齿轮箱润滑油产生泡沫原因分析及应采取的措施
文章针对阳城国际发电有限责任公司一期6*350MW机组配置的美国福斯特惠勒的D-10-D钢球磨煤机齿轮箱润滑油起泡沫原因进行分析，同时结合公司钢球磨煤机的维护，提出了防止磨煤机齿轮油产生泡沫的方法。
标签：齿轮；润滑；泡沫；抗泡；污染
阳城电厂钢球磨煤机采用美国福斯特惠勒的D-10-D钢球磨，设计为双进双出一次冷风正压直吹式系统，每台机组配有4台磨煤机，全厂共安装24台磨煤机。
该磨煤机的主要特点是：设备少，投资小，出力稳定，低负荷时也能保证煤粉细度；系统有较大的储备能力，负荷响应速度快。
该D-10-D钢球磨煤机齿轮箱为美国费城齿轮公司制造，齿轮减速箱推介使用美孚MOBIL SHC 629进行润滑，容量136升。
从2000年12月#1机组投运至今，阳城电厂的磨煤机齿轮箱多次发生润滑油起泡，润滑异常情况，为提高设备的健康状况，这里对齿轮润滑油的产生泡沫原因进行分析，并提出了几点磨煤机在日常定检、运行维护中应采取的防范措施。
1 润滑油产生泡沫对设备造成的危害
润滑油的压缩性大，油泵效率下降，使供油不正常或使供油系统发生气阻。
从面造成摩擦部位断油，产生磨损或烧结。
使潤滑油从呼吸孔和注油管中发生溢流或在油液面指示器中显示假的液面，致使供油量不足。
润滑油和空气的接触面积变大，促使油品加速氧化变质，缩短使用寿命。
向容器内充入的润滑油减少，使泡沫消失的时间延长。
若在油压机内使用，会使液压系统压力不稳，冷却能力下降，影响功率及速度泡沫产生，润滑油表面张力下降，设备极压接触面形不成油膜，齿轮表面点蚀，严重的润滑不良可造成断裂。
2 润滑油泡沫性质及测定方法
泡沫位于油表面。
定义为大量空气存于油中在油表面形成含油量少的结构。
泡沫通常是表面现象。
大多情况下在泡沫下面有足够的油润滑工作元件。
如果在油位器底部可看见清晰油层，大多设备商是可接受的。
如果清晰油可见，而且设备商也不担心，试着找引起泡沫的机械原因。
但不要加入抗泡剂。
使用的润滑油应该有良好的空气释放值和抗泡性。
润滑油空气释放值是鉴定润滑油的分离雾沫空气的能力。
测定方法是将试样加热到25℃、50℃和75℃，
通过对试样油品吹入过量的压缩空气（通气7min），使试样油激烈搅动，空气在试样中形成小气泡（雾沫空气）。
停气后试样油中雾沫空气休积减至0.2%的时间，该时间即为空气释放值。
时间越短，表示该润滑油的空气释放值越好。
将200ML 油样放入100ML量筒内，按24℃、93℃、24℃三个温度顺序进行测定，每个程序通空气5MIN（94ML/MIN），空气通过气体扩散后产生大量泡沫，记录油面上的泡沫体积，称为泡沫倾向。
停止通气后，泡沫不断破灭，停止通气10min后残留的泡沫体积称为泡沫稳定性，泡沫倾向/泡沫稳定性的体积越小，则表示该油品的抗泡性越好。
因此，对使用中的润滑油进行泡沫性质测定，可以判断出是否因润滑油质量变化而引起产生大量泡沫的主要原因。
3 润滑油产生泡沫的原因
油箱设计不合理，油污染油质下降进入空气——在机械设备运转循环过程中，将空气带进油中面产生泡沫。
进入空气是少量空气以极小的泡泡分布在整个油箱中。
进入空气与泡沫的处理不同，通常是完全分离的问题。
它比泡沫更严重，会引起：泵穴蚀，油氧化等。
进入空气与溶解空气不同。
通常油中含8-12%的溶解空气
在工业齿轮油、发动机润滑油、液压油及导轨油等各种油品中，含有种不同性质的添加剂，这些添加剂多数是极化性化合物，具有表面活性作用，促使油品产生气泡。
润滑油在使用过程中，由于氧化、分解而生成的一些胶质、沥青质及油泥残渣等都能促使起泡增多。
由于油品在使用过程中老化变质，致使油品的表面张力下降，也会促使泡沫的产生。
4 在使用过程中如何防止润滑油产生泡沫
抗泡方法：物理-机械抗泡和化学抗泡
抗泡济物质特性：（1）抗泡剂不能溶于润滑油中；（2）抗泡剂能均匀地分散在润滑油中；（3）抗泡剂表面张力比润滑油要小。
4.1 物理-机械抗泡
（1）消除杂质。
尘土、煤粉是磨煤机润齿轮箱润滑油气泡失控的罪魁。
不仅是尘土本身，钙也会吸附抗泡剂。
查滤器及呼吸器是否有颗粒。
在多尘的地方安装过滤器。
排气口向下以免集尘尤其在尘土多的情况下。
除去或减少导致润滑油产生泡沫的物质。
在装油或换油之前应该对整个润滑系统进行认真的清洗，尤其是要把清洗用的金属清洗剂的残留物清除干净。
（2）控制油箱空气进入量。
避免大量空气进入油箱，进入的空气释放到油箱，系统中的齿轮转动、挤压会产生气泡。
若油箱通风不良齿轮搅动产生的气泡无法消除。
相反，若油箱存在压力，当流体进入油箱后，压力被释放，表面一定的正压会阻止溶解空气释放。
首先消除进入空气源，若不可能或气泡太多无法释放，试着让流体沿着斜面流动，有足
够的时间暴露在空气中。
确保油箱接地。
或扩大油箱面积，或换成合成油。
（3）油面过高或过低。
正确的油位很关键。
油位高，运动件会带入空气。
油位低会将气泡带到液面。
应采取的措施是定期观察油标，保证油位，防止急剧的温度变化。
在滚动轴承中，通用规则是油位在最底端珠子或滚柱的一半。
太高容易起泡。
（4）油箱设计维护。
注重油箱设计对抗泡性的影响，滤气堵是进入空气的一个原因。
如果没有明显的污染，气泡会堵住滤器，滤器拆除会消失。
注意硅藻土类滤芯也会引起空气进入。
应采取的措施是确保滤器正确安装，定期检查滤器或呼吸器是否破损、堵塞和过滤不足，并进行定清洗更换。
改变吸入口冲下，减少颗粒进入。
基本是保证汽泡有足够的时间在表面积以利于释放。
（5）油温变化。
环境和设备的运行方式是造成润滑油温度急剧变化的主要原因。
系统可根据实际情况增加冷却装置以控制油温，防止急剧的温度变化造成油质下降泡沫产生。
4.2 化学抗泡——添加抗泡剂
新系统，泡沫不消失。
猛力摇动塞住的缸子看泡沫或进入的空气能否在半小时内消失，若不能，取样送试验室看是否有污染尤其是硅，皂，清洗剂。
硅的来源包括抗泡剂添加过多：含硅密封及降解硅密封。
以及涂有硅密封的接头。
颗粒和滑脂会形成稳定的泡沫。
在清洗剂存在时抗泡剂可能会失去作用。
如EXXON 系统清洗剂。
高的机械减切会形成极小的泡泡难以升到表面。
某些抗泡剂会吸附到裸露的金属表面，从油中分离出来。
应采取的措施：排除硅污染。
检查滑脂或密封的可能污染。
分析是否有清洗剂污染。
消除污染源然后排空，清洗，再添加。
彻底冲洗接头。
为方便安装零件可使用硅油或稠油涂在表面而不使用滑脂。
检查高压泵吸入端是否泄漏。
查看油箱液体流动设计造成气泡反复循环或没有足够的时间分离，并按本条建议相应处理。
改变油品粘度或使用合成油也许会有帮助。
如果问题来自抗泡剂消耗，应先确认没有其他原因。
应小心添加抗泡剂。
5 可能污染
（1）过多抗泡剂在平静的系统中硅抗泡剂浓度为2-3PPM时易引起空气进入。
试验证明在搅动系统中80PPM是可接受的。
曾有传闻在搅动系统中浓度超过200PPM时仍表现良好。
应采取的措施：了解维护情况。
通知操作人员长期添加抗泡剂的危害。
（2）颗粒。
颗粒就象产生气泡的种子。
抗泡剂也会吸附到表面降低作用。
SPARTAN EP保持清洁添加剂在更换别的油品后会产生气泡。
它会溶解遗留的氧化产物，尘土及颗粒。
应采取的措施：通过过滤气泡会恢复到正常水平。
从以上润滑油泡沫产生原因可以看出，在日常工作中，我们可以采取调整油箱容积保持合理油量油位，做好定检工作疏通呼吸器控制油箱空气进入量消除泡沫释放压力，加强过滤清除油内杂质提高润滑油品质等措施，结合化学抗泡方法添加适试量抗泡剂可有效避免和消除齿轮箱润滑油泡沫产生，以及更换润滑油等。
参考文献
[1]美国福斯特惠勒.D-10-D磨煤机的安装[Z].
[2]汪德涛.润滑油技术手册[Z].广州机床研究所.。