齒輪箱油出現泡沫如何處理？潤滑油在線監測專家答

 

 

潤滑油產生泡沫的危害

 

 

1）潤滑油的壓縮性大，油泵效率下降，使供油不正常或供油系統發生氣阻。從而造成摩擦部位斷油，產生磨損或燒結。

 

 

2）使潤滑油從呼吸孔和注油管中發生溢流或在油液面指示器中顯示假的液面，致使供油量不足。

 

 

3）潤滑油和空氣的接觸面積變大，促使油品加速氧化變質，縮短使用壽命。

 

 

4）向容器內充入的潤滑油減少，使泡沫消失的時間延長。若在油壓機內使用，會使液壓系統壓力不穩，冷卻能力下降，影響功率及速度泡沫產生，潤滑油表面張力下降，設備極壓接觸面形不成油膜，齒輪表面點蝕，嚴重的潤滑不良可造成斷裂。

 

 

 

潤滑油泡沫性質及測定方法

 

 

泡沫位于油表面。定義為大量空氣存于油中在油表面形成含油量少的結構。大多情況下在泡沫下面有足夠的油潤滑工作元件。

 

 

潤滑油應該有良好的空氣釋放值和抗泡性。空氣釋放值是鑒定潤滑油的分離霧沫空氣的能力。測定方法是將試樣加熱到25℃、50℃和75℃，通過對試樣油品吹入過量的壓縮空氣（通氣7min），使試樣油激烈攪動，空氣在試樣中形成小氣泡（霧沫空氣）。停氣后試樣油中霧沫空氣休積減至0.2%的時間，該時間即為空氣釋放值。時間越短，表示該潤滑油的空氣釋放值越好。

 

 

將200ML油樣放入100ML量筒內，按24℃、93℃、再24℃三個溫度順序進行測定，每個程序通空氣5MIN（94ML/MIN），空氣通過氣體擴散后產生大量泡沫，記錄油面上的泡沫體積，稱為泡沫傾向。

 

 

停止通氣后，泡沫不斷破滅，停止通氣10min后殘留的泡沫體積稱為泡沫穩定性，泡沫傾向/泡沫穩定性的體積越小，則表示該油品的抗泡性越好。因此，對使用中的潤滑油進行泡沫性質測定，可以判斷出是否因潤滑油質量變化而引起產生大量泡沫的主要原因。

 

 

潤滑油產生泡沫的原因

 

 

油箱設計不合理，油污染油質下降進入空氣——在機械設備運轉循環過程中，將空氣帶進油中面產生泡沫。進入空氣是少量空氣以極小的泡泡分布在整個油箱中。

 

 

進入空氣與泡沫的處理不同，通常是完全分離的問題。它比泡沫更嚴重，會引起泵穴蝕，油氧化等，進入空氣與溶解空氣不同。通常油中含8-12%的溶解空氣在工業齒輪油、發動機潤滑油、液壓油及導軌油等各種油品中，含有種不同性質的添加劑，這些添加劑多數是極化性化合物，具有表面活性作用，促使油品產生氣泡。

 

 

潤滑油在使用過程中，由于氧化、分解而生成的一些膠質、瀝青質及油泥殘渣等都能促使起泡增多。由于油品在使用過程中老化變質，致使油品的表面張力下降，也會促使泡沫的產生。

 

 

如何防止潤滑油產生泡沫

 

 

抗泡方法：物理—機械抗泡和化學抗泡。

 

 

抗泡濟物質特性：（1）抗泡劑不能溶于潤滑油中；（2）抗泡劑能均勻地分散在潤滑油中；（3）抗泡劑表面張力比潤滑油要小。

 

 

1）物理-機械抗泡

 

 

（1）消除雜質。

 

 

塵土、煤粉是磨煤機潤齒輪箱潤滑油氣泡失控的罪魁。不僅是塵土本身，鈣也會吸附抗泡劑。查濾器及呼吸器是否有顆粒。在多塵的地方安裝過濾器。排氣口向下以免集塵尤其在塵土多的情況下。除去或減少導致潤滑油產生泡沫的物質。在裝油或換油之前應該對整個潤滑系統進行認真的清洗，尤其是要把清洗用的金屬清洗劑的殘留物清除干凈。

 

 

（2）控制油箱空氣進入量。

 

 

避免大量空氣進入油箱，進入的空氣釋放到油箱，系統中的齒輪轉動、擠壓會產生氣泡。若油箱通風不良齒輪攪動產生的氣泡無法消除。

 

 

相反，若油箱存在壓力，當流體進入油箱后，壓力被釋放，表面一定的正壓會阻止溶解空氣釋放。首先消除進入空氣源，若不可能或氣泡太多無法釋放，試著讓流體沿著斜面流動，有足夠的時間暴露在空氣中。確保油箱接地，或擴大油箱面積，或換成合成油。

 

 

（3）油面過高或過低。

 

 

正確的油位很關鍵。油位高，運動件會帶入空氣。油位低會將氣泡帶到液面。應采取的措施是定期觀察油標，保證油位，防止急劇的溫度變化。在滾動軸承中，通用規則是油位在最底端珠子或滾柱的一半。太高容易起泡。

 

 

（4）油箱設計維護。

 

 

注重油箱設計對抗泡性的影響，濾器堵是進入空氣的一個原因。如果沒有明顯的污染，氣泡會堵住濾器，濾器拆除會消失。注意硅藻土類濾芯也會引起空氣進入。

 

 

應采取的措施是確保濾器正確安裝，定期檢查濾器或呼吸器是否破損、堵塞和過濾不足，并進行定清洗更換。改變吸入口向下，減少顆粒進入。基本是保證汽泡有足夠的時間在表面積以利于釋放。

 

 

（5）油溫變化。

 

 

環境和設備的運行方式是造成潤滑油溫度急劇變化的主要原因。系統可根據實際情況增加冷卻裝置以控制油溫，防止急劇的溫度變化造成油質下降泡沫產生。

 

 

2）化學抗泡――添加抗泡劑

 

 

猛力搖動塞住的缸子看泡沫或進入的空氣能否在半小時內消失，若不能，取樣看是否有污染尤其是硅，皂，清洗劑。硅的來源包括抗泡劑添加過多，含硅密封及降解硅密封，以及涂有硅密封的接頭。顆粒和滑脂會形成穩定的泡沫。在清洗劑存在時抗泡劑可能會失去作用。某些抗泡劑會吸附到裸露的金屬表面，從油中分離出來。

 

 

應采取的措施：排除硅污染。檢查滑脂或密封的可能污染，分析是否有清洗劑污染。消除污染源然后排空，清洗，再添加，徹底沖洗接頭。為方便安裝零件可使用硅油或稠油涂在表面而不使用滑脂。

 

 

檢查高壓泵吸入端是否泄漏。查看油箱液體流動設計造成氣泡反復循環或沒有足夠的時間分離，并按本條建議相應處理。改變油品粘度或使用合成油也許會有幫助。如果問題來自抗泡劑消耗，應先確認沒有其他原因。小心添加抗泡劑。

 

 

從以上潤滑油泡沫產生原因可以看出，在日常工作中，可以采取調整油箱容積保持合理油量油位，做好定檢工作疏通呼吸器控制油箱空氣進入量消除泡沫釋放壓力，加強過濾清除油內雜質提高潤滑油品質等措施，結合化學抗泡方法，添加適試量抗泡劑可有效避免和消除齒輪箱潤滑油泡沫產生，以及更換潤滑油等。

 

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油品酸值的大幅度增高通常源于油品氧化，如果酸值變化非常明顯，與油品的成分有關。合成油里添加有大量合成酯成分來提高PAO與添加劑的相容性。PAO氧化后酸值變化并不明顯，但是合成酯受熱氧化后酸值會發生很大變化，這是因為合成酯高溫下會裂解形成自由基，與氧氣發生反應，生成醇、醛、酸等化合物，而醇和醛也會進一步氧化成酸，促使油品酸值增加。

 

此外，PAO在高溫下容易發生斷裂，產生短鏈的烷烴和烯烴，導致黏度下降，因此對于該油而言，若發生了氧化，黏度也會有較明顯的下降，這點從黏度與酸值的分布情況也得到印證。因此綜合黏度與酸值的變化規律，所以酸值增高原因的確是源于油品氧化。