油气润滑装置作用

1. 油气润滑的原理

在油气润滑管道中，压缩空气是润滑油的输送载体。如图1所示，当润滑油和压缩空气在油气混合块中混合形成油气流后，连续流动的压缩空气在油气管道中间高速向前流动。在压缩空气的作用下，润滑油以油膜形式粘附在管壁四周,并以缓慢的速度向前移动，在行将到达油气流出口时, 油膜变得越来越薄，且连成一片，最后以极其精细的连续油滴流喷射到润滑点。当油气混合物进入油气管道时，由于压缩空气的作用，起初，润滑油是以较大的颗粒粘附在管道内壁四周, 当压缩空气快速向前运动时，油滴也随之向前移动，并逐渐被压缩空气吹散、变小和变得越来越扁平。在行将到达管道末端时，原先是间断地粘附在管壁四周的油滴已连成一片，形成了连续油膜, 被压缩空气以精细的油滴喷入润滑点。由于连续油膜的形成要有一个过程，因此油气管道的长度不能小于0.5米。
乘坐过火车的人肯定有这样一种感性认识：在雨中高速行驶的列车，当雨点打在车窗的玻璃上时，很快被撞得粉碎，一滴雨珠在车窗玻璃上变成了一片。如果我们把车窗玻璃卷成圆筒，那就像油气管道内发生的情况一样，只不过在油气管道内被吹散的不是雨水而是油。
在油气管道中，油和气的速度是大相径庭的，油的移动速度大约为每秒2－5厘米,但这个数字也不是绝对的，因为油的移动速度受诸多因素的影响，比如空气速度、环境温度和润滑油的粘度等，但是它至少说明了一个问题，那就是与空气速度相比，润滑油在油气管道中移动的速度非常缓慢。所以，油和气不是融合在一起的，从油气管道出来的油气是分离的，这也是为什么油气润滑不会污染环境的原因。
图2是供油量Q、轴承温度t和摩擦Na三者之间的关系曲线。从图中可以看出，当供油量增大到一定程度时，轴承温度呈下降趋势，而在这条温度曲线的中部，轴承温度是最高的，因为此时的供油量还没有大到足以降低轴承温度的程度，相反, 多余的液体摩擦会产生热量。随着供油量的增大，轴承摩擦也增大。但是，在这两条曲线的最低点恰恰是供油量最小的时候，这也是油气润滑的最佳区域。由此我们可以明白，为什么油气润滑只需要极其微小的油量就能达到降低轴承温度和减少轴承摩擦的极佳效果。
在气液两相油气流中,液体与气体牢固地形成了气液两相膜,试验及实践结果表明,气液两相膜与单相液体膜相比,承载能力大大提高,它的形成兼有流体动压和流体静压的双重作用。因此，即使在速度较低时依然能够形成具有较强承载能力的气液两相膜,这是仅靠流体动压形成的单相液体膜无法比拟的。
研究同时表明,喷射到润滑点的气液两相流体中的润滑油液体小颗粒在润滑区固体表面汇聚,同时由高速流动的空气形成的孤立分散的空气小气泡混合于汇聚在润滑区固体表面的润滑液之中,随着两摩擦表面的相对运动,在两摩擦表面之间形成了气液两相流体润滑膜(即两相膜)。众所周知,粘度是润滑剂最重要的物理特性,在同等润滑剂条件下,两相流的粘度明显大于单向液体膜的粘度,而且随着两相流中空气小气泡相对体积含量的增加,两相流的粘度也增大,即普通粘度的润滑油形成的气液两相膜的厚度大于它的单向液体膜厚度。显然,由于润滑膜厚度的增加,使润滑膜形成率提高,减少了两摩擦表面直接接触的机会,减轻了两表面之间的摩擦,这就使得气液两相流体润滑具有优良的润滑减摩作用。

2. 油气润滑有什么缺点

油气润滑是润滑剂和气体联合作用参与润滑，具有气体润滑和液体润滑的双重优点。即气体的支撑作用，气体黏度不受温度影响的特点和液体润滑减摩、降温、低摩擦因数、防蚀、密封、清洁等特点。油气润滑有油雾润滑的优点，同时克服了油雾润滑无雾化高黏度润滑油、污染环境、油雾量调节困难等不足。主要特点可归结为：

1、油气润滑中的润滑油，是以油滴的形式被压缩空气输送到润滑部位，因而油气润滑系统能输送各种性能的润滑油，不受润滑油黏度的限制。另外，不需要对润滑油进行加热，即使是在比较寒冷的环境下也是如此。
2、油和气不具有一体性，所以油和气可以通过调整油量及压缩空气量，配成满足各润滑点要求的比例。
3、油没有被雾化，向大气排放的仅是空气，因而对环境没有污染。
4、润滑腔的压力由压缩空气的压力决定，一般可达0.25到0.8MPa，内腔高压对防止尘埃杂物的侵入极为有利。
5、润滑效率高，可大幅度提高摩擦副的使用寿命。
6、耗油量极低，一般油气润滑的耗油量只有传统润滑耗油量的1/5到1/100。
7、油气两相润滑，是通过形成的两相膜隔开相对运动的摩擦副而起润滑作用，大量的空气调整的油气流，可以带走大量的摩擦热，起到冷却降温作用。
8、有些设备因为需要压缩空气而受到限制。如吊车，移动行走机械等。因此要采用压缩机，一定程度上增加了投资，也由于使用压缩空气而带来了噪声。这是不足之处。

3. 为什么电主轴轴承要使用油气微量润滑

一、提高轴承承载能力：油气微量润滑是将气液两相流以较高的速度喷射到润滑区，在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用。因此，使摩擦表面始终处在良好的工作状态下，这一点是仅靠流体动压形成的单相流体膜所无法比拟的。

二、提高轴承的运转速度：由于油气微量润滑的气液两相混合流体中含有大量气体和少量的润滑油，因此在高速工作条件下，温升较低。又由于气液两相流能够及时带走大量的热量，所以它还具有良好的冷却降温作用。因此，采用气液两相流体的油气润滑，比其他润滑方式具有更加宽广的速度适应范围。

三、提高轴承对恶劣工作环境的适应能力：对于油气微量润滑来说，润滑区充满压缩空气，形成正压，可以很好地防止灰尘、水、污物等的浸入，起到密封的作用，大大减少了轴承由于外界污染而造成的损坏，因此特别适合应用于苛刻的工况条件，轴承的工作可靠性得到显著提高。

4. 油雾润滑的特性

油雾润滑属于气液两相流体冷却润滑技术，它作为一种较先进的微量的润滑方式，曾经成功地应用于滚动轴承、滑动轴承、齿轮、蜗轮、链轮等各种摩擦副。在冶金机械中，如带钢轧机的支承辊轴承，四辊冷轧机的工作辊和支承辊轴承以及高速线材轧机的滚动导卫等也有采用油雾润滑弊腊的。
早在20 世纪30 年代，油雾润滑就已在欧洲出现，到了50年代才传到了美国。
油雾润滑系统是一种低成本，环保，安全的集中润滑系统，由润滑器、喷嘴、油雾传输管道和润滑附件组成。
该润滑系统可连续、高效地自动将润滑油雾化成小颗粒，并精确地将新鲜、洁净的雾状润滑油传送到多个润滑点，均匀的覆盖被润滑部件，对部件进行润滑和冷却。油雾喷嘴可根据被润滑体的运转速度选择适应的类型，每台润滑器可带多个喷嘴。 1、润滑效能高，新鲜油雾润滑能随压缩空气弥散到所需要得润滑摩擦部位，使润滑部位获得良好而均匀的润滑效果，大幅度提高传动件的寿命。
2、压缩空气比热小、流速高，很容易带走摩擦所产生的热量，摩擦副温度降低，设备功耗降低。
3、大幅度降低了润滑油的耗油量，摩擦副始终保持新鲜、适量的润滑油，同时具有喷吹作用，有利于摩擦副的清洁运行。
4、较稀油循化润滑系统结构简单轻巧，占地面积小，动力消耗低，维护管理方便，自动化控制程度高，成本低。
5、由于油雾具有一定的压力，因此可以起良好的密封作用，避免了外界的杂质、水分等侵入摩擦副。
6、使用范围广，目前，油雾润滑已经在压延设备及冶金机械上得到使用。如：铝箔轧机、带钢轧机、回转窑、球磨机、石油、造纸、纤维机械、 链条运送机、振动机、鼓风机、选矿机、粉碎机、高速纺锭等各种机械。
7、经济效益显著。
8、整个系统基本没有运动部件，相对运行可靠度高，有利于长周期安全运行。
9、采用集中自动润滑，大大减轻了操作人员劳动强度。
10、综上所述，油雾润滑系统有着诸多优点，同时在许多轻载、多点、多粉尘场合应用更能显现其优点。特别是在高转速时，油雾润滑的优势更为明显。 虽然油雾润滑具有良好的润滑效果拆卜斗、耗油量较小、有较好的散热作用，能提高滚动轴承的极限转速，但与油气润滑相比就相形见绌。油雾必须用大口径的管道输送，一般为2 1/2”，而且输旅磨送距离通常为30米，最大也不能超过80米；油雾量的调节也很困难，而且油的粘度变化对油的雾化能力影响较大，因此必须严格控制油温。在油雾润滑排出的气体中，含有部分悬浮的微小油粒，对人体的健康有害，因此对于大量采用油雾润滑的场所，还必须增设通风设施。