4 稀油集中润滑系统
4.1 稀油集中润滑系统设计的任务和步骤
4.1.1 设计任务
稀油集中润滑系统的设计任务是根据机械中各机构及摩擦副的润滑要求、使用条件、环境条件和社会要求,进行集中润滑系统的技术设计并确定合理的润滑系统,包括确定类型、计算及选定各种润滑元件;对装置的性能、规格、数量,系统中各管路的尺寸及布局等进行设计或确认。
4.1.2 设计步骤
稀油集中润滑系统的设计步骤如下。
(1)围绕润滑系统设计要求、工况和环境条件,确定润滑系统的方案。如几何参数:最高、最低及最远润滑点的位置尺寸、润滑点范围、摩擦副有关尺寸等;工况参数:如速度、载荷及分布等;环境条件:温度、湿度、沙尘、水汽等;运动性质:变速运动、连续运动、间歇运动、摆动等;力能参数:如传递功率、系统的流量、压力等。在此基础上考虑和确定润滑系统方案。对于如机床主轴轴承等精密、重要部件的润滑方案,要给以详尽的分析、对比。
(2)计算所需润滑油的总量。根据初步拟定的润滑系统方案,计算润滑各摩擦副所消耗的功率,以便计算出带走热量所需油量和产生油膜所需油量的大者之和即为润滑油的总量。
计算各种典型摩擦副为克服摩擦而消耗的功率及所产生的热量的方法,在有关手册或资料中可以找到,此处不重复。
(3)计算及选择润滑泵。根据系统所消耗的润滑油总量,供油压力和油的黏度以及系统的组成,可确定润滑泵的最大流量、工作压力、润滑泵的类型和相应的电动机。这些计算与液压系统的计算不同,介质黏度影响泵的功率较大,一些关键摩擦副如机床主轴轴承、汽轮机轴承、轧钢机的油膜轴承等,除了要求能形成一定的油膜厚度外,还要求供油量一定,而且要求使用品质优良的油品,以免造成轴承发热、磨损,因此要求在规定的压力范围供油。而对于一般摩擦副及设备,压力较小,只要保证有足够的油供润滑点即可,因此,注入润滑点的油压不高。润滑泵的实际压力,应为润滑点的注入油压及润滑系统中各项压力损失之和,对静压油膜的高压供油应为“浮起”所需压力再加上系统压降。
(4)确定定量分配系统。根据各个摩擦副上安置的润滑点数量、位置、集结程度,按尽量就近接管原则将润滑系统划分为若干个润滑点群,每个润滑点群设置若干个(片)组,按(片)组数确定相应的分配器,每组分配器的流量必须平衡,这样才能连续按需供油,对供油量大的润滑点,可选用大规格分配器或采用数个油口并联的方法。然后可确定标准分配器的种类、型号和规格。
(5)油箱的设计或选择。油箱除了要容纳设备运转时所必需储存的油量以外,还必须考虑分离及沉积油液中的固体和液体沉淀污物并消除泡沫、散热和冷却,需要让循环油在油箱内停留一定时间(见表11-1-9)所需的容积。此外,还必须留有一定的裕量(一般为油箱容积的1/5~1/4),以使系统中的油全部回到油箱时不致溢出。一般在油箱上设置相应的组件,如泄油及排污用油塞或阀、过滤器、挡板、指示仪表、通风装置、冷却器和加热器等,并作相应的设计。表11-1-8~表11-1-12分别列出:稀油集中润滑系统的简要计算,各类设备的典型油循环系统,过滤器过滤材料类型和特点,润滑系统零部件技术要求,润滑系统与元件设计注意事项等。
表11-1-8 稀油集中润滑系统的简要计算
注:1.吸油管路流速一般为1~2m/s,管路应尽量短些,不宜转弯和变径,以免出现涡流或吸空现象。
2.供油管路流速一般为2~4m/s,增大流速不仅增加阻力损失,而且容易带走管内污物。
3.回油管路流速一般小于0.3m/s,回油管中油流不应超过管内容积的1/2以上,以使回路畅通。
表11-1-9 各类设备的典型油循环系统有关参数
表11-1-10 过滤器过滤材料类型和特点
表11-1-11 润滑系统零部件技术要求(摘自GB/T 6576—2002)
表11-1-12 润滑系统与元件设计注意事项(摘自GB/T 6576—2002)