5.2 干油集中润滑系统的设计计算

5.2.1 润滑脂消耗量的计算

表11-1-66

5.2.2 润滑脂泵的选择计算

   (11-1-1)   

式中 Q——润滑脂泵的最小流量,mL/min(电动泵)或mL/每循环(手动泵);

Q1——全部分配器给脂量的总和,若单向出脂时为Q1,双向出脂时为,mL;

Q2——全部分配器损失脂量 [注] 的总和(见表11-1-67),mL;

表11-1-67 分配器损失脂量

注:1.表中数据摘自JB/ZQ 4089—1997及JB/ZQ 4560—2006;“※”依次为1,2,3,4;“×”依次为2,4,6,8。
2.给油量是指活塞上、下行程给油量的算术平均值;损失量是指推动导向活塞需要的流量。

Q3——液压换向阀或压力操纵阀的损失脂量(见表11-1-68),mL;

表11-1-68 阀件损失脂量

Q4——压力为10MPa或20MPa时,系统管路内油脂的压缩量,mL,见表11-1-69;

表11-1-69 管道内润滑脂单位压缩量

T——润滑脂泵的工作时间,指全部分配器都工作完毕所需的时间。电动泵以5min为宜,最多不超过8min;手动泵以25个循环为宜,最多不超过30个循环(电动泵用min,手动泵用循环数)。

5.2.3 系统工作压力的确定

系统的工作压力,主要用于克服主油管、给油管的压力损失和确保分配器所需的给油压力,以及压力控制元件所需的压力等。干油集中润滑系统主油管、给油管的压力损失见表11-1-70,分配器的结构及所需的给油压力(以双线式分配器为例)见表11-1-71。

表11-1-70 主油管与给油管压力损失

注:环境温度为-5℃、15℃、25℃时,相应数值分别为表中数值的150%、50%、25%。

表11-1-71 分配器所需给油压力

考虑到干油集中润滑系统的工作条件,随季节的更换而变化,且系统的压力损失也难以精确计算,因此,在确定系统的工作压力时,通常以不超过润滑脂泵额定工作压力的85%为宜。

5.2.4 滚动轴承润滑脂消耗量估算方法

滚动轴承润滑脂的消耗量,除了表11-1-66所列的计算方法外,一些国外滚动轴承公司,例如德国FAG公司,推荐了每周至每年添加润滑脂量m1的估算方法,见下式。

m1=DBX(g)

式中 D——轴承外径,mm;

B——轴承宽度,mm;

X——系数,每周加一次时X=0.002,每月加一次时X=0.003,每年加一次时X=0.004。

当环境条件不好时,系数X应有增量,增量值可参阅表11-1-66中的增量值K2

另外,极短的再润滑间隔所添加的润滑脂量m2

m2=(0.5~20)V(kg/h)

V=(π/4)×B×(D2d2)×10-9-(G/7800)(m3

停用几年后启动前所添加的润滑脂量m3

m3=DB×0.01(g)

式中 V——轴承里的自由空间;

d——轴承内孔直径,mm;

G——轴承质量,kg。

滚动轴承润滑脂使用寿命的计算值与润滑间隔,是根据失效可能性来考虑的。轴承的工作条件与环境条件差时,润滑间隔将减少。通常润滑脂的标准再润滑周期,是在环境温度最高为70℃,平均轴承负荷P/C<0,1的情况下计算的。矿物油型锂基润滑脂在工作温度超过70℃以后,每升温15℃,润滑间隔将减半,此外,轴承类型、灰尘和水分、冲击负荷和振动、负荷高低、通过轴承的气流等都对润滑间隔有一定影响。图11-1-8是速度系数dmn值对再润滑间隔的影响,应用于失效可能性10%~20%;kf为再润滑间隔校正因数,与轴承类型有关,承载能力较高的轴承,kf值较高,参见表11-1-72。当工作条件与环境条件差时,减少的润滑间隔可由下式求出。

tfq=f1f2f3f4f5tf

图11-1-8 在正常环境条件下轴承的润滑间隔

表11-1-72 轴承的再润滑间隔校正因数kf

kf=2,适用于径向负荷或增加止推负荷;kf=3适用于恒定止推负荷。
注:再润滑过程中通常不可能去除用过的润滑脂。再润滑间隔tfq必须降低30%~50%。一般采用的润滑脂量见表11-1-66。

式中 tfq——减少的润滑间隔;

tf——润滑间隔;

f1f5——工作条件与环境条件差时润滑间隔减少因数,参见表11-1-73。

表11-1-73 工作条件与环境条件差时的润滑间隔减少因数