一、造纸机械润滑概述

　　纸浆造纸机械包括纸浆机械与造纸机械两大类以及纸的装饰、加工设备。其中纸浆机械包括备料设备及制浆设备等。

　　1、 纸浆机械的润滑

　　纸浆机械包括备料、制浆两类设备。根据原料的不同有切草机、切苇机、甘蔗除髓机、剥皮机、破碎机、削片机等备料设备。蒸煮机、磨木机、热磨机、洗浆机、漂浆机、打浆机、回收设备等等。

　　纸浆机械的润滑特点是工作环境潮湿、高温、兼有冲击性负荷。一般要求有较好的耐热性、抗氧化性、抗乳化性和防锈性等的粘度为46-100的抗氧防锈润滑油。有的要用耐热性和机械安定性好的2号或3号复合钙基、钠基或锂基润滑脂，亦可使用二硫化钼或石墨润滑脂。液压磨碎机水包油（油：水比例为1：30）型润滑剂。纤维质原料如木材、茎杆、破布等的纸浆蒸煮设备的轴承和齿轮，由于使用高温蒸汽蒸煮而温度较高，常使用工业齿轮油或润滑脂润滑。有关用油情况见表1。

　　2、造纸机的润滑

　　造纸机上的润滑点在原则上都是密闭的。造纸机湿段即流浆箱至压榨部的各轴承都用密闭的轴承壳以防水侵入和润滑脂溢出造成交叉污染。造纸机干段则因作业运行时的温度较高而采用中心润滑站以压力输送润滑油到各处轴承进行润滑和散热。湿段的润滑脂润滑点多采用定期人工巡视检查注、换润滑脂的办法，故润滑系统往往指干段的中心润滑站及全部输、供油管道及注油装置。

二、我国造纸工业的现状及用油

　 近年来，随着我国造纸工业的迅速发展，先后引进了国外的一些大型现代化造纸机、纸板机等整套设备，国产的造纸机械设备也向大幅宽、快速度发展，大大提高了我国造纸业的装备水平，加快了我国造纸工业现代化的步伐；据不完全统计，我国幅宽4m以上的纸机已有近30台，车速在500-2000m/min不等。

　　这些设备的使用工况较为苛刻，属于高速、重负荷、纸机干部温度较高，湿部与水接触，因此对润滑剂提出了较高的要求。然而据调查，目前造纸行业选用润滑剂的水平参差不齐，存在着选油质量偏高或偏低的现象,有的用进口油品，有的用齿轮油等代替，即使规格完全相同的设备其用油质量相差也很大。据对11家造纸厂的调查，使用油的种类最多为（油30种脂12种），最少的为（油10种脂6种），平均为（油17.5种,脂7.5种）,机械设计部门没有统一的选油依据,当前造纸机械设备用油尚未形成系列。

　　正确合理地选用润滑剂，有助于提高设备运行的可靠性、延长系统和元件的使用寿命，提高设备的开工率，减少设备维修费、误工费，提高经济效益，据报道[3]，国外现代化造纸厂因故停工一小时，直接经济损失在500-1000美元（不包括维修费）。本文将从造纸机械选择和应用润滑剂入手，进行探讨。

三、纸机循环系统专用清洗油和循环润滑油

　　1、循环系统

　　造纸机干部因作业运行时的温度较高,常采用以稀油站为中心的循环润滑系统,以压力将润滑油输送至各润滑点进行润滑和散热。在新型高速宽幅纸机上，湿段的主要轴承也用中心润滑站进行集中自动强制润滑，在这种系统中，造纸机的湿部和干部各设有中心润滑站，但统一地由自动控制系统进行管理操作。我国XHZ-6.3~XHZ125标准的稀油集中润滑装置的参数性能如表1。

　　表1　稀油润滑装置的参数性能

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参数性能　　　　　　　　　　　　　参数值

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润滑油40℃运动粘度，mm2/S　　　　　32-460

润滑装置的公称压力/MPa　　　　　　　0.63

过滤精度/mm　　　　　　　　　　　0.08-0.12

冷却水温度/℃　　　　　　　　　　　　<30

冷却水压力/ MPa　　　　　　　　　　　<0.4

冷却器进油温度/℃　　　　　　　　　　50

油箱加热用蒸汽压力/ MPa　　　　　　0.2-0.4

　　2、专用清洗油

　　润滑系统的清洗和净化是维修工作的关键环节,新设备的润滑系统中不可避免有外界杂质,已经运行的设备,由于润滑油的老化变质,生成油泥,此外还会有外界带入的杂质,需定期对系统清洗。

　　2.1专用清洗油的性能

　　造纸机专用清洗油是采用优质矿物油加复合添加剂调配而成,具有优良的粘温性能、抗泡沫性和抗乳化性、抗氧、抗腐和防锈性能，其粘度牌号和主要性能指标如下表。

　　表2 造纸机专用清洗油粘度牌号和主要性能指标

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项目　　　　　　　　　　　性能指标　　　　　　实验方法

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　　　　　　　　　　　　N32　　　　　N46

40℃运动粘度，mm2/S　28.8-35.2　41.4-50.6　　　GB/T265

粘度指数,　　　　≮　　　　　　 95　　　　　　 GB/T2541

闪点(开口)℃,　　≮　　　　　　 200　　　　　　GB/T 267

倾点℃,　　　　　≯　　　　　　 -9　　　　　　 GB/T 3535

抗泡性,　　　　　≯ 　　75/0、75/0、75/0　　　 GB/T 12579

铜片腐蚀,121℃,3h,≯　　　　　　2　　　　　　　GB/T 5096

抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 　　25　　　　　　 GB/T 7305

液相锈蚀试验(蒸馏水)　　　　　无锈　　　　　　GB/T 11143

旋转氧弹试验150℃,min,　≮　　 200　　　　　　 SH/T193

　　2.2清洗油的使用

　　（1）在开始清洗前对润滑系统作全面的检查，要人工清除系统各环节所涂的防锈油(对新设备的循环润滑系统而言)，所采用的擦布必须是不掉毛的，以免堵塞油路。

　　（2）为了不让清洗油将系统中的油污带入轴承，在轴承进油口上加以隔离。

　　（3）按系统要求的容量加入清洗油。清洗油的粘度一般比选用的润滑油的粘度低，有利于净化。

　　（4）为了加强清洗效果，最好将循环的清洗油加热。

　　（5）热清洗油在系统的循环时间可根据装置的大小而定，小装置一般为1-4小时，大装置要稍长。

　　（6）清洗完成后，从系统中放出清洗油，人工清除落入油箱中的杂质。

　　（7）对于大型的润滑系统，在清洗油放出之后，还需用规定的循环系统润滑油进行清洗，让其循环2小时，放出。因润滑油的粘度高于清洗油的粘度，故能将更重的杂质悬浮起来洗掉。

　　2.3循环系统专用润滑油

　　针对造纸设备高速、重负荷、纸机干部温度较高、湿部与水接触的工况，应选用循环系统专用润滑油PMO(Paper Machine Oil)。

　　PMO特点、

　　（1） 良好的粘温性，以确保工作温度变化较大的情况下，维持正常润滑；

　　（2） 良好的氧化安定性，以确保循环使用中减缓油品的变质速度，延长油品的使用寿命；

　　（3） 良好的防锈性，以保证对润滑部件起到良好地防锈作用；

　　（4） 良好的抗泡性，使油品在循环过程中产生的气泡易于消失，以确保正常供油及油膜形成；

　　（5） 良好地抗乳化性，使混入油中的水很快分离，以保证油品的使用性能；

　　（6） 良好的过滤性能，防止过滤系统的堵塞；

　　（7） 良好的极压抗磨性能，以避免在重负荷下磨损和擦伤；

　　（8） 良好的清净分散性，以防止积炭沉积。

　　PMO的粘度牌号和性能指标

　　国内长城润滑油公司可提供PMO150、PMO220、PMO320。PMO的粘度牌号有150、220、320，其主要性能指标如下表。

　　表3 造纸机循环系统专用油（PMO）主要性能指标

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　　ISO粘度级别 　　　　　150　　　220　　　320　　实验方法

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40℃运动粘度，mm2/S　　 135-165　198-242　288-352　GB/T265

粘度指数,　　　　≮　　　　　　　　95　　　　　　　GB/T2541

闪点(开口)℃,　　≮　　　　　　　　235　　　　　　 GB/T 267

倾点℃,　　　　　≯　　　　　　　　-6　　　　　　　GB/T 3535

铜片腐蚀,121℃,3h,≯　　　　　　　 1b　　　　　　　GB/T 5096

抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯　　　　20　　　　　　　GB/T 7305

液相锈蚀试验(蒸馏水) 　　　　　　　无锈　　　　　　GB/T 11143

旋转氧弹试验150℃,min,≮ 　　　　　300　　　　　　 SH/T193

Timken OK值，Ibf,≮　　　　　　　　50　　　　　　　GB/T11144

　　PMO的应用

　　（1） 粘度的选择原则

　　选择的油品粘度过大，增加内摩擦阻力，动力损失也增加，磨擦热增大，并加速油品的变质，超过一定温度后，加速疲劳；粘度过小，则润滑油膜薄而强度不够，增大磨擦和磨损，甚至会产生非流体润滑或干磨擦，从而损坏机械。一般是高速、低负荷时，选择低粘度油品；重负荷、低速时选择高粘度油品。

　　（2） 油品性能监测

　　油品在使用过程中，受热氧化、机械剪切等作用，以及磨损粉末、水分、灰尘等的混入而逐渐变坏，使粘度、酸值、含水量上升，产生油泥，颜色变深，必须定期进行监测，按规定及时更换。通常测试项目包括粘度、酸值、机械杂质和水分。更换指标如下表：

　　表4 油品更换指标（仅供参考）

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　项目　　　　　　　　　 换油指标 　　　　　　试验方法

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粘度变化率　　　　　　　　 ±15%　　　　　　　 GB/T265

酸值增加 　　　　　　　　1.0mgKOH/g　　　　　 GB/T4945

水分 　　　　　　　　　　　0.5% 　　　　　　　GB/T 260

机械杂质　　　　　　　　　 0.5% 　　　　　　　GB/T 511

铜片腐蚀,121℃,3h,等于或大于 3b　　　　　　　 GB/T 5096 

 

4、挤压机：

　　纸在进入挤压机时含有80%的水分，挤压机就是要将那些额外的水分挤压出来。

　　挤压是一种比用蒸汽加热去除纸中水分的省钱多的方法。因此，挤压方法在纸机中得到广泛发展。例如，高温法（也叫刺激干燥法）在业内被广泛使用。因为用这种方法造的纸比较干，而且还能提高纸的质量。

　　平压辊，有时也叫"实心压辊"，尽管它们一般不是实心的。加热压力辊变的越来越普遍，而且广泛发展，寻求最合适的设计和温度，从而生产出特种纸。

　　特别地是，在挤压机和成形机中，水是一个问题，而热不是。可是，热压力辊，高温高压复杂化了润滑问题。从而，黄油和机油在挤压机的轴承里被普遍使用。所选润滑类型通常是根据轴承的规格，转速来定的。对于黄油润滑，多级复合密封有助于防水，而隔水盖在软管下降时防止进水。

　　循环油通常专门用于那些转速相对快的轴承的，因为在转速快的情况下，用黄油润滑可能出现制动问题。而且，在高转速的造纸机中，挤压辊上的大轴承产生的摩擦热相当高，需要大量的循环油来流动散热。降低进油口的温度，单独安装一个冷却油箱有助于保持循环油所要求的粘度。在以循环油进行润滑的挤压辊轴承中，掷手可以防止油从机架中流出，而且多级油封可以防水。不管什么润滑油，防锈剂都必须是其中不可缺少的成分。

　　在挤压机中，毛布辊上缠着毛布，毛布是用来吸取和移出纸中水分的。球形辊轴，螺旋管轴和动轴建议用机油润滑。

　　对于毛布辊使用机油润滑，这里有几个原因。一是，如果给高速机器轴承用黄油润滑，机器工作温度就会相当高，黄油用量会很大。而且，过量的黄油可能污染机器。再者，用机油润滑毛布辊轴时，的确附近有其它机油润滑轴承。毛布辊轴用油的要求不像挤压轴那么严格，因此，同样的油可以用于毛布辊轴也可以用于挤压轴，只要油的选用正确。

　　注意使用机油润滑的轴承油封不象黄油多级油封那么有效。而且，挤压机上的机油润滑轴承由于在工作和下降时浸于水中，所以必须足够有效。

　　3、烘干机：

　　当纸从挤压机中出来时，一般还含有50%~60%的水分。然后，进入烘干机中去除多余的水分，使含水量降到5%~10%。

　　烘干机里的轴承长期处在高温中，从而，这些轴承的工作环境是相当恶劣。不断增长的大型高速机器的需求，更大的机器，更快的转速，更高的蒸汽温度使得润滑油和润滑传动系统面临的挑战越来越烈。

　　烘干机有多种辊，以下描写其中三种：

　　第一种，烘干汽缸，用于传动纸，浸于水蒸气之中。根据生产和机器速度，蒸汽热不断使烘干汽缸的温度升高。在很多情况下，甚至有隔热环，轴承的温度也能达到125摄氏125度。（华氏257度）

　　像挤压机一样，烘干机也有毛布传动辊。而且，在烘干机里可能有美式汽缸。它们都是用来干燥纸筋和纸板的。

　　美式活塞一般直径4~6米，也可能达到9米。依据设计，它可以在摄氏200度下正常工作。在美式活塞下方，有一个或两个挤压辊将纸压靠着汽缸。纸与热汽缸紧挨着，纸就被汽缸的热和吹到纸上的热空气烘干了。

　　当然，这些辊和汽缸里的轴承都是以循环油润滑的。通常烘干机所用润滑油是根据干燥汽缸轴承的要求决定的。正确的干燥汽缸轴承润滑需要大量粘度适当的防水油。拥有隔热环的现代机器，一般能将轴承的温度降低到摄氏90度。由于诸多因素影响所用润滑油的流量，每一烘干机都有不同的要求。许多轴承和润滑供应商可以通过电脑分析帮助造纸商决定润滑油的使用的。

　　一般说来，在烘干机中，源于烘干汽缸轴承系统的循环油是润滑毛布辊轴的。然而，美式汽缸轴承要求有一个独立的循环油系统。因为其工作状况与烘干汽缸相似，但是转速和周围环境温度较低于后者。所以，带有美式汽缸轴承的汽缸必须要有有效的隔热环。

　　5、卷纸机：

　　大多数大型纸机生产8~10米宽的整纸。在销售之前必须将这些纸切开并卷成小卷。第一卷纸就是产于造纸机尾部的卷取机上。当卷轴上的纸卷到要求的直径时，就开始换新的轴。巨大的纸卷，可能有100吨重，被传送到切纸机和复绕机那里，切成顾客要求的宽度，再重新卷起来便于运输。

　　在卷轴装置里，最主要的是那些把纸传送到轴筒上卷起来的轴承。与纸机里其它部位的比较，卷轴轴承初于相对好的工作环境：干燥，温度大约25摄氏度。但是，这些轴承必须受到保护不被纸的粉尘污损。

　　卷取机相对转的慢点，黄油大部分用于轴筒的润滑。而且，用循环油做这些轴承润滑越来越普遍。当使用循环油系统润滑时，经常与烘干汽缸轴承使用同一循环油系统。因此，必须保证有足够的油满足这两个用途。卷纸机的轴承润滑一般用与成形机和挤压机润滑相同的黄油。大约一个月要做一次润滑。

　　前述之言是正确进行造纸机润滑的基本方法。特殊的环境-----生产特制品，高速度，要求更高产量等情况，-----可能要求恰当的调节。

　　良好的生产方法和优秀的维护人员包括：轴承，润滑油和润滑技术供应商之间的互动交流；警惕所谓的"神奇润滑油"和普通的造纸机润滑问题的解决。

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