Giải thích về mỡ chịu nhiệt độ cao: Các loại, cách chọn loại và tại sao nó lại quan trọng

Tại sao mỡ tiêu chuẩn không hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao

Mỡ tiêu chuẩn - thường là gốc dầu khoáng được giữ cố định bằng chất làm đặc xà phòng lithium đơn giản - hoạt động tốt trong các ứng dụng máy móc và ổ trục hàng ngày khi nhiệt độ vận hành duy trì ở mức dưới 80°C đến 100°C. Đẩy nó vượt quá ngưỡng đó và cơ chế phân hủy sẽ trở nên có thể dự đoán được: dầu gốc bị oxy hóa và đặc lại, chất làm đặc mất cấu trúc xà phòng, khả năng tách dầu tăng lên và màng bôi trơn ngăn chặn sự tiếp xúc giữa kim loại với kim loại bị xẹp xuống. Những gì bạn còn lại là cặn cacbon hóa cứng bên trong ổ trục - hoàn toàn không cung cấp chất bôi trơn và chủ động giữ lại các hạt mài mòn trên bề mặt rãnh lăn.

Tốc độ suy thoái này không phải là tuyến tính. Nó tuân theo nguyên tắc đã được thiết lập rõ ràng rằng tuổi thọ của dầu mỡ giảm gần một nửa khi nhiệt độ vận hành tăng từ 10°C đến 15°C trên 70°C. Ổ trục chạy ở nhiệt độ 90°C sẽ tiêu hao dầu mỡ nhanh hơn khoảng bốn lần so với ổ trục tương tự ở 70°C. Ở 110°C, loại mỡ tiêu chuẩn đó có thể có tuổi thọ chưa đến 1/10 tuổi thọ định mức của nó. Mối quan hệ theo cấp số nhân này là lý do tại sao "mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao" không phải là một danh mục tiếp thị - nó mô tả một loại chất bôi trơn khác về cơ bản được chế tạo để chống lại các cơ chế phân hủy cụ thể làm tăng tốc độ nhiệt: oxy hóa, bay hơi dầu, phân hủy chất làm đặc và mất độ nhớt.

Một công thức đúng đắn mỡ nhiệt độ cao duy trì màng dầu bảo vệ, ổn định trên bề mặt ổ trục dưới nhiệt độ duy trì, chống lại sự phá vỡ cấu trúc thông qua các khoảng thời gian tái bôi trơn kéo dài và không chảy ra khỏi vỏ ổ trục khi chất làm đặc mềm ra. Hiểu cách các đặc tính này được tích hợp vào sản phẩm - thông qua việc lựa chọn dầu gốc, loại chất làm đặc và hóa học phụ gia - là điều tạo nên sự khác biệt giữa việc lựa chọn dầu mỡ tự tin với phỏng đoán đắt tiền.

Ba thành phần quyết định hiệu suất của mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao

Mỗi loại mỡ bôi trơn là một hệ thống ba thành phần: dầu gốc, chất làm đặc và chất phụ gia. Hãy nghĩ về nó giống như một miếng bọt biển - chất làm đặc là ma trận xốp giữ dầu gốc ở đúng vị trí giống như miếng bọt biển giữ chất lỏng. Khi ổ trục đang chạy, lực cắt sẽ giải phóng dầu gốc từ ma trận này để bôi trơn các bề mặt tiếp xúc và chất làm đặc sẽ tái hấp thụ dầu gốc trong chu kỳ tải nhẹ hơn. Trong môi trường nhiệt độ cao, cả ba bộ phận đều phải được thiết kế để chống lại các tác động cụ thể của nhiệt độ duy trì — không chỉ một trong số chúng.

Dầu gốc: Chất lỏng bôi trơn cốt lõi

Dầu gốc thực sự bôi trơn các bề mặt tiếp xúc của ổ trục. Hai đặc tính quan trọng nhất của nó đối với các ứng dụng ở nhiệt độ cao là độ ổn định nhiệt (khả năng chống oxy hóa và bay hơi ở nhiệt độ cao) và độ nhớt ở nhiệt độ vận hành (dầu phải đủ đặc để duy trì màng bôi trơn thích hợp dưới tải).

Nhìn chung, dầu khoáng là thành phần chất lỏng gốc được sử dụng rộng rãi nhất, nhưng độ ổn định oxy hóa của chúng hạn chế phạm vi nhiệt độ hữu ích của chúng. Dầu khoáng paraffinic có độ ổn định oxy hóa tốt hơn các loại naphthenic và thích hợp cho hoạt động ở nhiệt độ cao vừa phải lên đến khoảng 120°C. Trên ngưỡng đó, dầu gốc tổng hợp dần dần hoạt động tốt hơn các loại dầu gốc khoáng:

Polyalphaolefin (PAO): Dầu gốc tổng hợp phổ biến nhất trong mỡ nhiệt độ cao. PAO có chỉ số độ nhớt rất cao (nghĩa là thay đổi độ nhớt tối thiểu theo nhiệt độ), độ ổn định oxy hóa tuyệt vời và độ bay hơi thấp - tất cả đều quan trọng để duy trì hoạt động ở nhiệt độ cao. Chúng kéo dài khoảng thời gian tái bôi trơn đáng kể so với các loại dầu khoáng tương đương.

Este tổng hợp: Cung cấp độ bền màng nhiệt độ cao tuyệt vời và khả năng phân hủy sinh học tốt. Được sử dụng trong các ứng dụng mà khả năng chịu tải của PAO không đủ ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như xích lò công nghiệp và vòng bi lò nung.

Dầu silicon: Độ ổn định nhiệt vượt trội từ −60°C đến 250°C, không độc hại và tương thích với hầu hết các chất đàn hồi và nhựa. Hạn chế là khả năng chịu tải kém - mỡ nhiệt độ cao gốc silicone rất phù hợp cho các vòng bi chịu tải nhẹ trong thiết bị chế biến thực phẩm và dược phẩm nhưng không thể bảo vệ các vòng bi công nghiệp chịu tải nặng.

Perfluoropolyether (PFPE): Đỉnh cao của công nghệ bôi trơn nhiệt, với khả năng hoạt động liên tục đến 300–350°C, độ trơ hóa học hoàn toàn và không bắt lửa. Mỡ nhiệt độ cực cao gốc PFPE được sử dụng trong thiết bị sản xuất chất bán dẫn, hệ thống chân không cao và bộ truyền động hàng không vũ trụ. Chi phí cực kỳ cao so với các lựa chọn khác.

Chất làm đặc: Khung kết cấu

Chất làm đặc mang lại cho dầu mỡ độ đặc bán rắn và xác định ở nhiệt độ nào cấu trúc dầu mỡ bắt đầu bị hỏng. Phép đo đơn quan trọng nhất về khả năng chịu nhiệt của chất làm đặc là điểm rơi - nhiệt độ tại đó mỡ chuyển từ thể bán rắn sang thể lỏng và chảy tự do. Giới hạn nhiệt độ vận hành thực tế đối với bất kỳ loại mỡ nào thường thấp hơn điểm nhỏ giọt của nó từ 50°C đến 80°C, vì sự xuống cấp cấu trúc bắt đầu tốt trước khi mỡ thực sự hóa lỏng. Điểm nhỏ giọt 260°C không có nghĩa là mỡ phù hợp để sử dụng liên tục ở 260°C - điều đó có nghĩa là nhiệt độ sử dụng liên tục tối đa có thể là khoảng 180°C đến 200°C.

Các loại chất làm đặc chính được sử dụng trong mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao, theo thứ tự tăng dần khả năng chịu nhiệt là:

Xà phòng liti: Chất làm đặc phổ biến nhất trong mỡ bôi trơn đa năng. Xà phòng lithium đơn giản có nhiệt độ nhỏ giọt khoảng 175°C đến 200°C và thích hợp cho các ứng dụng có nhiệt độ cao vừa phải lên đến khoảng 120°C liên tục. Đây là đường cơ sở để so sánh tất cả các loại chất làm đặc khác.

Phức hợp liti: Việc thêm axit tạo phức (thường là axit azelaic) vào phản ứng xà phòng lithium sẽ làm tăng điểm nhỏ giọt lên 260°C hoặc cao hơn và cải thiện đáng kể khả năng chống oxy hóa và độ ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao. Mỡ bôi trơn nhiệt độ cao phức hợp lithium là một trong những công thức được sử dụng rộng rãi nhất cho vòng bi công nghiệp hoạt động trong khoảng từ 120°C đến 180°C.

Phức hợp canxi sulfonate: Được sản xuất từ canxi sulfonate gốc, chất làm đặc này có điểm nhỏ giọt vượt quá 300°C, đặc tính chịu cực áp (EP) và chống mài mòn vốn có mà không cần phụ gia EP thông thường, khả năng chống nước vượt trội và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Mỡ nhiệt độ cao phức hợp canxi sulfonate đã nhanh chóng trở thành đặc điểm kỹ thuật được ưa thích trong các nhà máy thép, nhà máy giấy, ứng dụng hàng hải và môi trường công nghiệp ẩm ướt, nơi có cả tiếp xúc với nhiệt và nước.

Polyurea: Chất làm đặc hữu cơ, không chứa xà phòng có nhiệt độ nhỏ giọt trên 260°C và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời ở nhiệt độ cao duy trì. Mỡ chịu nhiệt độ cao Polyurea được sử dụng rộng rãi trong các vòng bi động cơ điện và các ứng dụng vòng bi kín trọn đời trong đó ưu tiên khoảng thời gian phục vụ dài giữa các lần tái bôi trơn. Nó không tương thích với hầu hết các loại mỡ làm từ xà phòng - trộn polyurea với mỡ lithium hoặc canxi sẽ làm mềm và hỏng chất bôi trơn, đây là nguyên nhân phổ biến gây ra hỏng ổ trục trong quá trình thay mỡ.

Đất sét/bentonite và silica bốc khói: Chất làm đặc vô cơ không có điểm nhỏ giọt theo nghĩa thông thường - chúng không tan chảy mà bị nung chảy (cháy hết) ở nhiệt độ trên 450°C đến 500°C. Điều này làm cho mỡ chịu nhiệt độ cao làm đặc bằng đất sét thích hợp cho các ứng dụng khắc nghiệt như vòng bi lò nung, lò gạch và gốm, và thiết bị lò nung vôi nơi nhiệt độ vận hành thường xuyên vượt quá 200°C và có thể đạt tới 260°C. Sự đánh đổi là độ ổn định cơ học kém ở nhiệt độ thấp và khả năng bơm giảm, hạn chế việc sử dụng chúng trong các hệ thống bôi trơn tập trung.

Phụ gia: Tăng cường các đặc tính cụ thể dưới nhiệt

Gói phụ gia trong mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao giúp nâng cao hiệu suất của nó vượt xa những gì dầu gốc và chất làm đặc có thể mang lại. Các loại phụ gia quan trọng nhất cho các ứng dụng dịch vụ nhiệt là:

• Chất chống oxy hóa: Làm gián đoạn các phản ứng dây chuyền gây ra quá trình oxy hóa dầu gốc và phân hủy chất làm đặc ở nhiệt độ cao. Chất chống oxy hóa được tiêu thụ khi chúng hoạt động - sự cạn kiệt của chúng đặt ra giới hạn trên thực tế đối với tuổi thọ sử dụng của dầu mỡ, bất kể cấu trúc vật lý của chất làm đặc.
• Phụ gia chịu cực áp (EP) và chống mài mòn: Tạo màng bảo vệ trên bề mặt kim loại trong điều kiện tải trọng cao, đặc biệt quan trọng trong vòng bi tốc độ chậm, tải trọng cao, nơi sự hình thành màng thủy động không đủ. Phụ gia EP lưu huỳnh-phốt pho là tiêu chuẩn; Mỡ phức hợp canxi sulfonate mang lại hiệu suất EP vốn có mà không cần các chất phụ gia này.
• Chất bôi trơn rắn: Molybdenum disulphide (MoS₂) và than chì là chất bôi trơn rắn dạng lớp có tác dụng bảo vệ bề mặt còn sót lại nếu màng dầu bị vỡ ở nhiệt độ khắc nghiệt hoặc khi chịu tải va đập. Chúng đặc biệt hiệu quả trong các ứng dụng có tốc độ chậm, tải nặng. Than chì vẫn giữ được hiệu quả ở nhiệt độ mà MoS₂ bắt đầu bị oxy hóa (trên khoảng 350°C trong không khí).
• Chất ức chế ăn mòn và rỉ sét: Bảo vệ bề mặt kim loại khỏi quá trình oxy hóa và rỉ sét trong thời gian tĩnh khi màng mỡ là lớp bảo vệ duy nhất chống lại độ ẩm. Quan trọng trong các ứng dụng mà thiết bị không hoạt động giữa các chu kỳ vận hành trong môi trường ẩm ướt.

Điểm nhỏ giọt so với nhiệt độ vận hành: Tìm hiểu giới hạn thực sự

Điểm nhỏ giọt là thông số kỹ thuật được trích dẫn phổ biến nhất đối với mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao - và cũng là thông số thường bị hiểu sai nhất. Đó là nhiệt độ mà tại đó một mẫu dầu mỡ nhỏ trong cốc thử nghiệm tiêu chuẩn bắt đầu chảy dưới dạng giọt chất lỏng, được đo theo phương pháp thử nghiệm ASTM D566 hoặc ASTM D2265. Nó là một công cụ mô tả đặc tính để so sánh các hệ thống chất làm đặc, không phải là thông số kỹ thuật về nhiệt độ sử dụng tối đa.

Nhiệt độ hoạt động liên tục tối đa thực tế đối với bất kỳ loại mỡ nào thường là từ 50°C đến 80°C dưới điểm nhỏ giọt của nó. Khoảng trống này tồn tại do chất làm đặc bắt đầu mất tính toàn vẹn về cấu trúc và dầu gốc bắt đầu oxy hóa và bay hơi với tốc độ cao, trước khi dầu mỡ hóa lỏng về mặt vật lý. Việc bôi mỡ tại hoặc gần điểm nhỏ giọt của nó sẽ nhanh chóng phá hủy nó - đẩy nhanh quá trình oxy hóa, gây ra hiện tượng tách dầu quá mức và cuối cùng để lại cặn chất làm đặc bị cacbon hóa trong ổ trục mà không còn dầu bôi trơn.

Lựa chọn cấp NLGI cho các ứng dụng nhiệt độ cao

Cấp độ NLGI (Viện bôi trơn quốc gia) mô tả tính nhất quán của dầu mỡ - độ mềm hoặc cứng của mỡ - được đo bằng thử nghiệm thâm nhập đã được tiêu chuẩn hóa ở 25°C theo tiêu chuẩn ASTM D217. Thang đo chạy từ 000 (bán lỏng) đến 6 (mỡ khối), với NLGI 2 là loại đa năng phổ biến nhất. Đối với các ứng dụng chịu nhiệt độ cao, việc lựa chọn cấp NLGI đòi hỏi sự cân bằng giữa nhu cầu về độ ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao và nhu cầu chuyển dầu mỡ sang kênh (di chuyển ra khỏi các bộ phận quay) để tránh khuấy trộn và quá nóng.

Các yếu tố đầu vào quan trọng để lựa chọn cấp NLGI cho dịch vụ nhiệt độ cao là tốc độ vòng bi và tải trọng:

• Vòng bi tốc độ cao ở nhiệt độ cao: NLGI 2 hoặc NLGI 3 — loại cứng hơn chuyển kênh hiệu quả hơn, giảm ma sát khuấy có thể làm tăng thêm nhiệt độ vận hành vốn đã tăng cao. Giá trị DN (đường kính lỗ tính bằng mm × RPM) giúp hướng dẫn lựa chọn này: giá trị DN cao hơn yêu cầu mỡ cứng hơn.
• Vòng bi tốc độ thấp, tải nặng ở nhiệt độ cao: NLGI 1 hoặc NLGI 2 - tính nhất quán thấp hơn sẽ cải thiện dòng chảy vào vùng tiếp xúc khi quay chậm. Vòng bi rất chậm hoặc dao động có thể chỉ định NLGI 0 hoặc 00 để đảm bảo phân phối đầy đủ dưới lực ly tâm thấp.
• Hệ thống bôi trơn tập trung: Phải sử dụng NLGI 1 hoặc mềm hơn để bơm đáng tin cậy qua hệ thống đường ống đến các điểm bôi trơn ở xa, đặc biệt là ở nhiệt độ môi trường thấp, nơi dầu mỡ cứng hơn. Một số loại mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cực cao được làm đặc bằng đất sét có những hạn chế về khả năng bơm khiến chúng không tương thích với các hệ thống tập trung.
• Vòng bi kín tuổi thọ ở nhiệt độ cao: Thường được bôi trơn bằng mỡ polyurea NLGI 2 hoặc NLGI 3 tại nhà máy để giảm thiểu rò rỉ qua các vòng đệm trong thời gian sử dụng kéo dài mà không cần bôi trơn lại.

Ứng dụng công nghiệp của mỡ nhiệt độ cao theo ngành

Mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao được sử dụng ở bất cứ nơi nào máy móc hoạt động gần nguồn nhiệt hoặc trong điều kiện nhiệt có thể khiến chất bôi trơn tiêu chuẩn bị hỏng. Các yêu cầu về công thức cụ thể khác nhau đáng kể tùy theo ngành.

Gia công thép và kim loại

Các nhà máy thép đại diện cho một trong những môi trường đòi hỏi khắt khe nhất về mỡ bôi trơn. Vòng bi bàn cuộn, vòng bi con lăn và vòng bi quạt trong các nhà máy sản xuất thép tích hợp thường xuyên hoạt động ở nhiệt độ ổn định từ 120°C đến 150°C, với sự chênh lệch định kỳ cao hơn nhiệt bức xạ gần các hoạt động đúc và cán. Chúng đồng thời phải chịu tải sốc nặng, lượng nước phun cao từ hệ thống làm mát và môi trường xử lý có tính ăn mòn cao. Mỡ chịu nhiệt độ cao phức hợp canxi sulfonate chiếm ưu thế trong lĩnh vực này vì nó giải quyết đồng thời cả ba thách thức — ổn định nhiệt, bảo vệ cực áp cũng như khả năng chống nước và ăn mòn vượt trội — trong một sản phẩm duy nhất mà không cần xử lý riêng. Bộ truyền động bánh răng hở trên bộ truyền động lò nung lớn và máy trộn sử dụng mỡ bôi trơn canxi sulfonate có độ nhớt cao với chất bổ sung chất bôi trơn rắn MoS₂ hoặc than chì để bảo vệ khỏi sự kết hợp giữa tải trọng răng cao và nhiệt độ tăng cao.

Lò sơn ô tô và hệ thống băng tải

Các nhà máy lắp ráp ô tô treo các tấm thân xe đã sơn trên băng tải phía trên đi qua các lò sấy sơn chạy bằng khí đốt lớn được duy trì ở nhiệt độ khoảng 180°C đến 205°C (350°F đến 400°F). Vòng bi và mắt xích hỗ trợ các băng tải này phải được bôi trơn bằng mỡ không tan chảy và chảy ra ngoài trong những điều kiện nhiệt độ cao liên tục này, đồng thời không được thải ra khí VOC có thể làm nhiễm bẩn lớp sơn hoàn thiện - một khiếm khuyết về chất lượng gây tốn kém khi làm lại. Mỡ nhiệt độ cao làm đặc bằng đất sét hoặc bentone với dầu gốc tổng hợp là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho vòng bi băng tải lò nướng ô tô vì đặc tính không nóng chảy của nó đảm bảo chất bôi trơn luôn ở đúng vị trí bất kể sự thay đổi nhiệt độ của lò.

Công nghiệp xi măng, gạch và lò vôi

Lò quay để sản xuất xi măng, gạch và vôi quay chậm dưới tải trọng hướng tâm và hướng trục cực lớn trong khi tiếp xúc với nhiệt độ lò tạo ra nhiệt độ vận hành vòng bi từ 150°C đến 260°C tại các điểm tiếp xúc với lốp và con lăn. Vòng bi xe vận chuyển vật liệu vào và ra khỏi lò nung có thể gặp điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt hơn. Mỡ chịu nhiệt độ cao làm dày bằng đất sét với dầu gốc tổng hợp có độ nhớt cao và phụ gia bôi trơn rắn than chì là sản phẩm tiêu chuẩn cho các ứng dụng này, cung cấp cả khả năng chịu nhiệt độ cực cao và khả năng bảo vệ EP vốn có cần thiết để tồn tại trong sự kết hợp giữa tốc độ chậm, tải trọng rất cao và nhiệt độ cao.

Nhà máy giấy và bột giấy

Máy giấy kết hợp nhiệt (từ các hộp máy sấy làm nóng bằng hơi nước) với mức độ tiếp xúc với nước, hơi nước và hóa chất cao - một môi trường phá hủy nhanh chóng dầu mỡ có khả năng chống nước kém hoặc ức chế ăn mòn không đủ, bất kể hiệu suất nhiệt. Vòng bi của bộ phận máy sấy hoạt động ở nhiệt độ 150°C trong môi trường chứa nhiều hơi nước cần loại mỡ có nhiệt độ cao, đồng thời chống lại sự rửa trôi của nước và mang lại độ ổn định nhiệt thích hợp. Mỡ phức hợp canxi sulfonate là đặc điểm kỹ thuật được ưu tiên trong lĩnh vực này, mang lại hiệu suất đa chức năng trong môi trường yêu cầu xử lý phụ gia hoặc sản phẩm riêng biệt với hầu hết các hệ thống chất làm đặc khác.

Chế biến thực phẩm và sản xuất dược phẩm

Lò nướng, băng chuyền nấu ăn và thiết bị thanh trùng trong sản xuất thực phẩm hoạt động ở nhiệt độ từ 150°C đến 250°C, với hạn chế bổ sung là tất cả chất bôi trơn ở vùng tiếp xúc hoặc khu vực rủi ro phải là loại thực phẩm (đã đăng ký NSF H1). Mỡ bôi trơn nhiệt độ cao gốc silicone hoặc gốc PFPE với các gói phụ gia cấp thực phẩm được chỉ định cho các ứng dụng này - chúng mang lại hiệu suất nhiệt cần thiết mà không có bất kỳ nguy cơ nào làm ô nhiễm sản phẩm thực phẩm do các dẫn xuất dầu khoáng.

Vòng bi động cơ điện

Vòng bi động cơ điện trong truyền động công nghiệp thường xuyên hoạt động ở nhiệt độ cao do tác động tổng hợp của nhiệt độ môi trường, khả năng tự làm nóng của động cơ và sự gần gũi với thiết bị xử lý nóng. Mỡ nhiệt độ cao Polyurea là thông số kỹ thuật vượt trội cho vòng bi động cơ điện vì tuổi thọ oxy hóa dài ở nhiệt độ cao duy trì, khả năng tương thích với vật liệu bịt kín được sử dụng trong vỏ động cơ và khoảng thời gian tái bôi trơn kéo dài có thể đạt được với các công thức dầu gốc tổng hợp - quan trọng trong động cơ được lắp đặt ở những vị trí khó tiếp cận hoặc trong động cơ vòng bi kín không được thiết kế để tái bôi trơn tại hiện trường.

Khoảng thời gian tái bôi trơn: Nhiệt thay đổi cách tính toán

Tính toán khoảng thời gian bôi trơn lại tiêu chuẩn giả định nhiệt độ vận hành cơ bản là khoảng 70°C. Cứ tăng thêm 15°C so với mức cơ bản đó thì tuổi thọ sử dụng của dầu mỡ sẽ giảm đi một nửa. Đây không phải là quy tắc kinh nghiệm - nó phản ánh sự tăng tốc theo cấp số nhân của các phản ứng oxy hóa theo nhiệt độ. Ý nghĩa thực tế đối với bất kỳ ổ trục nào chạy trên 70°C là rất quan trọng:

Bảng này minh họa lý do tại sao việc chỉ định loại mỡ bôi trơn ở nhiệt độ cao hiệu suất cao - có độ ổn định oxy hóa thực sự vượt trội chứ không chỉ có số điểm nhỏ giọt cao - lại rất quan trọng trong các ứng dụng ở nhiệt độ cao. Một sản phẩm có tuổi thọ oxy hóa gấp ba đến bốn lần so với mỡ lithium tiêu chuẩn ở 100°C cho phép định kỳ tái bôi trơn phù hợp để đội bảo trì quản lý, thay vì yêu cầu bôi trơn lại hàng tuần hoặc hai tuần một lần trên ổ trục chạy liên tục.

Lượng tái bôi trơn ở mỗi khoảng thời gian cũng quan trọng như chính khoảng thời gian đó. Đổ quá đầy - một lỗi rất phổ biến - tạo ra ma sát khuấy làm tăng nhiệt độ ổ trục hơn nữa, đẩy nhanh quá trình suy thoái nhiệt trong khoảng thời gian thường xuyên hơn dự kiến ​​​​sẽ quản lý. Hướng dẫn tiêu chuẩn là lấp đầy 30% đến 50% thể tích bên trong trống của vỏ ổ trục, tuân theo thông số kỹ thuật OEM cho tổ hợp ổ trục và vỏ ổ trục cụ thể. Không bao giờ bơm mỡ nhanh vào ổ trục tĩnh - xoay trục từ từ trong quá trình bôi trơn lại để đảm bảo mỡ phân phối qua khoang ổ trục thay vì bỏ qua vùng tải trọng.

Khả năng tương thích của mỡ: Tại sao bạn không thể trộn các loại mỡ chịu nhiệt độ cao khác nhau

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất và ít được hiểu rõ nhất trong quản lý dầu mỡ ở nhiệt độ cao là sự không tương thích giữa các hệ thống chất làm đặc khác nhau. Khi trộn lẫn hai loại mỡ có chất làm đặc không tương thích - ngay cả với tỷ lệ nhỏ - hỗn hợp thu được có thể mềm hơn đáng kể so với từng sản phẩm riêng lẻ, có điểm rơi thấp hơn đáng kể hoặc tăng tốc độ tách dầu. Kết quả là dầu mỡ chảy ra khỏi vỏ ổ trục, không duy trì được lớp màng bảo vệ và dẫn đến hỏng ổ trục nhanh chóng.

Rủi ro tương thích cao nhất trong quá trình thay đổi dầu mỡ - chuyển từ sản phẩm này sang sản phẩm khác khi ổ trục đã được sử dụng. Mỡ cũ trong ổ trục sẽ trộn với sản phẩm mới trong lần tái bôi trơn đầu tiên và nếu chúng không tương thích, sản phẩm hỗn hợp sẽ có đặc tính kém hơn so với một trong hai loại mỡ đó. Quy trình được khuyến nghị để thay dầu mỡ là thanh lọc ổ trục bằng sản phẩm mới cho đến khi hơn 90% lượng mỡ cũ đã bị thay thế - được xác nhận bằng mắt bằng lớp mỡ mới xuất hiện sạch sẽ từ cổng hỗ trợ ổ trục - sau đó theo dõi chặt chẽ nhiệt độ ổ trục trong những giờ vận hành đầu tiên sau khi thay đổi để phát hiện bất kỳ dấu hiệu không tương thích nào.

Polyurea đặc biệt quan trọng để xử lý chính xác trong vấn đề này. Mỡ chịu nhiệt độ cao Polyurea không tương thích với tất cả các loại mỡ gốc xà phòng (lithium, canxi, nhôm) và hầu hết các loại mỡ xà phòng phức tạp nhất. Trộn polyurea với bất kỳ loại nào trong số này sẽ tạo ra một hỗn hợp dầu mềm, không giữ được cấu trúc của dầu gốc. Sự kết hợp này đã gây ra nhiều hư hỏng ổ trục trong đó các nhóm bảo trì đã sử dụng các sản phẩm khác nhau trên cùng một ổ trục trong các lần tái bôi trơn liên tiếp mà không làm sạch giữa chúng. Cách tiếp cận an toàn nhất trong bất kỳ cơ sở nào quản lý nhiều loại dầu mỡ là mã hóa màu sắc và dán nhãn nghiêm ngặt cho súng bắn mỡ và thùng chứa cho từng sản phẩm, đồng thời duy trì hồ sơ bằng văn bản về loại dầu mỡ ở từng điểm bôi trơn.

Cách chọn loại mỡ chịu nhiệt độ cao phù hợp: Danh sách kiểm tra thực tế

Với nhiều loại chất làm đặc, dầu gốc, hệ thống phụ gia và cấp NLGI sẵn có, việc lựa chọn mỡ nhiệt độ cao cho một ứng dụng cụ thể là một quy trình có hệ thống chứ không phải là quyết định ưu tiên thương hiệu. Hãy xử lý các yếu tố này theo trình tự để đạt được thông số kỹ thuật có thể bảo vệ được:

• Đo nhiệt độ vận hành vòng bi thực tế: Không giả định nhiệt độ vận hành từ môi trường xung quanh hoặc nhiệt độ quy trình gần đó. Sử dụng nhiệt kế hồng ngoại tiếp xúc hoặc không tiếp xúc để đo nhiệt độ vòng ngoài vòng bi trong quá trình hoạt động bình thường. Nhiệt độ ổ trục thực tế xác định loại chất làm đặc và loại dầu gốc nào là cần thiết - và hầu như luôn cao hơn nhiệt độ môi trường do ổ trục tự nóng lên.
• Xác định phạm vi nhiệt độ hoạt động liên tục: Tình trạng nhiệt độ cao có được duy trì liên tục hay xảy ra theo chu kỳ? Vòng bi chạy liên tục ở nhiệt độ 80°C nhưng đạt nhiệt độ cao nhất ở 150°C trong quá trình di chuyển của quy trình cần loại mỡ được chỉ định cho nhiệt độ cao nhất chứ không phải mức trung bình — chất làm đặc không được bị hỏng trong quá trình di chuyển đó.
• Đánh giá điều kiện tải và tốc độ: Tải nặng, di chuyển chậm cần độ nhớt của dầu gốc cao hơn và khả năng bảo vệ EP mạnh mẽ (phức hợp canxi sulfonate hoặc phức hợp lithium bổ sung EP). Vòng bi tốc độ cao cần dầu gốc có độ nhớt thấp hơn và cấp độ NLGI cứng hơn để tránh hiện tượng khuấy trộn và quá nhiệt.
• Xác định các yếu tố môi trường bổ sung: Tiếp xúc với nước, hơi nước, hóa chất xử lý, bụi và ô nhiễm đều ảnh hưởng đến gói chất làm đặc và phụ gia nào phù hợp. Phức hợp canxi sulfonate xử lý đồng thời nước và ăn mòn; chất làm đặc đất sét xử lý nhiệt độ khắc nghiệt mà không tan chảy; PFPE xử lý các môi trường có tính xâm thực hóa học.
• Xác nhận khả năng tương thích với mỡ hiện có: Nếu ổ trục đã được sử dụng với sản phẩm khác, hãy xác minh tính tương thích trước khi chỉ định thay thế. Làm sạch ổ trục nếu thay đổi hệ thống chất làm đặc.
• Kiểm tra các yêu cầu về khoảng thời gian tái bôi trơn: Nếu ổ trục nằm ở vị trí khó tiếp cận đòi hỏi khoảng cách sử dụng lâu dài, hãy ưu tiên công thức dầu gốc tổng hợp có tuổi thọ oxy hóa cao. Nếu hệ thống có hệ thống bôi trơn tự động tập trung, hãy xác minh rằng sản phẩm đã chọn có thể bơm được ở nhiệt độ môi trường dự đoán thấp nhất.
• Xác minh mọi yêu cầu quy định: Các vùng tiếp xúc với thực phẩm và các ứng dụng dược phẩm yêu cầu các sản phẩm cấp thực phẩm đã đăng ký NSF H1. Hãy xác nhận điều này trước khi chỉ định bất kỳ chất bôi trơn nào cho các môi trường này, bất kể hiệu suất nhiệt của nó.