
1 概述
润滑油中往往会混入水分和机械杂质,这对机械设备的性能及其寿命有一定的影响。水分落在金属表面上会引起锈蚀,此外油中混入水,影响油的性能,降低油的粘度;机械杂质会磨损工作表面,使工作面上留下伤痕;更为严重的是机械杂质在稀油润滑系统中会堵塞润滑元件的节流孔或阻尼孔以至导致故障。因此,稀油润滑油中,若含有过量的水分和被其它杂物所污染,将对稀油润滑系统正常工作有着十分严重的危害。据有关资料介绍,润滑油的污染引起系统故障约占稀油润滑系统故障总数的65%。润滑油的净化问题已引起了人们的关注。
净油机是用来清除油液内的水分和过滤器无法清除的微小杂质。污油的净化方法有分离法、澄清法和联合法。离心式净油机的历史较早,但在实际应用中由于实际效果不佳,往往影响净油机广泛的应用。离心式净油机多数是碟片式的。国内碟片式离心净油机的转速达到5000转/分左右,而国外碟片式离心净油机的转速能达到9000转/分以上。为了提高净油机的效果,对离心式净油机的机理及影响因素进行探讨是十分必要的。
2 分离式净油机的工作原理
净油机由电机经增速机构带动主轴高速转动,主轴驱动转筒,转筒内装有碟片组成的杯形件组件。转筒内注入污油,由于混入污油的水分、杂物与油本身的比重不同,当转筒在高速旋转时产生的离心力可将油、水或润滑油中的污染物进行分离,比重大的水和杂物被抛向转筒的内壁,水沿一定的流道排出。杂物留在筒的内壁,由排污物口排出,而比重小的净洁油集中在中心处,由泵吸出送往净油箱。
污油经过滤器由泵抽出,加热后送入净油机。打开截止阀采样检查,油含水量合格后打开三通阀由泵送入净油箱。如果采样后油中含水量大,则打开三通阀使油再入净油机进行分离净化。当净油机内污染物多不易清除时,可从通气口通入压缩空气进行清理。
3 影响净油机分离效果的因素
净油机中的油杂质是处于离心场中,而在离心力场和粘性介质中的质点,其沉降的速度(即沿径向的移动速度)与雷诺数存在一定的函数关系。影响净油机效果的主要因素有转筒的转速、油的粘度、转子容积和尺寸,以及油的温度等。
(1)转筒的转速越高,净油效率就越高。日本六十年代生产的杯形离心净油机的转速可达15000r/min,我国生产的碟片式离心净油机转速可达7000r/min。离心式净油机有高速旋转件,若稍有不平衡,就会产生振动,影响净油效果。这种形式的净油机因结构复杂,零部件较多,有待于进一步改进。
(2)油的粘度越大,油中杂质沉降的速度就越小。为此,离心式净油机工作时,应该把所需净化的油进行加热,加热温度保持在70~85℃范围内,其目的就是为了降低油的粘度,提高净化效果。如果油的温度过高或过低都不好。
(3)当减小转子的工作容积时,随着转子被杂质所充塞,净油机的净化效率将大大降低。所以,在长期使用而无需清除杂质的情况下,应该采用容积较大的转子是比较合理的。
除此之外,保证转子中的油流要均匀且无较强涡流。清洁的油从靠近转子轴线输出较为理想。
进入转筒中的油在开始阶段并不和转子旋转的速度相同,也就是说在某个时间内,油液相对于转子有滑移现象。所以,在油杂质上只作用着微小的离心力,并产生附加涡流而妨碍杂质的沉降。
使用净油机时需要注意一个重要的问题,那就是净油机转筒内积留的泥浆多了就会影响分离结果,所以在使用中应及时清除净油机内的泥浆。净油机内部积留的泥浆清扫不干净,还会使旋转件产生不平衡,出现振动,从而导致轴承显著磨损,影响净油机的使用寿命。
4 对几个问题的看法
(1)为了降低油的粘度,使油流动性好,促使油水较好地分离,提高净油效果,在净油机分离油水之前应该将油加热到规定的温度(预热的温度一般为50~60℃)。
(2)净油机工作前先要在转筒内注入一定温度的水形成水封,其目的是防止溢水口中有较多的油溢出,同时可使油里的水分不断地从油中分离出来。
(3)为了完成离心分离和洗涤的双重作用。在用分离法净化往净油机输送脏油的同时,可在其中加1~2%的同温度(约60℃)的软水,是行之有效的措施。
(4)润滑油的管理应引起重视,零件在加工过程中一定要采用去刺工艺,装配前对主要的零部件进行再次去刺清理,油箱及管路一定要酸洗磷化处理,油箱和管路中的焊渣、金属屑和锈蚀污物应彻底清理。