油雾润滑装置研发及油雾润滑效果分析.doc

1、东北大学硕士学位论文摘要东北大学 硕士学位论文油雾润滑装置研发及油雾润滑效果分析姓名：史晓辉申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：宋锦春20050701-III-油雾润滑装置研发及油雾润滑效果分析摘要油雾润滑方式作为新型的、先进的润滑方式，具有润滑均匀、耗油量低、能 提高设备的运行效率、降低设备磨损等优点。目前，国内一些大型企业使用的油 雾润滑设备主要依赖于进口，存在着价格昂贵、国外对此核心技术垄断及售后服 务滞后等一系列问题，为填补国内空白，发展民族产品，课题组在对国外技术的 引进、消化、吸收的基础上，进行了一系列理论探索和实验工作，最终开发出了 满足不同润滑要求的、系列化的油雾润滑装置

2、。该系统适应性强，自动化程度高, 具有防爆和各种报警功能，具有广阔的市场空间和前景。首先，本文对油雾润滑装置的结构及其功能进行介绍，并对雾化机理的进行 研究，针对影响雾化效果的主要参量.润滑油温度、空气温度、空气压力、空气 流量、雾化器结构以及润滑油的粘度等进行实验测试数据分析，并利用MATLAB 软件对大量的实测数据进行数据处理，仿真出了雾化量与各个参量之间的关系曲 线，确定了影响雾化效果的各个主要参量的最佳值范围。其次，本文从理论上分析了油雾润滑装置在润滑效果上的优越性，并通过实 验加以验证。通过搭建电机-水泵实验台，对相同设备在不同润滑方式下的工作情 况进行实验测试|记录相关的数据并对实

3、验数据进行分析计算，验证油雾润滑方 式在降低机械副摩擦、减少设备磨损、提高润滑剂利用率等方面的优越性5最后，本文对油雾润滑装置产品的选择及使用进行了简单的说明，介绍了使 用油雾润滑装置的基本要求以及应用过程中如何正确的安装和维护保养等，可以 方便用户根据自身的需求加以选择并正确使用，充分发挥油雾润滑的优越性，使 研发的成果得到广泛推广应用，获得良好的经济效益和社会效益关键词：油雾润滑雾化机理系统仿真The Development of Oil Mist Lubrication Device andEffect Analysis of Oil Mist LubricationAbstractAs

4、 a new advanced lubrication method, oil mist lubrication has the advantages of uniformity, low oil consumption high efficiency and low equipment abrasion. At present, the oil mist lubrication equipments which many internal huge corporations used mainly rely on importation. It brings on some disadvan

5、tages, such as costliness, technology monopoly and after-service. In order to fill up internal technology vacancy and develop national production, our research group considers it as the study task. On the base of introducing, digesting and absorbing foreign technology we carry through a series of th

6、eory studies and experiment. At last, our research group has worked out the serial productsil mist lubrication device to satisfy different lubrication demands. The equipment has strong adaptability, high automatic capability preventing explosion and alarm functions. It has wide market space and fore

7、ground.In many advanced country it has taken the place of the traditional methods. But it is not researched thoroughly in our country.Firstly, this paper introduces the configuration and functions of the oil mist lubrication device and studies the pulverization mechanism. We experiment and analyze d

8、ada aiming at mainly influencing factors such as air pressure air flow, oil mist pressure, oil temperature, structure of the oil mist generator, ratio of air and liquid quantity, lubricating oil viscosity and so on in detail. Subsequently, MATLAB software is used to deal with a large number of exper

9、imental data. Relation curves of atomization quantity and various parameters are gained and the optimal values of main factors of influencing atomization effect are confirmed.Secondly, we analyze the lubrication effect of the equipment theoretically. The Electromotor - water pump experimental platfo

10、rm is built. We test under different lubrication methods using the same equipment and gain correlative data. It is proved that oil mist lubrication has the advantages of lowering friction, reducing equipment abrasion and enhancing the using rate of lubricant through analyzing and calculating experim

11、ent data.In the end, the paper explains how to choose and use the oil mist lubrication products and introduce how to install and maintain conectly. It makes customer can choose and take full advantage of the oil mist lubrication device according to users requirements which will make it widely used a

12、nd acquire nicer economy and society benefit in our country.Keyword: Oil mist lubrication, Atomization mechanism, System simulation东北大学硕士学位论文第一章绪论独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成 果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也 不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。-学位论文作者签名：日 期：S/f3学

13、位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规 定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索、交流。学位论文作者签名：曰期：8、1名学位论文作者签名 签字曰期：. 3*导师签名:签字曰期：另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。第一章绪论1.1课题研究的背景，2，1()，12油雾润滑技术是一种先进的集中润滑方式，可以广泛地应用于石化、冶金、 纺织、机械等众多领域，可对封闭的齿轮、链条滑板、导轨以及高速、重载的 滚动轴承、

14、滑动轴承等多种摩擦副进行润滑。油雾润滑装置有两种类型：一种是 气动系统，使用三件组合式润滑装置，即油雾器，主要用于单台设备或小型机组： 另一种是封闭的油雾润滑装置，即本文所研究的油雾润滑装置，它具有润滑均匀、 耗油量低、能提高设备的运行效率、降低设备磨损等优点，在发达国家己得到广 泛的应用，但在我国的起步较晚，实际应用也不广泛，因此其优越性没能得到很 好的体现。目前，国际市场上的油雾润滑设备基本上由美国LSC公司、德国毛尔布龙阿 库卢贝制造业股份有限公司、瑞士苏舍兄弟公司等几家大公司所垄断，他们掌握 着油雾润滑装置的制造技术并成功地将产品推广应用于工业领域的各个行业，在 全球的销售份额占90%

15、以上；而国内进行油雾润滑装置研发的单位如太原液压研 究所、上海莱伯斯润滑技术公司、烟台杰瑞设备有限公司等，虽然他们在雾化原 理上与国外产品相似，但在成雾效果及实现微机自动控制报聱等功能方面与国外 同类产品存在较大的差距。因此，我国的一些大中型企业使用的成套油雾润滑设 备主要依赖于进口，如中国石油天然气股份有限公司北京燕山石化分公司、辽河 石化分公司、中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司等，他们相继从美国LSC； 润滑系统公司引进成套的油雾润滑设备，取代了传统的润滑方式，实践证明：运 彳亍效果良好，设备运行平稳、故障率降低、维修成本下降、润滑油的消耗量大大 降低；同时也存在引进成套进口设备所带

16、来的一系列问题，如价格昂贵、国外公 司对此核心技术的垄断以及售后服务滞后等。在这种背景下，沈阳佳益油雾有限公司和东北大学液压气动研究所进行了市 场调研，根据市场的需求，结合自身在经济技术上的实力以及在对国外技术引进 消化、吸收的基础上共同提出该项课题。1.2课题研究的意义及前景本课题的成功研发，对节约能源，提高能源利用率有重要意义。随着现代工 业的迅猛发展，能源问题已成为世界各国共同关注的问题，节能降耗作为是工业 领域上的重要工作之一，近年来从理论研究到实践应用都取得了较大的突破。从 机械动力学角度上说，提高能源的利用率最有效的方式之一就是减少摩擦磨损的 能量损耗，即合理选用润滑剂、改进润滑方

17、式，提高了机械设备的效率和延长运 转周期及耐用寿命。油雾润滑作为先进的润滑方式，在国外发达国家及我国一些 大中型企业的实际应用中取得了良好的经济效益，但引进国外成套设备所带来的 髙成本核心技术垄断、设备及零部件订货周期长、售后服务滞后等系列问题， 明显地限制了该技术在国内的推广应用。本课题的成功研发，对发展民族产品，提高我国该领域在国际市场上的竞争 力，促进新技术在国内各行业的广泛推广应用有着重要意义。我们研发的产品能 够实现国外先进的油雾润滑装置产品所具备的成雾稳定、微机自动监控润滑油温 度、环境温度、油雾浓度、油雾颗粒度、压缩空气压力以及自动报警功能等优点， 同时与进口设备相比，价格低廉，

18、有强大的技术支持和完善的售后服务体系，更 适合我国企业的实际需求，可以提高设备装置能力，降低设备运行成本和维护检 修费用，促进油雾润滑技术在国内各个行业广泛推广应用。因此，无论从节约能 源、减少设备的磨损及降低产品成本方面，还是从发展民族产品、促进新技术推 广应用方面，都具有很强的经济意义和现实意义。目前，国内使用的油雾润滑装置主要依赖于引进国外成套设备，应用范围仅 局限在石化、冶金行业中的少数大中型企业，因为价格昂贵、订货周期长及售后 服务滞后等原因限制了油雾润滑装置的推广应用，但其良好的润滑效果及很髙的 投资回报率等优越性已被大多数企业所认可。随着我们研发的适合我国生产实际 需要的系列化油

19、雾润滑装置产品的投入使用，国产的油雾润滑装置将占据主导地 位，成为各企亚提高设备运行效率的首选，应用范围也将逐步推广到工业领域的 各个行业，在为企业创造效益的同时，产品也将逐步下走出国门，参与国际市场 的竞争，。因此，本课题是理论与实际相的有机结合，具有广阔的市场前景“1. 3本论文的主要工作东北大学硕士学位论文第二章油雾润滑装置介绍润滑装置。该装置在可靠的硬件系统及满足工艺要求的软件系统的支持下，实现 对机械设备润滑全过程进行自动监测、控制、高实时性、高精度。本装置适应性 强、自动化程度高，有防爆功能，利用组态王及多媒体技术还可以实现本地及远 程控制和报警功能。需要研究的内容如下：对雾化发生

20、机理进行研究，针对影响 雾化效果的润滑袖温度、空气温度、空气压力、空气流量、雾化器结构以及润滑 油的粘度等进行实验测试；对不同润滑机理进行研究，进行润滑效果分析；对油 雾装置的合理选型、正确安装使用及维护保养加以说明，进行实验论证。本论文 的主要工作如下：(1) 雾化机理的研究及实验数据分析本文对油雾润滑装置的雾化发生机理进行研究，对实验数据加以分析，针对 影响雾化效果的主要因素：润滑油温度、空气温度、空气压力、空气流量、雾化 器结构以及润滑油的粘度等进行实验测试，并利用MATLAB软件对大量的实测数 据进行数据处理，仿真出了雾化量与各个参量之间的关系曲线，确定了影响雾化 效果的各个主要参量的

21、最佳取值范围。确定称重法测油雾浓度的具体方案：即对 雾化箱生成的油雾浓度测量采用整体称重法；对传输至润滑点的油雾浓度测量采 用脱脂棉、定量滤纸吸附，然后再称重的方法。最后，本文对润滑油雾化的颗粒 度、油雾浓度及其相应影响因素也进行了分析：对油雾的凝缩机理和影响系统凝 缩率的主要因素进行了阐述。(2) 润滑原理的阐述及润滑效果分析本文从材料的摩擦、磨损的角度出发，阐述了润滑的作用及润滑原理。润滑 是人们向摩擦、磨损作斗争的一种手段，是在摩擦副之fsj加入某种物质，使其在 摩擦表面形成一个润滑油膜，用来控制摩擦、降低磨损，以达到延长使用寿命的 措施；由于选择的润滑方式及所使用的润滑剂的不同，润滑效

22、果也不同。本文通 过搭建实验台对水泵轴承进行不同润滑方式下的对比实验：即分别记录轴承在干 油润滑、稀油润滑以及油雾润滑方式工作情况，对实验数据的加以分析并进行相 关的计算，得出实验结论。(3) 油雾润滑装置的合理应用本文对油雾润滑装置的合理选型、正确安装使用及维护保养等进行了简单的 介绍。一方面加深了用户对油雾润滑装置的了解，促进其在国内的推广应用，提东北大学硕士学位论文 第章站论高市场占有率：另一方面可以使用户根据自身的实际情况，合理选择相应型号的 油雾润滑装置，正确安装使用及维修保养，使油雾润滑装置处于良好的工作状态， 真正做到节约润滑油的消耗量，提高设备润滑能力，降低设备的维修维护成本，

23、 提高设备的使用寿命周期，使研发的产品与社会需求有机的结合，实现其社会价 值和经济价值。 第二章油雾润滑装置介绍2.1油雾润滑装置的原理f3331油雾润滑装置是利用雾化器将润滑油液体分散成无数微米级的客滴，经过系 统管道送到各摩擦副，完成润滑作用的装置。它利用管道引来干燥、清洁的压缩 空气由入口形成髙速气流进入雾化器，吸入室内的气体被高速射流强制挟带，由 于气流的引射作用，使吸入室内压力降低而形成周部真空；此时，润滑油从吸入 室的入口被吸入，在喷管中润搰油与压缩空气混合，由于空气具有很髙的速度， 而润滑油的流速很低，因此两者存在着很高的相对速度，这种速度差的存在使气 液之间产生摩擦力和剪切力，

24、液体在瞬间被拉成条条细细的丝丝状体会在较 细处很快断裂，由于表面张力的作用使油液形成不均匀的油颗粒：丝状体的存在 时间取决于空气与润滑油的相对速度和润滑油的物理性质，相对速度越高，产生 的液丝越细，存在的时间就越短，雾化的效果也就越好；在雾化器的出口处由于 超声速气流的作用润滑袖被进一步地雾化成不均匀的油颗粒而进入雾化箱，其中 较大的袖颗粒在重力的作用下落回到油箱中，较小粒径的微粒留在气体中形成油 雾；大量的油雾通过输送管道输送到不同类型的凝缩嘴后，可以凝缩成颗粒度不 同的湿雾，弥散到不同类型的摩擦副之间，从而能形成袖膜，起到润滑作用。同 时，油雾有一定的压力，可以在轴承座内部形成微正压，阻止

25、外界污物进入摩擦 副内部r起到一定的密封作用。该装置在利用文氏效应的基础上，还采用了涡旋效应以及超声波技术，使雾 化效果更佳；并有润滑油溫度、空气溫度、空气压力、油雾压力及油箱袖液的上、 下限等参量的监控装置，与国内外同类产品相比，具有更强大的技术优势2,2油雾润滑装置的结构油雾润滑装置是以单片机为核心，由可靠的硬件系统及满足工艺要求的软件 系统来支持的，主要是由油雾发生装置、系统管路、凝缩嘴及附件等三部分组成， 油雾润滑装置示意图如2.1所示：油雾润滑装置示意罔如2.1所示：东北大学颏士学位论文第二章油雾润滑装置介绍第二章油雾润滑装置介绍2.1油雾润滑装置的原理3331油雾润滑装置是利用雾化

26、器将润滑油液体分散成无数微米级的雾滴，经过系 统管道送到各摩擦副，完成润滑作用的装置。它利用管道引来干燥清洁的压缩 空气由入口形成髙速气流进入雾化器，吸入室内的气体被高速射流强制挟带，由 于气流的引射作用，使吸入室内压力降低而形成局部真空；此时，润滑油从吸入 室的入口被吸入，在喷管中润滑油与压缩空气混合，由于空气具有很高的速度 而润滑油的流速很低，因此两者存在着很高的相对速度，这种速度差的存在使气 液之间产生摩擦力和剪切力，液体在瞬间被拉成一条条细细的丝，丝状体会在较 细处很快断裂，由于表面张力的作用使油液形成不均匀的油颗粒；丝状体的存在 时间取决于空气与润滑油的相对速度和润滑油的物理性质，相

27、对速度越髙，产生 的液丝越细，存在的时间就越短，雾化的效果也就越好；在雾化器的出口处由于 超声速气流的作用润滑油被进一步地雾化成不均匀的油颗粒而进入雾化箱，其中 较大的油颗粒在重力的作用下落回到油箱中，较小粒径的微粒留在气体中形成油 雾；大量的油雾通过输送管道输送到不同类型的凝缩嘴后，可以凝缩成颗粒度不 同的湿雾，弥散到不同类型的摩擦副之间，从而能形成油膜，起到润滑作用。同 时，油雾有一定的压力，可以在轴承座内部形成微正压，阻止外界污物进入摩擦 副内部，起到一定的密封作用。该装置在利用文氏效应的基础上，还采用了涡旋效应以及超声波技术，使雾 化效果更佳：并有润滑油温度、空气溫度、空气压力、油雾压

28、力及油箱油液的上、 下限等参量的监控装置，与国内外同类产品相比，具有更强大的技术优势。. 2.2油雾润滑装置的结构|IWW71油雾润滑装置是以单片机为核心，由可靠的硬件系统及满足工艺要求的软件 系统来支持的，主要是由油雾发生装置、系统管路、凝缩嘴及附件等三部分组成, 油雾润滑装置示意图如2.1所示：图2.1油雾润滑装置示意图Fig.2.1 Diagrammatic drawing of oil mist lubrication device1. 球阀；2.流量计：3.分水滤气器；4.减压阀；5.气压变送器；6.空气加热器; 7.气温传感器；8.液位变送器；9.油温传感器；10.雾化器组件：11

29、.油雾主管路; 12.雾压变送器；13.配雾器；14.凝缩嘴；15.摩擦副；16.雾化箱；17.收集罐; 18.安全阀：19.液位计；20.油加热器2.2.1油雾发生装置油雾发生装置又称为雾化装置，是形成油雾微粒的场所，是油雾润滑装置的 核心设备。改进后的油雾发生装置有主、辅两套雾化装置，其中主雾化装置是在 正常工作状态下使用，辅助雾化装置是备用设备，可以在主雾化装置修理或维护 时的使用，但不宜作为长期工作时的使用设备；主、辅雾化装置在结构及工作原 理上是一致的，主要由供气部件、雾化器及监控装置组成。供气部件指将压缩空气依次经过过滤、干燥、稳压、加热和监测后，转化为 满足袖雾发生装置雾化需求的

30、气源的部件总称。首先，压缩空气通过集成空气过 滤器/空气减压阀，由此过滤和控制进入雾化器的气流压力，并通过压力变送器监 测和显示供气压力；然后，空气进入加热腔，由温度传感器通过数控仪表控制空东北大学硕士学位论文第二章油雾润滑装置介绍气的加热温度，当温度超过预设定值时，由控制仪表发出信号切断空气加热器， 直到空气温度下降到预设定温度；最后，将经过净化、加热、稳压的压缩空气提 供至雾化器。雾化器是润滑油与压缩空气混合形成油雾的主要装置。监控装置是 由温度传感器、数显温度控制仪表、压力变送器、压力数显仪表、液位变送器、 可编程控制器（PLC)等智能型控制单元组成。基于控制单元的输出信号对系统进 行控

31、制、监视和报警，具有红、绿灯报警功能；同时，利用组态王技术还可以实 现远程监控和报警功能。2.2.2系统管路油雾润滑装置的系统管道主要有两类：一类是将压缩空气送到雾化器所用的 压缩空气传送管道，其管径的大小可根据雾化器的型号和规格来选择：另一类是 将油雾发生装置产生的油雾输送到润滑点的润滑管道，我们这里所谈的系统管路 主要指第二类管道。系统管路分为主管道、分支管和歧管，油雾发生装置的出口管道称为主管道, 与主管道相连的是分支管，歧管是与润滑点相连接的管道。油雾润滑装置的系统 管路对其材质的选择、管径的选取以及安装等方面都有一定的要求，这是保证油 雾系统正常工作的重要环节。首先，材质的选择应当适

32、合油雾流的通过，应能抗化学剂的侵蚀以及适应周 围的环境温度。一般采用低碳钢管或紫铜管，也可采用经阳极化处理的铝管，其 使用工作压力不应超过0_196Mpa;另外，在管路连接时不应使用胶粘剂，胶带之 类的密封物，以免造成雾化器的堵塞。其次，管道内径尺寸的选择应当满足所需输送的油雾量的要求，同时，油雾 在管路中具有一定的流速=管路内径过粗，输送速度慢、油雾压力过低；管路内 径过细，油雾在管路中凝结增加，油雾的浓度降低，同时，凝结产生的油将沉积 在管路中，影响系统的正常工作：例如，从发生器出来的总管直径选择不当，将 造成系统压力降过大，即离油雾发生器出口近的喷嘴流量过大，而离出口较远的 喷嘴不能得到

33、足够的油雾流量，直接影响润滑效果。油雾在管道中的流速一般应 在25m/s之间，流速过高或者过低会产生过多的凝液沉积，影响油雾输送的稳定 性。东北大学硕士学位论文 第二章油雾润滑装置介绍另外，系统管路的正确安装同样是_个关键环节，主要包括保证所有管路内 表面在安装前的光滑清洁、配管时尽量避免使用不必要的弯头和产生急剧弯曲、 保证管路具有一定的倾斜方向和倾斜度。保证管道内表面的光滑清洁及正确配管， 可以避免油雾在管路传输过程中被管壁吸附、凝结，影响润滑效果。系统管路的 安装通常根据现场的实际情况进行设计，使其向雾化器方向倾斜并具有一定的角 度，这一点是非常重要；可以保证管路中凝结的润滑油在管路中得

34、以流通而不会 存留在管道中，并能够自动流回到雾化器中，避免在油雾输送时产生很大的阻力， 系统管道倾斜度的推荐值一般为1:200。根据而油雾的排放方式的不同，系统管路还可以分为开环方式的管路系统和 闭环方式的管路系统。开环方式的管路设计简单、成本费用低、运行可靠性高， 但油雾的有效利用率较低，约为70%80%，在对环保要求不是很严格的情况下可 以采用；闭环方式的管路设计润滑油增加了润滑油返回系统的管路，可以对润滑 油进行循环利用，提高了油雾的有效利用率.而且无需设置排放口、对环境的污 染极小，与开环方式相比，具有一定的优越性。系统管路的开环方式和闭环方式 分别如图2.4和图2.5所示：Fig.

35、2.4 The mode of open loop1.球闹；2.油雾主f路；3.下落管：4.配雾器；5.油雾管：6.摩擦副腔; 7.排气兼排油管：8.液位计：9.排放管；10.收集罐；1L排油管Fig. 2.5The mode of close loop1. 球阀；2.油雾主管路；3下落管；4,配雾器；5.油雾管；6.摩擦副腔；7.排气兼排油管：8.液位计；9.收集罐：10油泵；11回油管；丨2.油雾返回管：13返回集流腔；M返回总管；15.除雾过滤器2. 2. 3凝缩嘴、配雾器和集油盒凝缩嘴是安装在系统管路与润滑点之间，将系统管路运输来的油雾重新凝缩 成粒径不同的油滴的装置。油雾由管路传送到

36、润滑点之前，必须再重新凝缩成较 大的油滴，才能在摩擦副表面形成良好的油膜，起到最佳的润滑效果，重新凝缩 后油滴粒径的大小主要取决于凝缩嘴类型的选取。通常依据油雾压力、摩擦副的 类型以及所需要油量的不同，安装不同类型的凝缩嘴，凝缩嘴大致可以分为以下 三类：细雾型（油粒约为5网）：用于球轴承等：*粗雾型（油粒约为30_):用于滚子轴承、齿轮、链条传动等；油滴型（油粒约为45Wn):用于滑动轴承、滑动面等。配雾器，顾名思义是分配油雾的装置。其主要功能是使下落管中的油雾分别流 到更多的润滑点，实现集中润滑的作用；配雾器还能起到将下落管中的积油收集 起来的作用。集油盒是收集残雾的装置在开环的排放方式中，

37、集油盒的应用能减少排放到 外界空气中的油雾量，具有降低环境污染的作用；在闭环的排放方式中.可以通东北大学硕士学位论文第二章油雾润滑装置介绍过油泵将集油盒内的润滑油送回到油箱中，实现润滑油的循环利用，具有节约能源的作用。2. 3油雾润滑的特点%27322. 3.1油雾润滑的优点油雾可弥散到摩擦副各个部位，起到良好而又均匀的润滑效果；系统没有运动部件，运行可靠，不用备件库存且维护费用低：耗油量低，摩擦副始终保持新鲜、适量的润滑油；可以提髙轴承的极限转速，延长轴承寿命，可用于高转速轴承；设备简单、体积小、重量轻、动力消耗低且自动化程度高；成本及维修费用低且便于集中管理；散热性能好，压缩空气比热小,流

38、速高，易于带走摩擦热，降低摩擦副的 工作温度；油雾具有一定的压力，在轴承腔内可以起到一定的密封作用，以防润滑油 被污染；适用于髙温场合；可以大大降低设备故障率，减轻劳动强度；系统主要元件都是髙稳定性元件，系统可靠性高，且可实现远程控制与监控t该装置具有防爆功能及报警系统，且具有自动补油功能；该装置采用主、辅油箱两套系统，能保证主油箱在清洗及设备检修时，整 套润滑系统仍能保持正常运行。2.3.2油雾润滑的缺点由于油雾润滑装置工作时需要采用压缩空气作为气源，在某些气源缺乏的 场合应用时受到了一定的限制：油雾润滑装置的系统管路采用开环方式时，约有20%左右的润滑油通过排 气口直接进入到外界空气中，对

39、环境会造成一定的污染，但可以附加“油 气”分离装置，回收利用润滑油，减小对环境的污染：系统管路采用闭环 系统时，可以避免对环境污染的缺点；东北大学硕士学位论文第二章油雾润滑装置介绍*油雾润滑装置的运行成本很低而且投资回报较快，但初始投资较高，因此， 在严格控制投资费用以及只考虑短期利益的时候，油雾润滑不一定是首 选。2.4油雾润滑装置的技术参数课题组经过不懈努力研发出了第二代的油雾润滑装置系统产品，与第代产 品相比较，无论是在结构设计和加工工艺方面，还是在自动控制和功能提升方面 都有较大的进步；这里列出了系列产品的型号及有关的技术参数，并对型号所代 表的具体含义加以说明，具体数据如表2.1所示

40、：表2,1产品型号及技术参数 Tab 2.1； product type and technology parameters型号油雾压力 (Pa)供气压力 (MPa)油雾量(NinVh)油雾浓度 (g/ id)最高油温re)最苺气溫 C*C)油箱容 积0)重tOMLD- I -8Y8OMLD- I -12Y121585OMLD- I -20Y4000-0. 3-203-106080OMLD- I -30Y60000.53020105OMLD- I -40Y40型号说明:OMLD-n 润滑剂物态形式：Y_液态 油雾量（m7h)型号：数字I、II、设计序号油雾润滑装置标注示例：0MLD-I-8Y

41、I型油霉润滑装置，油雾量8 ma/h，润滑剂为润滑油。-11-第三章实验分析雾化效果的影响因素第三章实验分析雾化效果的影响因素3.1产生油雾的原理3331油雾的产生通常以压缩空气作为动力源，在气流流经雾化器进气口时，产生 文氏效应，润滑油在压缩空气的作用下，形成大量的微米级的油雾颗粒。雾化器 是产生油雾的主要部件，是油雾润滑装置的核心装置其结构图3.1所示，| mu图3.1雾化器结构图Fig.3.1 The structure drawing of oil mist generator压缩空气作为产生油雾的动力源，在进入雾化器前要经过供气部件对压缩空 气依次进行过滤、干燥、稳压、加热和监测等一

42、系列的处理，形成干净、干燥、 供气压力稳定、温度合理的压缩空气。满足雾化器要求的压缩空气从进气口进入 雾化器形成高速气流，吸入室内的气体被高速射流强制挟带，使吸入室内压力降 低而形成局部真空；润滑油被从吸入室的吸油口吸入，在喷管中润滑油与压缩空 气混合；由于空气具有很高的速度，而润滑油的流速很低，二者之间存在着很高 的相对速度差，使气液之间产生摩擦力和剪切力，润滑油液体在瞬间被拉成一条 条细细的丝，这些丝在较细处很快断裂，在表面张力的作用下形成不均匀的油颗 粒。丝状体的存在时间取决于空气与润滑油的相对速度以及润滑油本身的粘度等东北硕士学位论文物理性质：相对速度越高，产生的液丝越细，存在的时间就

43、越短，雾化的效果也 就越好；润滑油的粘度越小，丝状体存在的时间就越小。在雾化器的出口处经超 声速气流的作用，润滑油被进步地雾化成不均勾的油颗粒而进入雰化箱，其中 较大的油颗粒在重力的作用下落回到油箱中，较小的颗粒C颗粒直径在l-5Wn之 间）则留在气体中形成油雾，通过系统管路被输送到润滑点。油雾集管出口处安 装有压力变送器，监控和显示油雾集管的油雾压力；雾化箱上装有安全阀，以确 保系统安全、可靠。3.2雾化效果的影响因素l4?M5?3?3M雾化效果的影响因素首先是雾化器本身的结构、工艺尺寸及加工精度等，它 直接影响到润滑油的雾化量及雾化后的颗粒度，雾化器型号不同，其产生的雾化 效果也不同。作为

44、油雾润滑装置的核心装置和产生油雾的主要部件，它不仅直接 影响雾化的效果，还影响到管路传输中油的凝结量，以至于影响到摩擦副的润滑 效果。雾化器的工作性能及可调性对油雾润滑装置的工作性能及可调性能起着极 其重要的作用，通过对不同数量的雾化器进行组合，可以有效地获得不同型号的 油雾润滑装置主机，得到不同的雾化效果，以满足不同场所的需求。雾化器内润滑油和空气的有关参数也是雾化效果的影响因素。从理论上说， 润滑油最重要的物理特性是它的粘性，由于液体的粘性，在相对滑动的各层流体 之间产生剪切应力，即流体内摩擦力，通过它们将运动传递到各相邻的流体层， 从而形成一定规律变化的流速分布。粘度用来衡量粘性的大小，

45、其主要影响因素 是温度和压力；在对润滑油进行雾化时，是压缩空气与润滑油相互作用于的结果, 因此，压缩空气和润滑油在溫度和压力上变化都会对雾化效果产生影响。通过理 论分析和实验确定，影响雾化效果的主要参数包括：润滑油温度、空气温度、空 气压力、空气流量、雾化器结构、气液质量比等。现在对影响雾化的主要参数分 别进行分析，得出结论并确定各主要参数的最佳取值范围。3.2.1润滑油温度的影响润滑油的温度变化对粘度的影响很大，当温度升高时，液体分子之间的距离 增大，油分子之间的内摩擦力减小，即阻碍润滑油流动的力减小，从而造成粘度东北硕士学位论文第三章实验分析雾化效果的影响因素明显地减小；反之，随着温度的降

46、低，润滑油的粘度变大。粘度通常分为绝对粘 度和相对粘度两大类：其中，绝对粘度又可分为动力粘度、运动粘度两种；相对 粘度分为恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等。润滑油的粘温关系作为研究润滑问题的基础，已作过大量的研究，基于对液 体流动物理模型的分析或对经验数字的总结，得到以下几个常用的粘温关系式， 如表3.1所示：表3.1:常用的粘温关系式Tab3.1 The formula of viscidity-temperature realationship提出者粘温关系式说明Reynolds7 -beaT准确率低Andrade-Eryingtj beT通常适用于高温Slotten(b+Ty相当准确，常用

47、于分析计算Vogelrj = aeT+c很准确，尤其选用于低温Walther-ASTMv-仟 = bdTc常用于绘制粘温图目前，工程应用中己广泛采用ASTM (美国材料试验协会）线图来表示粘温 关系，它基于Walther提出的关系式，其本身是一种经验方法。其中，取d=10， 则可近似地写成：igig(v+c) = -5igr(3-n式中：V润滑油的运动粘度，mm2/s:T绝对温度，K:A、B与油品组成有关的常数；C低粘度油液以外的油品均使用的通用常数，通常取0.6。在雾化过程中，润滑油与压缩空气间相互作用，在气液之间产生摩擦力和剪 切力，最终形成大量的油雾。因此，润滑油的粘度小，内摩擦就小，润滑油就很 容易被分割成微小的颗粒，雾化效果就越好。通过提高润滑油溫度来降低润滑油-#-东北硕士学位论文第三章实验分析雾化效果的影响因素东北硕d:学位论文 第三章实验分析雾化效果的影响因素的粘度，可以提髙雾化效果，但温度过高，将影响到润滑油的性能。为保证最佳 的润滑效果，必须确定合理的润滑油温度的范围。实验条件：选择妬号机械油作为实验用润滑油；气源：干燥、净化的压缩空 气，压力在0.30.5Mpa之间：雾化器：两个II号雾化器；入口空气压力：.18MPa; 压缩空