑已有11大類（lèi）上千（qiān）個品（pǐn）種，其中姣姣者為納（nà）米添加劑。該項技術大大提高了設備潤滑應用效果。

（1）納米添加劑作（zuò）用機理

        當物質顆粒（lì）尺寸細（xì）小到納米級（jí）時，通常在1-100nrn範圍內，此（cǐ）時該物質本身的（de）許多固有性（xìng）能均發（fā）土質的變化（huà）。這（zhè）種現（xiàn）象稱為納米（mǐ）效應。納米效應之一的表麵與界麵效應，將使潤滑添加劑（jì）家族產生（shēng）一次飛（fēi）躍。

        當物質粒子細化後，其表麵積顯著（zhe）增加，同時處於表麵（miàn）位（wèi）置（zhì）的原子分子數量也大幅（fú）增（zēng）加。一般，粒度100nrn的粒子，其表麵原子分子數僅占總原子分子數的 2％；粒度10nrn的粒子，表麵原子分子數（shù）所占比（bǐ）例為20％；粒度1nm的粒子的表（biǎo）麵原子分子數所占比例則達90％以（yǐ）上。

        粒（lì）子表層原子分子（zǐ）的晶場環境和（hé）結合能與粒子內部原子分子不一樣。表層原子周圍缺少電子，有很多（duō）空（kōng）鍵（jiàn），表現為不飽和狀態，具有極高的化學活動能力。利用這種效（xiào）應可以大大改善潤滑劑的效能。

（2）納米添加劑性能分（fèn）析（xī）

         目前，納米添加劑主要有納米無機物、納米無機鹽、納米有機化合（hé）物、納米有機高分子材料和納米金屬（shǔ）五類。它們具備（bèi）各自的優異性能，最突出的有以下三個（gè）方麵。

        ①提（tí）高油膜強度。由（yóu）於納米粒子的表（biǎo）麵界麵效應，當含（hán）有添（tiān）加劑的潤滑油脂與零件摩擦表麵接觸後，能形成納米（mǐ）吸（xī）附膜（mó），並在運轉中形成納米反應膜。其強度遠遠超過傳統添加劑產生的物理吸附膜、化學吸附膜和（hé）化學反應膜。而且由於其粒度非常小（xiǎo），它可以鑽人微米級添加（jiā）劑進不（bú）去的超（chāo）細微縫隙，使（shǐ）潤滑效果更佳。

        ②提高添加劑的懸浮密度（dù）和均勻程度。由於納米粒子粒度小、重（chóng）量輕，所以它（tā）很容易長期穩定地懸浮在潤滑油液中。如（rú）1粒1μm3的添加劑顆（kē）粒，當它細化為10nrn粒度的粒（lì）子（zǐ）後，其粒數可（kě）增至106粒（lì）。這（zhè）被稱為納米粒子的體積效應和數量效應。上述性能是普通添加劑不具備的（de）。

        ③實現對零件的（de）修複功能。納米添加劑的修複功能體現在兩個方麵。一（yī）方麵，添加劑中的納米金屬粒子（zǐ）在催化劑（jì）的作用下與金屬零（líng）件表層結合，形成（chéng）新的晶格結構，填平磨損痕跡。同時（shí）達到優化摩（mó）擦（cā）副配合間隙的（de）效果；另一方麵，在運動零件發生極壓摩擦時，納米添加劑能在零件表麵形成金屬陶磁保護層，使其（qí）硬（yìng）度大大提高，從而防止零件產生新（xīn）的（de）磨損。

4．油氣潤滑技術

        設備潤滑因設備結構和采用潤滑材料的（de）不（bú）同有多種潤滑方式。比較先進的是自動定時給油裝置，其（qí）中以油霧潤（rùn）滑應（yīng）用較為（wéi）普（pǔ）遍。

        目前（qián），潤滑工程師正在研究一（yī）種新（xīn）的潤（rùn）滑方式，即油氣潤滑技術。它（tā）比油霧潤滑在潤滑（huá）效果和油（yóu）料消耗等方麵都有明顯改善。

        傳統的（de）油霧潤滑是使油液被（bèi）霧（wù）化成0.5－2μm的霧粒，隨壓縮空氣（qì）等速前（qián）進到機（jī）器（qì）中。而油氣（qì）潤滑是用步進式給油器以0.3-0.4MPa的壓縮空氣，以 30-80m/s的流速，定時、定量地將油滴以0.02-0.05m/s的（de）速度噴到潤滑部位（wèi）。

        油氣（qì）潤滑的優點主要有：

（1）耗油量為油（yóu）霧潤（rùn）滑的1/10-1/30；

（2）油液外溢少，有利於改善工作環境；

（3）適用於高速、重載（zǎi）、高溫狀態下工作的零件的潤滑。

三（sān）、結（jié）語

        上述幾種新潤滑技（jì）術確有（yǒu）其突出的優越性，但任何先進技術都有其適用範圍，且上述潤滑技術有的是國外的經驗。潤滑工程師（shī）在采用新的潤滑技術與潤滑材料時，應根據自（zì）己設備的結（jié）構與運行狀況合理（lǐ）選用，以取得最佳效（xiào）果。