润滑油的抗泡性的影响因素与评定方法

发布时间:2012-8-13        阅读次数:1768

  机械润滑系统大多以循环方式进行润滑,润滑油在润滑系统油泵作用下不断地流动和循环。当润滑油流动中与空气接触并受到激烈搅动时,就有可能将空气混入油中产生泡沫。  
    润滑油中产生泡沫会对使用带来一系列影响。这些泡沫若不能及时消除,会使得润滑油的冷却效果下降、管路产生气阻、润滑油供应不足、增大磨损、油箱溢油,甚至出现油泵抽空等故障。因此,要求润滑油具有良好的抗泡性,在出现泡沫后应能及时消除,以保证润滑油在润滑系统中正常工作。  
    一、泡沫的产生和危害  
    起泡也是日常生活中常见的现象,如把肥皂放到水里搅拌,就会产生大常的泡沫。这是因为肥皂是发泡剂,当水被搅拌时,空气便混入水中,并被水膜所包围,加上肥皂(也是表面活性剂)对水膜的保护作用,使水膜变得牢固而不易破裂,如因而就产生了大量稳定的泡沫。  
    在常压下,矿物油中溶解有约占其体积9%的空气。空气在润滑油中的溶解量是随压力增高而增大的。  当压力降低时,多余的空气就会从油中急剧分离,以达到新的平衡。但分离出来的空气被油膜包围,且油膜又不易破裂时,就会形成泡沫。内燃机润滑油中产生的泡沫部分是由于此种情况造成的。  
    产生气泡的另一来源是润滑油与空气接触时机械的搅拌作用。润滑系统工作中,由于激烈的搅拌和飞溅,空气被搅入油中产生泡沫,加上油中含有清净分散挤等表面活性剂时,就容易产生难以消失的泡沫。尤其是柴油机润滑油产生泡沫的现象更为普遍。  
    航空润滑油在润滑系统内工作时由于油箱容量少,润滑油需要对高速运转的轴承散热,因此滑油流量大,循环剧烈,常常会产生大量的泡沫。这些泡沫能很快消失或产生的泡沫很少时,则不会对涡轮发动机产生影响。而如果产生的泡沫很多,且不容易消失,就可能会给能量的传递和供油产生不良影响,甚至发生故障。  
    润滑油在使用中产生泡沫并难以消失时,通常有以下危害:  
    ①增大润滑油的体积,溢出油箱,造成油料流失或带来着火等不安全因索;  
    ②增大润滑油的压缩性,使油泵供油受阻,致使供油压力降低,造成供油不足,影响润滑造成磨损或烧坏轴瓦;  
    ③油中含有的大量空气影响到润滑油的冷却作用和对机械的散热效果;  
    ④增大润滑油与空气接触面积,加速油品的氧化变质。  
    二、影响润滑油抗泡性的因素  
    泡沫是气体分散在液体介质中的分散体系。液体的起泡倾向和泡沫稳定性与液体中的成分有密切的关系,也与液体所处的温度有关。纯液体产生的泡沫不稳定,如液体中含有少量表面活性剂等极性物质(起泡剂),就会使液体产生的泡沫长时间不消失。  
    表面活性剂能使润滑油产生较多的稳定泡沫,是因为润滑油中含有这类物质会增大气泡膜的强度,使气泡膜不易破裂。带有长链烷基的极性物质,能形成定向排列的分子层,这些定向排列的长链分子,互相间的吸力很大。当气泡膜中含有表面活性剂时,膜壁就变得较坚韧,不易破裂,因而产生了稳定的泡膜。  温度升高后,气泡膜中的分子运动增强,互相之间吸力下降,泡沫容易破裂。  
    在一定的粘度范围内,润滑油的起泡倾向和泡沫稳定性最大。粘度过大或过小都会使成泡倾向和泡沫稳定性降低。因为粘度小时,形成气泡膜的液体容易流失,气泡壁易于变薄,导致气泡破裂。粘度太大时,不易形成气泡,即使形成了气泡也难于浮到表面上来。  
    温度和粘度这两个因素是互相关联的,对粘度不太大的润滑油来说,温度升高时粘度变小,成泡性和泡沫稳定性均下降;对较粘稠的润滑油来说,温度升高时,粘度下降到适于生成气泡的范围,反而会增大成泡倾向。  
    三、润滑油抗泡性的评定方法  
    润滑油的抗泡性是以油品生成泡沫的倾向及泡沫的稳定性来评定。评定方法为润滑油泡沫性质测定法(GB/T12579-90),相关仪器推荐采用上海羽通仪器仪表厂生产的YT-12579抗泡沫测定仪:在1000ml的长筒中注人试油约200mL,以945ml/min的流量将空气通入油中,经5min后记下量简中泡沫的体积,即为起泡倾向(FT),最筒静置10min后再次记下泡沫体积,即泡沫稳定性(FS)。试验油温为24℃及93℃两点。抗泡性好的润滑油起泡倾向要小,泡沫稳定性要低。  
    试验的油温也可以根据需要而定,结果也可用记录油高加泡沫高(cm),或油的高度及消泡时间(s),并计算成发泡系数(泡高/油高)来表示。润滑油的泡沫高度小,发泡系数小,消泡时间短,抗泡沫性能就好。

-x