固體潤滑在港口設備中的應用

摘要：通過試驗，將應用在航天及軍事，國防方面的固體潤滑技術應用于港口的裝卸設備上，解決了港口設備在傳統滑中出現的設備關鍵部位嚴重磨損，漏油、振動、噪音等潤滑難題，并取得了一定的經濟效益及社會效益。

關鍵詞：港口；設備；固體潤滑

固體潤滑材料及技術最早應用于航天及國防軍事方面，我國自上個世紀五十年代末開始固體潤滑材料的研究，幾十年來，固體潤滑已經在國防軍事工程尤其是在航天工業領域，發揮了不可替代的作用。近些年來，國內一些科研院所開始進行新型固體潤滑材料在民用工業設備方面的應用研究，針對機械潤滑中大量存在的問題，研究開發出復合固體潤滑材料，并進行了成功的推廣應用。

固體潤滑材料是用固體微粉、薄膜或復合材料代替潤滑油脂，依靠材料本身或其轉移膜隔離相對運動的磨擦面，達到減摩和耐磨的目的。它突破了傳統潤滑材料的使用極限，解決了高負荷、高真空、高低溫、強輻射、強腐蝕等特殊工況下的機械潤滑問題。

為了推行精細化管理，提高港口裝備生產管理水平，日照港(集團)有限公司與山東固潤新型潤滑材料研究院聯合進行了固體潤滑技術在港口設備中的應用研究工作。

一、港口機械潤滑現狀及問題

港口機械全天候露天作業，受粉塵、水霧影響較大，同時工作沖擊荷載大，很難實現高效可靠的潤滑。目前的港口機械設備中，普遍采用的是傳統的干油、稀油潤滑，而這些潤滑油脂很難適應港口作業的惡劣環境和高荷載沖擊，因而港口機械經常會出現潤滑油滲漏、變質失效等問題。一方面不得不頻繁加油換油，不僅造成浪費，而且污染港口作業環境，更為嚴重的是潤滑失效加快了機件磨損，浪費了大量人力物力來更換配件，影響了港口生產作業效率。

隨著港口生產規模的擴大，設備的增多，裝卸作業環境越來越復雜，裝備維護困難日益加大。改變傳統潤滑，延長設備的使用壽命成為港口生產管理精細化和專業化裝卸生產節能降耗、提高效益的關鍵。

二、固體潤滑在港口設備中的應用研究試驗

自2007年月開始，項目組在日照港股份二公司門機隊、三公司機械二隊等單位選擇合適的卸船機、門機、裝載機進行了一系列固體潤滑現場試驗。對確定試驗的設備機械部位的載荷、磨損量等數據進行采集、分析，并各選取一組設備分別采用傳統潤滑方式的和固體潤滑方式進行潤滑，運行一段時間后打開試驗部位進行潤滑效果測量比對。

1)開式齒輪減磨長效固體潤滑試驗。

門機的行走齒輪、旋轉齒圈、變幅齒條是門機的關鍵運轉部位，由于承受載荷大、工作環境惡劣，同時受光照及粉塵污染的影響，傳統潤滑方式很難發揮作用。

自2007年9月開始，項目組在日照港股份二公司門機隊六號門機行走齒輪、旋轉齒圈，變幅齒條等部位開式齒輪上使用固體潤滑材料，5號門機作為比對設備采用常規潤滑。4個月后，使用新型固體潤滑技術的六號門機行走齒輪、旋轉齒輪、變幅齒條等部位的平均磨損量約為對比組5號門機的1/5左右，使用新型固體潤滑材料的運轉部位摩擦表面已形成固體潤滑保護膜，有效地減輕了該部位的磨損。

2)裝載機關節部位軸銷固體潤滑。

日照港第三港務公司設備二隊裝載機長年處于重載、粉塵嚴重等極限作業條件下，工作環境惡劣，為了維護設備，每個工作班次都要加注潤滑脂，這樣不僅加重了維護工作量，而且造成了潤滑材料的浪費，增加了維護費用。

項目組選擇日照港三公司機械二隊21號山工zL50裝載機關節部位軸銷進行試驗，22號山工zL50裝載機作為比對設備。在設備運行3個月后，將軸銷取下進行測量對比，相同的工作狀態下，應用固體潤滑材料設備的磨損大大低于普通潤滑設備，實際應用表明裝載機專用固體潤滑材料是解決重載減磨修損、簡化潤滑丁藝的高效潤滑劑。

3)六十四噸卸船機抓斗關節部位軸銷固體潤滑。

日照港二公司礦石隊的六十四噸卸船機抓斗潤滑頻繁，潤滑間隔8小時，每次停機潤滑時間長達四十分鐘，大大影響了卸船工作效率。

2008年4月，項目組采用山東固潤新型潤滑材料研究院提供的固體潤滑方案，在六十四噸抓斗的關節部位應用固體潤滑劑，間隔六天潤滑一次。在應用固體潤滑劑的過程中未見發熱、嘯叫，卡咬等磨損跡象，間隔的六天中潤滑完全有效，根據現場的統計表明：應用固體潤滑劑后，六十四頓頃門機的潤滑制度完全可以從原來的8小時停機潤滑一次，改為每作業144小時停機潤滑一次；十六萬噸級的卸船效率可以提高一小時以已。

4)齒輪箱防滲漏長效固體潤滑。

日照港二公司門機隊1號門機(25T)左側提升減速機，一直存在潤滑油外泄問題，而且每間隔半年就要補充更換潤滑劑，同時造成工作面污染嚴重，針對以上這些問題，項目組于2008年9月重新制定了固體潤滑方案，并開始試用山東新型潤滑材料研究院生產的減速機專用固體潤滑劑。

試驗進行到第五天提升減速機的漏油問題得到治理。減速機工作噪音明顯降低，減速機工作溫度平均比對照組右側減速機低5℃左右，減速機各部位潤滑有效程度大大提高，減速機齒輪表面的固體潤滑膜清晰可見。試驗證明，固體潤滑的潤滑膜是完全潤滑，是可以解決提升減速機溫度高和滲漏問題的。

三、項目經濟效益及社會效益分析

固體潤滑技術在港口應用已近三年時間，從應用實踐看經濟效益和社會效益非常顯著。主要體現在以下方面：

節約潤滑材料，延長潤滑劑更換周期。如三公司設備二隊裝載機原來使用2號鋰基潤滑脂，每個作業班加油1次，每周每臺加油1.5kg。改用裝載機專業固體潤滑材材料后，每周每車用油1kg，用油量為原來的1/15。

減少機件磨損，節約配件。固體潤滑荊能夠生成固體潤滑膜，即使在惡劣環境下也能保持良好的潤滑效果，因此固體潤滑材料能有效的減少機件磨損，延長機件使用壽命。例如，項目組對二公司門機隊5號和6號門機行走主動輪、變幅齒條、旋轉小齒輪3個輪齒厚度進行比對試驗。從試驗數據看，在同等時間和工作條件下，朱使用固體潤滑材料的輪齒磨損量分別為使用固體潤滑材料輪齒磨損量的2倍、5.28倍，5.52倍。

延長機械維護保養周期，提高工作效率。由于固體潤滑材料具有穩定性和長效性，不需頻繁更換，可減少保養時間，從而提高生產效率。

減少環境污染，減輕勞動強度。固體潤滑材料的止漏功能可有效防止潤滑油泄漏，改善港口作業環境。同時固體潤滑材料延長了設備的維護保養周期，大大減輕工人勞動強度。

四、結束語

日照港港口設備潤滑介質固體化應用研究項目在沿海港口中尚屬首創，固體潤滑材料及技術在日照港股份二公司、三公司試驗使用以來，取得了非常顯著的效果，因此，在港口設備中采用新型固體潤滑技術具有非常高的推廣價值和廣闊的應用前景。