FAG进口精密轴承在低温和高温环境时使用脂润滑情况

FAG进口精密轴承在低温和高温环境时使用脂润滑情况

FAG作为舍弗勒集团旗下的顶级轴承品牌，以其卓越的精度、可靠性和长寿命而闻名于世。在众多工业应用中，轴承的润滑是决定其性能与寿命的关键，而在极端温度（低温或高温）环境下，润滑的选择变得尤为关键。脂润滑因其密封性、维护简便和防泄漏性而广受欢迎，但在温度挑战面前，需要极其审慎的规划。本文将深入探讨FAG精密轴承在低温和高温环境下使用脂润滑的要点、挑战及解决方案。

一、 低温环境下的脂润滑（通常指-30℃以下）

在低温环境下，润滑脂的物理特性会发生显著变化，给轴承运行带来严峻考验。

主要挑战：

粘度增加与基础油流动困难：​ 润滑脂的基础油在低温下粘度急剧上升，变得像糖浆一样粘稠，导致其难以有效地流动到轴承的滚动接触面。

增稠剂硬化：​ 润滑脂的增稠剂（如锂基、复合锂基）在低温下会变硬，增加轴承启动时的阻力。

高启动扭矩：​ 由于上述两点，轴承在启动时需要克服巨大的摩擦力矩，可能导致电机过载、轴承打滑或损坏。

成渠性差：​ 硬化了的润滑脂无法在滚动体的作用下形成良好的润滑通道，导致局部润滑不良。

FAG轴承的应对策略与选脂指南：

选择低温专用润滑脂：

低倾点基础油：​ 应选择以合成油（如PAO、酯类油）为基础油的润滑脂，其倾点极低（可达-50℃甚至更低），在低温下仍能保持良好的流动性。

柔软的增稠剂：​ 复合磺酸钙、聚脲或特殊的锂基增稠剂在低温下硬度变化较小，能有效降低启动扭矩。

低相似粘度：​ 参考美国润滑脂协会（NLGI）的等级，低温应用通常推荐NLGI 0, 00 或 000 等级的润滑脂，这些半流体或流体状的脂在低温下更易输送。

关注润滑脂的关键低温性能指标：

低温扭矩：​ 该指标直接反映了轴承在低温启动和运转时的阻力大小，是选择低温脂的核心依据。

工作锥入度：​ 衡量润滑脂的软硬程度，数值越大，脂越软，低温性能通常越好。

应用与维护建议：

适量润滑：​ 低温下脂的流动性差，过量填充会导致严重的搅拌发热和阻力增加。对于FAG精密轴承，初始填充量通常建议为轴承内部自由空间的20%-30%。

预润滑：​ 在极低温启动前，如果条件允许，可对轴承座进行缓慢预热，以降低启动扭矩。

密封与防污染：​ 低温脂通常较软，对密封系统的要求更高，必须确保有效的密封，防止脂泄漏和污染物进入。

典型应用：​ 寒冷地区的风力发电机偏航/变桨轴承、工业制冷设备、航空航天设备、户外运动的冰雪器械等。

二、 高温环境下的脂润滑（通常指120℃以上）

高温是润滑脂的“头号杀手”，它会加速润滑脂的氧化和老化，导致失效。

主要挑战：

氧化加速：​ 高温下，基础油和增稠剂与氧气反应速度急剧加快，导致脂变硬、结焦，生成酸性物质，腐蚀轴承表面。

蒸发损失：​ 基础油会大量蒸发，导致润滑脂干涸，失去润滑能力，残留的增稠剂成为磨料。

稠度改变与流失：​ 润滑脂变稀，从轴承滚道上流失，造成润滑不足（贫润滑）。

积碳形成：​ 在极高温度下，有机物质会碳化，形成的硬质积碳颗粒会加剧轴承磨损。

FAG轴承的应对策略与选脂指南：

选择高温专用润滑脂：

高性能合成基础油：​ 首选聚α烯烃（PAO）、酯类油或全氟聚醚（PFPE）。其中，PFPE和硅油可用于极端高温（>200℃），但成本高昂。酯类油具有优异的氧化稳定性和润滑性。

耐高温增稠剂：​ 聚脲、复合锂、膨润土或氟碳增稠剂是高温应用的首选。它们的热稳定性和氧化稳定性远高于普通锂基增稠剂。

高效的抗氧化添加剂：​ 高质量的高温脂必须含有强效的抗氧化剂包，以延缓氧化过程。

关注润滑脂的关键高温性能指标：

滴点：​ 这只是衡量耐温性的一个初步指标，滴点高并不意味着长期使用温度高。

氧化稳定性：​ 通过压力差示扫描量热法（PDSC）等测试评估，这是预测脂寿命的关键。

蒸发损失：​ 按ASTM D972标准，蒸发损失越小，说明脂在高温下的耐久性越好。

高温使用寿命：​ 通过轴承寿命测试（如SKF的R0F、R2F测试）获得的数据最具参考价值。

应用与维护建议：

再润滑策略：​ 高温下润滑脂寿命显著缩短，必须制定严格的再润滑周期。通过定期补充新脂，可以排出已氧化变质的旧脂，并为轴承提供持续润滑。

控制填充量：​ 高温下过量填充会因搅拌生热而进一步推高轴承温度，形成恶性循环。应遵循FAG技术手册中的推荐值。

散热与冷却：​ 改善轴承座的散热条件，如增加散热片、采用强制风冷或水冷，能从根源上缓解高温问题。

密封完整性：​ 防止外部污染物（如粉尘、水汽）进入，因为这些污染物在高温下会急剧加速润滑脂的失效。

典型应用：​ 钢铁厂连铸设备、电机主轴、汽车轮毂单元、烤箱和干燥设备的输送带轴承、食品工业的烘烤线等。

三、 通用建议与FAG技术支持

咨询官方资料：​ 舍弗勒集团提供了详尽的《滚动轴承润滑》技术手册，其中包含了针对不同工况、温度和速度的详细润滑脂选型指南。

考虑综合工况：​ 温度并非唯一因素，还必须同时考虑负载、转速、污染程度和振动等因素。例如，在高温高负载下，可能需要含有EP（极压）添加剂的润滑脂。

与供应商合作：​ 对于极端或关键的工况，最可靠的方式是直接联系FAG或其授权经销商的技术支持团队。他们可以根据您的具体应用（如特定型号的FAG主轴轴承或FAG圆柱滚子轴承），提供经过测试验证的润滑方案。

结论

为FAG进口精密轴承在低温和高温环境下选择合适的润滑脂，是一项精细而关键的工作。在低温领域，核心是解决“流动与启动”问题，需选择软质、低粘度合成油的低温脂；在高温领域，核心是应对“氧化与蒸发”挑战，需选择以高性能合成油和特种增稠剂为基础、含有高效添加剂的高温脂。正确的润滑选择，配合科学的维护策略，是确保FAG轴承在极端温度下依然能发挥其精密、可靠、长寿命性能的基石。

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