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，它作為一種較先進的微量的潤滑方式，曾應用于滾動軸承、滑動軸承、齒輪、蝸輪、鏈輪等各種摩擦副。油霧潤滑技術是利用壓縮風的能量，將液態的潤滑油霧化成1um-3um的小顆粒，懸浮在壓縮風中形成一種混合 體（油霧），在自身的壓力能下，經過傳輸管線，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，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腔，并從文氏管噴出進入霧化室，這時，真空室內產生負壓，并使潤滑油經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。結果，使得精細地霧化的潤滑油處在一種接近于氣態的狀態。霧化的潤滑油能夠在這種狀態下由霧化裝置經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生潤滑所需的油膜，因此要根據不同的工況，在潤滑點安裝相應的凝縮嘴，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定。如果是紊流狀態，潤滑油的微粒就會因相互碰撞而聚集在一起，結合成較大的潤滑油油滴，以致重又恢復到液體狀態。在這種液體狀態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分配到各個潤滑點的過程中就會出現問題。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了。曾經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果。后來又有人提出這樣的建議，就是在分配器中產生特殊的空氣渦流。但是因為潤滑介質的粘度在一個相當大的范圍內波動，所以這一建議最終也是一無所成。考慮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的計算，而且空氣量和潤滑油量之比也是根據需要各不相同的，以致安裝位置起著相當重要的作用。結果，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；油霧量的調節也很困難，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，還必須增設通風設施。
三、油霧潤滑種類
1、超聲霧化
超聲霧化多用于家庭、醫療等方面。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,使液體面產生隆起,并且在隆起的周圍發生空氣作用,由這種空化作用產生的沖擊波將以振子的振動頻率不斷反復振動,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,油箱內形成負壓,粗油粒子沿吸油管,被吸入到文氏管內,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,根據動力源來說,后兩者比較適合。文氏管在工業應用更為廣泛,結果相對簡單,技術也更為成熟,我國已經由數家煉油企業運用了該種油霧潤滑裝置,并且取得很好的經濟效益
四、油霧潤滑和油氣潤滑的比較
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