設備潤（rùn）滑是（shì）設備維護工作（zuò）的重要組成部分，而且（qiě）其作用日顯突（tū）出。設備潤滑工作包括潤滑管（guǎn）理與潤滑技術兩個範疇。近年來，潤滑技術發展迅（xùn）速，在設備工程領域中的地位顯著（zhe）提高，成為四大工程技術之一。

一、引言

        各類機械設備都是靠其機構（gòu）的運轉來實現其預定功能的。相互接觸的機（jī）器零件在運動中不可避（bì）免地產（chǎn）生摩擦，並導致機件產生（shēng）磨損。摩擦依潤（rùn）滑狀態不同可分為（wéi）：幹摩擦、邊界摩擦和液態摩擦。為了降低摩擦，減少磨損，降低能耗，提高設備運行效（xiào）率，常用的措施就是在設備（bèi）相對運動的部位（wèi）進行潤滑。就邊（biān）界摩擦而言，其潤滑原理為：潤（rùn）滑劑的分子與零件摩擦表（biǎo）麵結合而形（xíng）成邊界膜，從而不同程度地降低摩擦係數（shù），減少或防止零件磨損。

        用於設備潤滑的材料即潤滑劑，約有600餘種。潤滑劑可以分為潤滑基（jī）體和潤滑添加劑兩大類。潤滑基體又分（fèn）為天然潤滑劑和人工合成潤滑劑。

二、潤滑技術的發展與應用

        當前，在設備潤滑技術發展（zhǎn）中（zhōng）有四個方麵值得關（guān）注，現分述如下。

1．合成油品的發展與（yǔ）應用

        在天然油品中以礦物（wù）油應用最多。不論（lùn）礦（kuàng）物潤（rùn）滑油還是（shì）潤（rùn）滑脂，都有明顯（xiǎn）的潤滑效果與不足（zú）。

天然（rán）潤滑油突出的缺點為：

（1）油（yóu）液的黏度（dù）隨工作環境溫度變化而變化，影響機器潤（rùn）滑效果；

（2）在空氣中易氧化變質（zhì），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（jiàng）解，汙染環境（jìng）。

        為了克服天然潤滑油存在的（de）諸多問題，從20世紀（jì）30年代起，潤滑科技人員開始研製合（hé）成潤滑劑。美國（guó）、德國先後生產（chǎn）出各種（zhǒng）規格的合成（chéng）潤（rùn）滑油，並（bìng）逐步推廣應用。

    合成潤滑油的優點是：

（1）良好的黏（nián）溫性（xìng）能；

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

（3）低（dī）揮發性；

（4）降低摩擦係數20％－35％，降低功（gōng）耗4.4％-13.5％，個別的達到（dào）30％以上；

（5）有些品牌具有生（shēng）物降（jiàng）解性，有利於環保。

        合成潤滑油雖然（rán）價格較昂貴，一般（bān）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（jiǎn）少1/2。

        目前，世界工業發達國家普遍重視合成潤滑油的使用，尤其是在汽車（chē）上。如在美國，90％以上的汽油機和 60％以上的（de）柴油機均采用多級合成油；在（zài）日本，100％的汽油機和52％的柴油機采用多級合成油。在（zài）我國則應用較少，僅有13％的汽油機和16％的柴油機使用了多級合成油。

2．精密過濾技術的發展與應用（yòng）

        為了（le）保（bǎo）持機器潤滑油的潔淨度（dù），在設備維（wéi）護規程中均規定應對油液進行隨時或定時的過濾，去除雜質。但隨著對機器零件失效的深入（rù）分析發現，應用精密過濾技術有新的收（shōu）獲。    運行中機器零件（jiàn）的失效主要表現為四種形式。對於防止斷裂、變形和腐蝕，特別是前兩種失效，已（yǐ）有比較可靠的解決方法。如從設（shè）計（包（bāo）括對材料的選（xuǎn）用、 製造和監測等（děng）方麵采取措施，而磨損地難以預防。

        近（jìn）年來，國（guó）中外的（de）設備工程師通過試（shì）驗研究認（rèn）為，機件磨損表現為摩（mó）擦（cā）磨損、黏附磨損和（hé）磨粒磨損（sǔn）三種形式。前兩種磨損通過良好的潤（rùn）滑即（jí）可預防。對磨粒磨損的認識則（zé）不充分。大量實驗證明，油液中由金屬（shǔ）零件（jiàn）上脫落（luò）的顆粒雜質是（shì）造成（chéng）零件磨損的主要原因。因此，應經常檢測油液中（zhōng）磨粒的數量與形狀，做到及時清除。常用的方法就是對油液進行（háng）精密過濾，濾掉》5μm的雜質，其效果顯著。瑞典SKF軸承公司的（de）試驗表（biǎo）明，清除油液（yè）中2～5μm的固體顆粒後，軸（zhóu）承（chéng）的壽命可以延長10－50倍；日本BHP鋼鐵公司NSC軋鋼廠長期實行“潤

        滑汙染預防控製”取得顯著效果，設備故障（zhàng）由每年300餘起降至85起（qǐ），液壓泵更新率降低80％。

        對於精密過濾技術（shù），有的工程師稱其為“主動維（wéi）護”，並定義為“對導（dǎo）致設備零件損壞（失效）的根源性因素進行監測與控製，防止零件失效（xiào），降低設備（bèi）故（gù）障，減少維修的一種積極（jí）措施。”有的學術論文把這種措施稱（chēng）為“真正的預防維修”。據美國有關（guān）單位的報告分（fèn）析（xī），“主動維護” 以低成本保證設備液壓係（xì）統正（zhèng）常（cháng）運轉所支出的（de）費用（yòng）為故障（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（chēng）這種方式為第四代（dài）維修。

3．潤滑添加（jiā）劑的發展與應用

        隨著工業技術（shù）的進步和設備性能的提高，普通礦物潤滑油脂已難以滿足設備運轉的需（xū）求。為此，科技工作者開（kāi）始研究在潤滑劑中加人（rén）少量 （3％－5％）特製（zhì）物質，以改善其潤滑性能，這種特製物質被稱為潤滑添加劑。潤滑添加劑一般（bān）不改變潤滑基（jī）體的黏度等性能，也不與潤滑劑產生化學反應。

綜合來看，潤滑添加劑有以下作用：

（1）改善潤（rùn）滑劑的性（xìng）能。如增加油膜強度；

（2）提高潤滑劑的工作（zuò）適應（yīng）性。如改善（shàn）黏溫特性、降低油液凝點、消除油液（yè）中的泡沫等；

（3）增加潤（rùn）滑劑的穩定性。如提高（gāo）抗氧化性和（hé）抗腐蝕性；

（4）改（gǎi）善零件表麵

性能與（yǔ）工（gōng）作狀況（kuàng）。如提高零件抗（kàng）磨性，修複零（líng）件磨（mó）損，實現自（zì）適應功能。

目前，世界各（gè）國研製的潤滑（huá）添加劑（jì）已有11大類上千個品種，其中姣姣者為納米添加劑。該（gāi）項技術（shù）大大（dà）提高了設備潤滑應用效果。

（1）納米（mǐ）添加劑作用機理

        當物質顆粒（lì）尺寸細小到納米級時，通常在1-100nrn範圍（wéi）內（nèi），此時該物（wù）質本身的許（xǔ）多固（gù）有性能均發土質的變化。這種現象稱為納米（mǐ）效應。納米效（xiào）應之一的表麵與界麵效應，將使潤滑添加劑家（jiā）族產生一次（cì）飛躍。

        當物質粒子細化後，其表麵積顯著增加，同時處於表麵位置（zhì）的原子分子數量（liàng）也大幅增加。一般，粒度100nrn的粒子，其表麵原子分（fèn）子數僅占（zhàn）總原子分（fèn）子數的 2％；粒度10nrn的粒子，表麵原子分子數所占比例為20％；粒度1nm的粒子的表（biǎo）麵原子分子數所占比例則達90％以上。

        粒子表層原子分子的晶場環境和結合能與（yǔ）粒子內部原（yuán）子分子不一樣。表層原子周圍缺少（shǎo）電子，有很多空鍵，表現為不飽和狀態，具（jù）有（yǒu）極高的化學活動（dòng）能力。利用這種效（xiào）應可以大大改（gǎi）善潤滑劑的效能（néng）。

（2）納米添加劑性能分析

         目（mù）前，納米添加劑主要有納（nà）米無機物、納米無機（jī）鹽、納米有機化合物、納米有機高分（fèn）子材（cái）料和納（nà）米金（jīn）屬五類。它們（men）具備各自的優異性能，最突出的有以（yǐ）下三個方（fāng）麵。

        ①提高油膜強度。由於納米粒子的表（biǎo）麵界麵效應（yīng），當含有添加劑的潤滑油脂（zhī）與零件摩擦表麵接觸後，能形成納米吸附膜，並在運轉中形成納米反應膜。其強度遠遠（yuǎn）超過傳（chuán）統添加（jiā）劑產生的物理吸附膜、化學吸附膜和化學反（fǎn）應膜。而（ér）且由於其粒度非常小，它可以（yǐ）鑽人微米級添加劑進不去的超細微（wēi）縫隙，使潤滑效果更佳。

        ②提高添加劑的（de）懸浮密度和均（jun1）勻程度（dù）。由於納米粒子粒度小、重量輕，所以它很容易長（zhǎng）期穩定（dìng）地懸浮在潤滑油液（yè）中。如1粒1μm3的添加劑顆粒，當它細化為10nrn粒度的粒子後，其（qí）粒數可增至106粒。這被（bèi）稱為納米（mǐ）粒子的體積（jī）效應和數量效應。上述性能是普通添加劑不具（jù）備的。

        ③實現對零件的修複功（gōng）能。納米添（tiān）加劑的修複功能體現在兩個方麵。一方麵（miàn），添加劑（jì）中的納米金（jīn）屬粒子在催化劑的作用下與金屬零件表層（céng）結合，形成新的晶格結構，填平（píng）磨損痕跡。同時達到優化摩擦副配合（hé）間隙的效果；另一方麵（miàn），在運動零件發生極壓摩擦時，納米添（tiān）加劑能在零（líng）件表（biǎo）麵形成金（jīn）屬陶磁（cí）保護（hù）層，使其硬度大大提高，從而防止零（líng）件產生新的磨損。

4．油氣潤滑技術

        設備潤滑因設備結構和采用潤滑材料（liào）的不同有多種潤滑方式（shì）。比較先進的是自動定時給油裝置，其中以油霧潤滑（huá）應用較為普遍。

        目前，潤滑工程師正在研究（jiū）一種新的潤（rùn）滑方式，即油氣潤滑技術。它比（bǐ）油霧潤（rùn）滑在潤滑效果和油料消耗等方麵都有明顯改善。

        傳統的油霧潤（rùn）滑是使油液被霧化成0.5－2μm的霧粒，隨壓縮空氣等速前進到機器中。而油氣潤（rùn）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（liú）速，定時、定量地將油滴以0.02-0.05m/s的速（sù）度噴到潤滑部（bù）位。

        油氣潤滑（huá）的優點主要有：

（1）耗油量為油霧潤滑的1/10-1/30；

（2）油液（yè）外溢少，有利於改善工作環境；

（3）適用於高速、重載、高溫狀態下工作的零件的（de）潤（rùn）滑。

三、結語（yǔ）

        上述（shù）幾種新潤滑技術確（què）有其（qí）突出的（de）優越性，但任（rèn）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。潤滑工程師在采用新（xīn）的潤滑技術與潤滑材料時，應根據自己設備的結構與運行狀況合理選用，以取得最佳效果（guǒ）。