ZYS-991防銹油對脂潤滑軸承振動值的影響

買楠楠，王子君

(1.洛陽軸研科技股份有限公司， 河南 洛陽 471039；2.河南省高性能軸承技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽 471039；3.滾動軸承產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,河南 洛陽 471039)

軸承防銹油是一種暫時(shí)性防銹材料，對腐蝕介質(zhì)進(jìn)行物理或化學(xué)隔離，用于防止軸承零件及成品在加工、儲存、運(yùn)輸過程中的銹蝕[1]。軸承防銹油大多采用礦物潤滑油為基礎(chǔ)油，加入防銹添加劑，其在軸承表面形成排列整齊、致密的吸附層，以此抵御腐蝕介質(zhì)的侵入[2]。

目前，采用潤滑脂潤滑的滾動軸承應(yīng)用廣泛[3]。潤滑脂可在軸承滾道表面形成一層連續(xù)、穩(wěn)定的潤滑油膜，從而降低軸承噪聲[4]。軸承潤滑脂技術(shù)隨著軸承行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步而升級。低噪聲軸承潤滑脂的開發(fā)和相關(guān)噪聲特性研究是國內(nèi)外的熱門研究方向。

由于潤滑脂與防銹油成分及作用不同，在給軸承裝潤滑脂前常清洗掉防銹油，以免影響填脂后軸承的潤滑狀態(tài)，增大振動值，影響使用壽命。但清洗封存防銹油需要消耗大量清洗溶劑，污染環(huán)境且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為研究ZYS-991防銹油對脂潤滑軸承潤滑狀態(tài)的影響，現(xiàn)開展相關(guān)試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)儀器

試驗(yàn)采用S0910軸承振動測定儀，主軸轉(zhuǎn)速1 480 r/min。

1.2 試樣

選擇5種不同品牌的潤滑脂，其相關(guān)參數(shù)見表1。待測防銹油選用ZYS-991(68)，以精制礦物油為基礎(chǔ)，由防銹、抗腐蝕、抗氧、減磨等添加劑經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝復(fù)配而成，40 ℃下的運(yùn)動黏度為70～80 mm2/s，防銹性能符合SH/T 0692—2000《防銹油》標(biāo)準(zhǔn)要求。

在各型號潤滑脂中按質(zhì)量比1∶20混入防銹油，記為“脂+油”，其滴點(diǎn)(參照GB/T 4929—1985《潤滑脂滴點(diǎn)測定法》)、工作錐入度(參照GB/T 269—1991《潤滑脂和石油脂錐入度測定法》)和磨損性能(參照SH/T 0204—1992《潤滑脂抗磨性能測定法(四球機(jī)法)》)見表2。

表2 防銹油與潤滑脂的相容性Tab.2 Compatibility between antirust oil and grease

1.3 試驗(yàn)方法

參照J(rèn)B/T 7752—2005《滾動軸承 密封深溝球軸承 技術(shù)條件》，分別在6205軸承中注入每種潤滑脂約2 g，選取外圈外徑面圓周方向均布的3點(diǎn)，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)1 min后讀取振動值，一面測完后將軸承翻轉(zhuǎn)進(jìn)行再次測量。取被測軸承兩面共6點(diǎn)測量值的平均值作為測試結(jié)果。每種潤滑脂測試10套軸承，取其算術(shù)平均值作為測試結(jié)果。

在以上各注脂軸承溝道中分別滴加0.1 g防銹油，按照上述方法進(jìn)行振動值測試[5]。將注有潤滑脂和防銹油的軸承存放一定時(shí)間后，再進(jìn)行振動值測試。

2 結(jié)果與分析

未添加防銹油的脂潤滑軸承振動值如圖1所示，添加防銹油的脂潤滑軸承振動值如圖2所示。將注有潤滑脂和防銹油的軸承存放一定時(shí)間后，軸承的振動值如圖3、圖4所示。

圖1 脂潤滑軸承振動值Fig.1 Vibration value of grease-lubricated bearing

圖2 脂潤滑軸承滴加防銹油后的振動值Fig.2 Vibration value of grease-lubricated bearing by adding antirust oil

圖3 脂潤滑軸承滴加防銹油后存放6個月振動值Fig.3 Vibration value of grease-lubricated bearing by adding antirust oil after 6 month

圖4 脂潤滑軸承滴加防銹油后存放12個月振動值Fig.4 Vibration value of grease-lubricated bearing by adding antirust oil after 12 month

對比圖1～圖4可知，在A型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低1.7 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低2.1 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值基礎(chǔ)上平均降低2.5 dB。在B型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低2.4 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低3.7 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低3.8 dB。

國產(chǎn)A型與進(jìn)口B型潤滑脂均由礦物油和鋰皂組成，在軸承振動值測試過程中，脂潤滑軸承啟動雜音少，運(yùn)轉(zhuǎn)無異常聲，波形平穩(wěn)。經(jīng)過6個月的存儲，軸承振動值比初始值降低3～4 dB且不再發(fā)生明顯變化。由表2可知，加有防銹油的A型和B型潤滑脂理化指標(biāo)沒有發(fā)生明顯變化，說明防銹油的添加對潤滑脂的膠體結(jié)構(gòu)沒有影響。因此，ZYS-991防銹油與此類潤滑脂的相容性較好，且在一定程度上可降低脂潤滑軸承振動值。原因分析如下：根據(jù)脂潤滑軸承的回流遷移理論，高黏度潤滑劑的回流遷移速率低于低黏度潤滑劑，少量防銹油有利于降低乏油潤滑，提高潤滑脂的降噪性[6]；潤滑脂中5 μm以上粒徑的顆粒會使軸承噪聲明顯增大[7]，而防銹油在包裝灌裝前使用1 μm濾袋進(jìn)行過濾，滴加在軸承溝道中的防銹油未破壞潤滑脂的潔凈度，不影響潤滑脂的磨損性能；在中高頻運(yùn)動黏度相近的環(huán)烷基油比石蠟基油具有較好的減振效果[8]，ZYS-991防銹油采用的是對防銹添加劑溶解性更好的一類環(huán)烷基油，具有減振降噪作用。

在C型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低1.6 dB；將注有潤滑脂和防銹油的軸承室溫儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均升高1.3 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均升高1.6 dB。在D型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低1.7 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均升高0.3 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均升高0.8 dB。在E型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均降低1.0 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均升高1.1 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎(chǔ)上平均升高1.7 dB。

在以上3種脂潤滑軸承振動值測試過程中，軸承啟動雜音少，運(yùn)轉(zhuǎn)無異常聲，波形變化較小。在3種脂潤滑軸承中滴加ZYS-991防銹油，其振動值降低1～2 dB。由表2可知，加有防銹油的3種潤滑脂滴點(diǎn)、錐入度和磨損性能無明顯變化。防銹油添加劑在礦物油中溶解性最佳，經(jīng)過長期存放，防銹添加劑有少量結(jié)晶，破壞了潤滑脂的膠體穩(wěn)定性，經(jīng)過儲存后軸承振動值略有升高，之后再延長儲存期也不再繼續(xù)升高，軸承振動值趨于穩(wěn)定。

3 結(jié)論

1)ZYS-991防銹油可在一定程度上降低脂潤滑軸承的振動值，該防銹油與潤滑脂形成的潤滑體系是有效的，其油封防銹的軸承啟封后不經(jīng)清洗可直接裝機(jī)和充填潤滑脂使用，不影響潤滑脂的潤滑性能。

2)由于不同類型的軸承潤滑脂基礎(chǔ)油、稠化劑及添加劑不同，在脂潤滑軸承中混入ZYS-991防銹油后，經(jīng)過儲存后軸承振動值會發(fā)生變化。防銹油與含礦物油和鋰皂的潤滑脂相容性好，經(jīng)過儲存后，脂潤滑軸承振動值平均降低2～4 dB且趨于穩(wěn)定；含合成油的潤滑脂加入防銹油經(jīng)過儲存后，脂潤滑軸承振動值平均升高1～2 dB且趨于穩(wěn)定。