无气喷涂技术用于开式齿轮润滑

     现在，在采矿，混凝土和砾石作业等重工业中，已经可以使用一种不需要空气的创新油脂喷涂技术来润滑开式齿轮。

    开式齿轮未封闭，通常是因为其尺寸。开式齿轮传动装置的正确润滑对于长期无故障的使用寿命以及正常运行至关重要。具有成本效益的无气喷涂润滑系统可对开式齿轮进行可靠的高压润滑剂喷涂，且维护成本低。

图1.开式无气喷涂系统

     与空气辅助喷雾系统相比，无气喷涂系统所需的管道更少。因为不使用空气来雾化润滑剂，所以在齿轮上涂了更多的油脂，而在雾化和用齿轮油涂覆齿轮箱上却少了浪费。

    无气喷涂润滑系统由四个主要部件组成-无气喷涂阀，控制器，润滑油过滤器面板和泵-无气喷涂润滑系统可提供多种喷涂方式，因此润滑剂可以到达需要的地方。系统处理NLGI＃2。它可以喷涂一些以前认为不可喷涂的润滑剂。

   当正齿轮运行时，从动齿轮与小齿轮之间的接触线不断变化。在典型的工业轴承中，相同的轴承表面区域会持续承受载荷并吸收运行过程中产生的热量。在开式齿轮中，负荷随着齿的进出啮合而​​变化。

   当齿首先开始啮合时，滑动运动占主导。当齿接近节线接触时，滑动运动变为滚动运动，并且在节线处运动几乎全部滚动。

    随着齿脱离啮合，滑动运动随着滚动运动的减小而逐渐增加。尽管牙齿的接触通常被称为“接触线”，但其宽度相当大。在3,000 psi或更高的接触压力下，它可能高达3/16英寸或更大。

    无气喷涂系统可以用足够的力喷涂润滑剂，以达到齿接触线的最低点，甚至低于节距线，以确保润滑所有大齿轮接触区域。

无气喷涂系统如何工作

图2中的无气喷涂阀显示在阶段1中，初始阶段已准备好润滑。

图2.第1阶段，准备
用润滑剂充气的无气喷涂阀

     左侧蓄能器顶部的氮气被预充至1,500 psi。液压油在蓄能器膜片的底部。液压油被加压到2,000 psi。

将由无气喷涂系统施加的润滑剂泵入测量活塞右侧的无气喷涂阀中。压力开关向控制器指示低压。泵启动和禁用喷雾电磁阀的控制信号。

    第二阶段是操作顺序。润滑剂通过入口止回阀进入系统，使测量活塞克服液压流体压力而运动，而液压流体又反作用于蓄能器隔膜另一侧的氮气压力。

    当压力达到3500 psi时，压力开关会更改状态，关闭泵并启用喷射电磁阀。现在，无气喷涂阀已准备好喷涂。

第三阶段是喷涂过程。启动喷射周期时，喷射电磁阀打开，蓄能器中的压力使液压油作用在测量活塞上。这种作用迫使润滑剂通过喷射阀和喷嘴喷到要润滑的表面上。压力开关改变状态，喷涂周期超时，喷涂电磁阀关闭。

润滑剂注意事项

     在机器制造商提供的规格中建议为每台机器使用适当的润滑脂。指定的润滑剂类型，沥青，合成或半流体润滑脂，将决定润滑剂在齿轮上的应用位置。

沥青基润滑剂

    沥青润滑剂是用无氯溶剂稀释的沥青基润滑剂。溶剂的目的是使油脂稀薄到足以喷涂。喷涂后，溶剂蒸发，留下油脂膜以润滑齿轮网。沥青润滑剂广泛用于西半球。

    沥青型润滑剂使用后啮合应用，即在齿轮与小齿轮或主动齿轮啮合之后将其涂在从动齿轮上。

图3.网格后应用

    润滑脂应涂在从动齿轮的负载齿上。目的是使溶剂在齿轮的润滑区域到达驱动小齿轮之前蒸发。润滑频率为10到30分钟。应该注意的是，由于桶中溶剂的蒸发，沥青型润滑剂会随时间而变干。建议在润滑剂容器中使用从动件。

图4.筛前润滑剂的应用

合成润滑剂

合成润滑剂由合成基础材料制成，不需要溶剂即可喷射润滑脂。这些润滑剂中的一些可以代替沥青型润滑剂，并且可以采用后网孔法施加，或直接施加至小齿轮。

许多烃基和合成润滑油都包含增粘剂，以提高油的韧性或使其粘在齿轮表面。这种粘性将不允许在系统的标准操作温度下喷涂润滑剂，并且可能需要更高温度的恒温器。

测试证明，由于雾化润滑剂的对流冷却作用，几乎没有热量加到齿轮表面，并且润滑剂保持了所需的粘度。

半流体润滑脂

半流体润滑脂通常在欧洲制造的设备上指定。欧洲制造商通常建议在齿轮啮合之前将润滑剂涂在加载的齿上。

半流体润滑脂没有溶剂可蒸发；因此，它们可以直接应用于小齿轮或驱动齿轮的啮合。润滑剂应少量间歇使用。

确定喷头的应用和数量

  喷嘴角度和喷涂距离决定了喷涂图案的形状和大小。喷嘴角度是从喷头出来时喷雾图案的夹角。

  喷涂距离是指从喷嘴到齿轮面或目标表面的距离。喷嘴与目标表面之间的距离将决定喷雾宽度和冲击力。随着距离的增加，冲击力将减小。

图5.喷型组件

从齿轮到喷嘴的距离将根据应用中可用的空间而变化。从尖端到齿轮面的距离不应超过18英寸。

运动齿轮产生的空气湍流可能会降低润滑剂在齿轮表面上的冲击力，并导致不可预测的结果。减小针尖到齿轮的距离将减小图案宽度。较小的喷雾角喷嘴可用于需要较窄喷雾模式的应用。

齿轮的宽度，直径和空间限制可能需要一个以上的无气喷涂阀来润滑齿轮。如果齿轮润滑剂的需求超过一个无气喷涂阀的容量，则可以增加第二个无气喷涂阀。在某些情况下，单个无气喷涂阀无法提供足够宽的模式以覆盖整个齿轮面。

必须添加另一个无气喷涂阀，从而使喷涂图案宽度加倍。有一个控制器可以控制安装在一台机器上的两个无气喷涂阀。

喷雾模式因素

   润滑剂的粘度，比重，类型和温度会极大地影响喷涂模式。应测试每种润滑剂以确定适当的喷涂温度和应用所需的喷嘴。

   为了实现均匀的喷射模式，无气喷涂系统配备了加热器，以保持润滑剂温度，进而在广泛的大气条件下控制润滑剂的粘度。

    润滑剂在使用前即被加热，因此不会发生溶剂蒸发。除了极冷的条件外，通常不需要加热滚筒中的润滑剂。

图6.无气喷涂模式

系统的恒温器设置为将润滑剂温度保持在120°F至150°F（49°C至66°C）。标准恒温器将适用于大多数沥青和石油基润滑脂。

合成润滑剂和某些润滑脂可能需要更高的温度才能获得合适的喷射方式。可提供一种高温恒温器，该恒温器可将润滑剂温度保持在160°F至175°F（71°C至79°C）之间。

保持润滑剂清洁

为了无故障运行，建议在进入无气喷淋阀之前先对润滑剂进行过滤。润滑剂中的固体颗粒会堵塞喷射阀和喷嘴，需要经常注意清洁和维修。

在油箱中保持润滑油清洁将有助于但不能防止某些污染物进入系统。提供双重过滤器面板，以保持润滑剂清洁并减少喷嘴和阀的堵塞。

喷雾喷嘴提示

标准喷嘴直接连接到无气喷涂阀组件侧面的出口适配器上。不建议将标准吸头用于任何可能导致吸头频繁堵塞的润滑剂。

其他可用的吸头可以轻松清洁，无需工具即可更换。这些吸头可能具有旋转的吸头手柄，可通过润滑循环将其冲洗掉。

旋转组件可将喷雾引导至目标区域，而无需对准整个无气喷雾阀组件，可与某些润滑剂一起使用。在将喷雾引导至所需的目标点之后，可通过拧紧旋转锁定螺母将旋转组件锁定到位。

系统要求

为了使用典型的无气喷涂系统正确润滑大齿轮应用中的开式齿轮和小齿轮，必须确定以下各项：

• 喷涂齿轮面所需的无气喷涂阀数量。

• 所需的膜厚。

• 齿轮外径上的润滑剂区域。

• 齿轮的润滑能力。

• 齿轮的转速和喷涂时间。

• 一个喷涂周期的齿轮覆盖区域。

• 喷涂周期之间的暂停时间。

进行初步计算后，应建立系统并进行操作观察。应该确定是否必须增加或减少施药量，必要时应重新计算和调整暂停时间。

泵和供应管线的尺寸

典型的泵应在连接处产生3500 psig的压力以给系统充气。确定泵的位置并绘制系统草图。始终将泵放置在尽可能靠近系统的位置。向制造商核实特定的泵组装要求，以及软管和控制器的选择。

保养

一旦安装并针对应用进行了微调，过滤器和喷嘴将需要定期维护。清洁，过滤良好的润滑剂会减少吸头和系统的维护，偶尔进行吸头清洁。被灰尘和污垢污染的润滑剂会导致频繁的喷嘴堵塞和可能的喷雾阀堵塞。

许多因素都会影响喷雾模式。温度，粘度，压力和烙铁头磨损都会导致图案发生变化。如果喷雾模式无法散开并以固体流形式喷出，则任何这些因素都可能存在问题。应注意确保尖端清洁，无任何干润滑剂的堵塞或堆积。

系统过滤器必须保持清洁。过滤器堵塞可能会导致过滤器旁路，从而使灰尘和碎屑进入系统。在极端情况下，滤芯可能会破裂，导致滤材和污垢进入。保持油箱中润滑剂清洁将减少过滤器维护。应使用从动件和紧贴的滚筒盖，没有开口。

尽管空气辅助系统在许多润滑情况下都可以很好地工作，但无气喷涂系统在大型，开式齿轮润滑应用中具有明确的作用。其独特的技术提供了许多值得进一步研究的好处。