油霧潤滑
2024-08-16
一、概述
油霧潤滑屬于氣液兩相流體冷卻潤滑技術(shù)，它作為一種較先進的微量的潤滑方式，曾應(yīng)用于滾動軸承、滑動軸承、齒輪、蝸輪、鏈輪等各種摩擦副。油霧潤滑技術(shù)是利用壓縮風(fēng)的能量，將液態(tài)的潤滑油霧化成1um-3um的小顆粒，懸浮在壓縮風(fēng)中形成一種混合 體（油霧），在自身的壓力能下，經(jīng)過傳輸管線，輸送到各個需要的部位，提供潤滑的一種新的潤滑方式。
二、油霧潤滑原理
早在20世紀30年代，油霧潤滑就已在歐洲出現(xiàn)，到了50年代才傳到了美國。在油霧潤滑中，油霧是怎樣形成的呢？通常是如下這樣的：壓縮空氣通過進氣口進入閥體后，沿噴嘴的進氣孔進入噴嘴內(nèi)腔，并從文氏管噴出進入霧化室，這時，真空室內(nèi)產(chǎn)生負壓，并使?jié)櫥徒?jīng)濾油器和噴油管進入真空室，然后滴入文氏管中，油滴被氣流噴碎成不均勻的油粒，再從噴霧的排霧孔進入貯油器的上部，大的油粒在重力作用下落回到貯油器下部的油中，只有小于3μm的微粒留在氣體中形成油霧，隨壓縮空氣經(jīng)管道輸送到潤滑點。
為了將潤滑油輸送到摩擦點，首先要在一個潤滑油霧化裝置中將潤滑油霧化得非常細小。霧化后的潤滑油微粒的表面張力大于潤滑油微粒的吸引力。結(jié)果，使得精細地霧化的潤滑油處在一種接近于氣態(tài)的狀態(tài)。霧化的潤滑油能夠在這種狀態(tài)下由霧化裝置經(jīng)過分配器輸送到各個摩擦點去。但由于油霧在進入潤滑點后不能產(chǎn)生潤滑所需的油膜，因此要根據(jù)不同的工況，在潤滑點安裝相應(yīng)的凝縮嘴，使得油霧通過凝縮嘴后形成滴狀的油粒。
油霧潤滑裝置不可能將霧化的潤滑油完全恢復(fù)成滴狀的油粒，早期的油霧潤滑裝置，只有60～75％的油滴到達潤滑點，剩余的潤滑油則以霧狀進入大氣中，后來經(jīng)過改進后，潤滑油的利用率可達90％，但仍有少量的潤滑油以霧狀進入大氣中，使環(huán)境受到污染。此外，油霧只能以較小的速度輸送，因為油霧只有在層流狀況下才能保持穩(wěn)定。如果是紊流狀態(tài)，潤滑油的微粒就會因相互碰撞而聚集在一起，結(jié)合成較大的潤滑油油滴，以致重又恢復(fù)到液體狀態(tài)。在這種液體狀態(tài)下潤滑油就會流回到容器中去。由于油霧的壓力很低，為了克服油霧流動時的阻力，所以必須采用截面積相對較大的管道。這一點也是眾所周知的，就是潤滑介質(zhì)是在紊流的空氣流中輸送給潤滑點的。
然而，采用這種方法時，在將滴狀的、通過空氣流帶入的潤滑介質(zhì)分配到各個潤滑點的過程中就會出現(xiàn)問題。在分叉點，重力會起作用，使得較大部分的潤滑油油滴沉積到分配器最下面的底部。這樣一來，潤滑油的分布就與位置有關(guān)了。曾經(jīng)有人做過這樣的試驗，將帶有運動部件的分配器投入使用。但是這些試驗沒有得出實際的結(jié)果。后來又有人提出這樣的建議，就是在分配器中產(chǎn)生特殊的空氣渦流。但是因為潤滑介質(zhì)的粘度在一個相當(dāng)大的范圍內(nèi)波動，所以這一建議最終也是一無所成?？紤]到潤滑油由于它們的粘度各不相同而無法對它們進行流體力學(xué)的計算，而且空氣量和潤滑油量之比也是根據(jù)需要各不相同的，以致安裝位置起著相當(dāng)重要的作用。結(jié)果，在采用由紊流的空氣流帶入的油氣混合物進行潤滑的情況下，通常都要針對每一個摩擦點根據(jù)空氣流量的大小專門配給潤滑油量。
在油霧潤滑管道中，油已成霧狀并和壓縮空氣融合在一起，油和氣在管道中的輸送速度是一樣的，因此，從潤滑部位排出的空氣中含有油的微小顆粒，會對環(huán)境造成污染并嚴重危害人體健康。
雖然油霧潤滑具有良好的潤滑效果、耗油量較小、有較好的散熱作用，能提高滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速，但與油氣潤滑相比就相形見絀。油霧必須用大口徑的管道輸送，一般為2 1/2”，而且輸送距離通常為30米，最大也不能超過80米；油霧量的調(diào)節(jié)也很困難，而且油的粘度變化對油的霧化能力影響較大，因此必須嚴格控制油溫。在油霧潤滑排出的氣體中，含有部分懸浮的微小油粒，對人體的健康有害，因此對于大量采用油霧潤滑的場所，還必須增設(shè)通風(fēng)設(shè)施。
三、油霧潤滑種類
1、超聲霧化
超聲霧化多用于家庭、醫(yī)療等方面。超聲波可以使液體在氣相中分散,它的主要零件一般是壓電陶瓷超聲霧化片。超聲信號傳送到做厚度震動地壓電陶瓷振子上,振子的機械振動傳給液體,使液體面產(chǎn)生隆起,并且在隆起的周圍發(fā)生空氣作用,由這種空化作用產(chǎn)生的沖擊波將以振子的振動頻率不斷反復(fù)振動,振動振幅所造成的波峰把液滴從表面分離和破碎,隨著超聲波的增加霧化液滴越來越細,一般在超聲波的振動頻率作用下可獲得幾微米級的霧滴。
2、文氏管噴嘴
文氏管噴嘴霧化原理。高速空氣進入時,油箱內(nèi)形成負壓,粗油粒子沿吸油管,被吸入到文氏管內(nèi),與在空作用下,從油霧出口形成油霧。
3、旋動射流霧化
還有一種方式旋動射流霧化,以旋轉(zhuǎn)的空氣為動力,增加了油霧的多方向性,更好地潤滑摩擦件。這三種霧化方式進行對比,根據(jù)動力源來說,后兩者比較適合。文氏管在工業(yè)應(yīng)用更為廣泛,結(jié)果相對簡單,技術(shù)也更為成熟,我國已經(jīng)由數(shù)家煉油企業(yè)運用了該種油霧潤滑裝置,并且取得很好的經(jīng)濟效益
四、油霧潤滑和油氣潤滑的比較
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