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T-FLUID油气润滑系统 油气润滑系统简介 上世纪60年代，随着全球工业化进程的不断进步，机械设备对其关键部位，尤其是轴承的润滑提出了更高的要求；特别是一些重载、高速（转速值高达Dm×n＝1500000）运转的设备，处于高温或有水、气等流体介质侵蚀场合运行的设备，需求尤其迫切。在这种情况下，传统的稀油与干油润滑就显得越来越力不从心，迫切需要一种更为合理、可靠的润滑方式，于是油气润滑这一全新的润滑理念诞生了。 从摩擦学角度来讲，通常我们所说的“润滑”是指液体润滑，即在两个相对运动的摩擦体运动接触面间填充入适当的润滑剂（通常为润滑油、脂），使得刚性摩擦副接触间隙形成一个稳定的具有足够强度的连续油膜，使得摩擦副间的相对运动变成液体摩擦。理论与实验证明：摩擦副间形成的这个润滑油膜通常只有3-5μm。这就是说，一个相对运动着的摩擦副所需的润滑剂的量是非常小的。实验证明，给轴承供给过多的润滑剂非但不能对润滑效果起到加强作用，相反还会降低润滑效果，因为过多的润滑剂会引起摩擦副温度升高，导致“过润滑”。 对此，我们通过国际著名轴承制造商SKF公司给出的一个曲线图（图1）可以得以证明： 事实上，这个结果也得到了世界上其它轴承制造商的认可。 由图1我们可知，满足轴承运转时的润滑需求我们只需连续供给一个极低的润滑剂量即可，但传统的稀油、干油润滑方式都无法满足这个要求；于是，一种全新的给油方式——“油气润滑”就此诞生了。 油气润滑是在不将润滑剂雾化的基础上，用连续供给的压缩空气作为润滑剂的输送载体，将紊流状的油气流连续、源源不断地向润滑点供送需要的微量润滑剂，这个过程就叫“油气润滑”。 在油气润滑系统中，油气流在输送时，油没有被压缩空气雾化，而是在压缩空气的作用下，按压缩空气流动方向，沿着管路内壁呈涡流状态往前输送，直至润滑点，所以在八十年代，国内又将油气润滑称为“涡流润滑”。图2是油气流在管道内的形成与输送状态示意图。从图上可形象地看出，油在压缩空气的作用下，附在管壁上成涡流状向前输送，压缩空气在管路中间向前输送，压缩空气的输送速度为50-80m/s，而油的输送速度只有2-5cm/s。 在油气润滑系统中，油是间断、周期性供给的，而压缩空气却是连续供送的。这是因为对于一个已知的润滑点（轴承）来说，它的小时耗油量是一定的，因此只能在单位时间内向其间断供油，同时基于单位时间内润滑剂均量供给和便于控制的考虑，实行周期性供油。而压缩空气作为润滑油的输送载体，要保证供给润滑点的润滑剂连续，它在工作中就必须进行连续供给。单位时间内润滑剂的供应还应遵循“多次少量”的润滑给油原则。 在油气流输送初期，周期、间歇性供给的润滑剂沿着管壁的输送是不连续的，而在输送一段距离以后，在压缩空气的作用下，间断输送的润滑剂就连成一线，成螺旋线状向前连续不间断的输送。实验认为，从油气流的形成到润滑油形成不间断螺旋线输送状态，油气流需要的距离为1m；也就是说，在实际应用中，油气输送管路应大于1m。 图3为油气管中的油膜状态示意图。在油气管道中，由于压缩空气的作用，起初润滑油是以较大的颗粒呈间断状地粘附在管道内壁四周（图3a）, 当压缩空气快速流动时，油滴也随之低速缓慢移动并逐渐被压缩空气吹散、变薄，在行将到达管道末端时，原先是间断地粘附在管壁四周的油滴已以波浪形油膜的形式连成一片，形成了连续油膜（图3b）, 被压缩空气以精细的连续油滴喷入润滑点（图4）。 异质物体或系统中，各存在分界面的独立物质称之为相（图2，不同流体在管内的流动情况）。自然界常见的物质有三相即固相、液相和气相。油气就是一种两相流。在两相流中，两相之间不仅存在分界面，而且这一分界面是随着流动而在不断变化的。两相流大致有三类：气体和液体共同流动的气液两相流；气体和固体颗粒共同流动的气固两相流；流体和固体颗粒共同流动的液固两相流。油气大体上是一种气液两相流，但在某些特殊场合如轨道类机车轨道及轮缘润滑中，压缩空气和含有高比例固体颗粒如石墨、精细铝粉等的特殊润滑剂混合后流动，形成了气液两相和气固两相的混合型两相流体。 纵观润滑方式的发展历史，润滑与冷却是紧密联系在一起的。良好润滑的作用是降低作相对运动的零、部件的配合面之间的摩擦与磨损，而降低摩擦与磨损的同时又减少了摩擦热的产生，起到了降低温升的效果。因此冷却润滑技术作为摩擦学的一个分支一直在不断地发展。单相流体冷却润滑（将单相流体如切削液及润滑油等浇注到冷却润滑区从而起到润滑作用）是得到普遍应用的传统技术，在工程实践中得到了广泛的应用。当前机械工业产品正朝着高速、重载、高效、节能、自动化程度高和使用寿命长的方向发展，单相流体冷却润滑技术已经远远不能适应机械工业发展的要求，通过实践及不断探索，人们终于找到了一种新型、高效的冷却润滑技术，这就是气液两相流体冷却润滑技术。 油气