ZYS-991防銹油對脂潤滑軸承振動值的影響

買楠楠，王子君

(1.洛陽軸研科技股份有限公司， 河南 洛陽 471039；2.河南省高性能軸承技術重點實驗室，河南 洛陽 471039；3.滾動軸承產業技術創新戰略聯盟,河南 洛陽 471039)

軸承防銹油是一種暫時性防銹材料，對腐蝕介質進行物理或化學隔離，用于防止軸承零件及成品在加工、儲存、運輸過程中的銹蝕[1]。軸承防銹油大多采用礦物潤滑油為基礎油，加入防銹添加劑，其在軸承表面形成排列整齊、致密的吸附層，以此抵御腐蝕介質的侵入[2]。

目前，采用潤滑脂潤滑的滾動軸承應用廣泛[3]。潤滑脂可在軸承滾道表面形成一層連續、穩定的潤滑油膜，從而降低軸承噪聲[4]。軸承潤滑脂技術隨著軸承行業技術的不斷進步而升級。低噪聲軸承潤滑脂的開發和相關噪聲特性研究是國內外的熱門研究方向。

由于潤滑脂與防銹油成分及作用不同，在給軸承裝潤滑脂前常清洗掉防銹油，以免影響填脂后軸承的潤滑狀態，增大振動值，影響使用壽命。但清洗封存防銹油需要消耗大量清洗溶劑，污染環境且費時費力。為研究ZYS-991防銹油對脂潤滑軸承潤滑狀態的影響，現開展相關試驗。

1 試驗

1.1 試驗儀器

試驗采用S0910軸承振動測定儀，主軸轉速1 480 r/min。

1.2 試樣

選擇5種不同品牌的潤滑脂，其相關參數見表1。待測防銹油選用ZYS-991(68)，以精制礦物油為基礎，由防銹、抗腐蝕、抗氧、減磨等添加劑經過特殊生產工藝復配而成，40 ℃下的運動黏度為70～80 mm2/s，防銹性能符合SH/T 0692—2000《防銹油》標準要求。

在各型號潤滑脂中按質量比1∶20混入防銹油，記為“脂+油”，其滴點(參照GB/T 4929—1985《潤滑脂滴點測定法》)、工作錐入度(參照GB/T 269—1991《潤滑脂和石油脂錐入度測定法》)和磨損性能(參照SH/T 0204—1992《潤滑脂抗磨性能測定法(四球機法)》)見表2。

表2 防銹油與潤滑脂的相容性Tab.2 Compatibility between antirust oil and grease

1.3 試驗方法

參照JB/T 7752—2005《滾動軸承 密封深溝球軸承 技術條件》，分別在6205軸承中注入每種潤滑脂約2 g，選取外圈外徑面圓周方向均布的3點，軸承運轉1 min后讀取振動值，一面測完后將軸承翻轉進行再次測量。取被測軸承兩面共6點測量值的平均值作為測試結果。每種潤滑脂測試10套軸承，取其算術平均值作為測試結果。

在以上各注脂軸承溝道中分別滴加0.1 g防銹油，按照上述方法進行振動值測試[5]。將注有潤滑脂和防銹油的軸承存放一定時間后，再進行振動值測試。

2 結果與分析

未添加防銹油的脂潤滑軸承振動值如圖1所示，添加防銹油的脂潤滑軸承振動值如圖2所示。將注有潤滑脂和防銹油的軸承存放一定時間后，軸承的振動值如圖3、圖4所示。

圖1 脂潤滑軸承振動值Fig.1 Vibration value of grease-lubricated bearing

圖2 脂潤滑軸承滴加防銹油后的振動值Fig.2 Vibration value of grease-lubricated bearing by adding antirust oil

圖3 脂潤滑軸承滴加防銹油后存放6個月振動值Fig.3 Vibration value of grease-lubricated bearing by adding antirust oil after 6 month

圖4 脂潤滑軸承滴加防銹油后存放12個月振動值Fig.4 Vibration value of grease-lubricated bearing by adding antirust oil after 12 month

對比圖1～圖4可知，在A型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎上平均降低1.7 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎上平均降低2.1 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值基礎上平均降低2.5 dB。在B型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎上平均降低2.4 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎上平均降低3.7 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎上平均降低3.8 dB。

國產A型與進口B型潤滑脂均由礦物油和鋰皂組成，在軸承振動值測試過程中，脂潤滑軸承啟動雜音少，運轉無異常聲，波形平穩。經過6個月的存儲，軸承振動值比初始值降低3～4 dB且不再發生明顯變化。由表2可知，加有防銹油的A型和B型潤滑脂理化指標沒有發生明顯變化，說明防銹油的添加對潤滑脂的膠體結構沒有影響。因此，ZYS-991防銹油與此類潤滑脂的相容性較好，且在一定程度上可降低脂潤滑軸承振動值。原因分析如下：根據脂潤滑軸承的回流遷移理論，高黏度潤滑劑的回流遷移速率低于低黏度潤滑劑，少量防銹油有利于降低乏油潤滑，提高潤滑脂的降噪性[6]；潤滑脂中5 μm以上粒徑的顆粒會使軸承噪聲明顯增大[7]，而防銹油在包裝灌裝前使用1 μm濾袋進行過濾，滴加在軸承溝道中的防銹油未破壞潤滑脂的潔凈度，不影響潤滑脂的磨損性能；在中高頻運動黏度相近的環烷基油比石蠟基油具有較好的減振效果[8]，ZYS-991防銹油采用的是對防銹添加劑溶解性更好的一類環烷基油，具有減振降噪作用。

在C型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎上平均降低1.6 dB；將注有潤滑脂和防銹油的軸承室溫儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎上平均升高1.3 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎上平均升高1.6 dB。在D型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎上平均降低1.7 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎上平均升高0.3 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎上平均升高0.8 dB。在E型潤滑脂軸承溝道滴加防銹油后，振動值在初始值的基礎上平均降低1.0 dB；將軸承在室溫下儲存6個月后，其振動值在初始值的基礎上平均升高1.1 dB；儲存12個月后，其振動值在初始值的基礎上平均升高1.7 dB。

在以上3種脂潤滑軸承振動值測試過程中，軸承啟動雜音少，運轉無異常聲，波形變化較小。在3種脂潤滑軸承中滴加ZYS-991防銹油，其振動值降低1～2 dB。由表2可知，加有防銹油的3種潤滑脂滴點、錐入度和磨損性能無明顯變化。防銹油添加劑在礦物油中溶解性最佳，經過長期存放，防銹添加劑有少量結晶，破壞了潤滑脂的膠體穩定性，經過儲存后軸承振動值略有升高，之后再延長儲存期也不再繼續升高，軸承振動值趨于穩定。

3 結論

1)ZYS-991防銹油可在一定程度上降低脂潤滑軸承的振動值，該防銹油與潤滑脂形成的潤滑體系是有效的，其油封防銹的軸承啟封后不經清洗可直接裝機和充填潤滑脂使用，不影響潤滑脂的潤滑性能。

2)由于不同類型的軸承潤滑脂基礎油、稠化劑及添加劑不同，在脂潤滑軸承中混入ZYS-991防銹油后，經過儲存后軸承振動值會發生變化。防銹油與含礦物油和鋰皂的潤滑脂相容性好，經過儲存后，脂潤滑軸承振動值平均降低2～4 dB且趨于穩定；含合成油的潤滑脂加入防銹油經過儲存后，脂潤滑軸承振動值平均升高1～2 dB且趨于穩定。