CN104204168A - 润滑脂和施加润滑脂的方法 - Google Patents

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Abstract

一种将润滑脂施加到机构(10)的方法，它包括将包括增稠剂的第一成分(A)施加到所述机构(10)的步骤以及将包括流体润滑剂的第二部分(B)施加到所述机构(10)的步骤，从而通过混合第一和第二成分(A和B)获得润滑脂。

Description

润滑脂和施加润滑脂的方法
技术领域
本发明涉及用于润滑机构的润滑脂，以及用于将这种润滑脂施加到机构的方法。
背景技术
在润滑的语境中，术语润滑脂涌来描述半固态的润滑剂，包括以矿物油、蔬菜油和/或其它流体润滑剂乳化的增稠剂，典型地是皂类。润滑脂具有很高的初始粘度，在剪切应用作用下下降从而给出的油润滑的效果大概与用在润滑脂中的基础油(或流体润滑剂)的粘度相同。润滑脂被施用到仅仅偶尔润滑的并且润滑油不会保持在位的机构上。
润滑脂也润滑防止腐蚀和磨损从而保护机构，润滑脂帮助分散热量、隔绝固体和液体污染物，并且减少噪音。充足的润滑允许设备平稳持续运行，仅有轻微的磨损并且在例如轴承等部件处没有过多的应力或咬粘。当润滑失效时，部件会破坏性地彼此摩擦，造成损坏、发热以及故障。润滑失效是由于润滑剂量不足或粘度不够、持久使用而没有补给产生的退化、
过高的温度、带杂质的污染物、对于特定应用使用不正确的润滑脂、和/或过度润滑所造成的。
为了确保机构正确地润滑，所用润滑脂对于特定应用必须精确地选择并且施用正确量，以正确的频率而且施用到机构的正确位置。对于轴承应用，影响润滑脂选择的因素例如包括轴承旋转速度、工作温度范围、运行噪音条件、再次润滑间隔、密封、初始扭矩、载荷、运行条件以及环境影响等。
随着时间过去，润滑脂可能会泄露、蒸发和/或变硬。油会从润滑脂中耗尽，剩下很难润滑或没有润滑能力的稠的蜡状物质。新的润滑脂可用润滑脂枪或泵施用，例如在压力下将润滑脂施用到被润滑的部件，迫使润滑脂进入部件中的空间。但是，为了防止过早磨损和损坏，制造商建议周期性地去除旧的润滑脂并且替换新的润滑脂，由于这通常要求拆卸设备并且仔细清理，因此这个过程是复杂费时的。
发明内容
本发明的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺陷，或者提出有用的可替代方案。
至少其中一个目标通过一种用于润滑机构的两种成分的润滑脂包实现，所述润滑脂包包括第一成分和第二成分，所述第一成分包括增稠剂，所述第二成分包括流体润滑剂，其中所述两种成分的润滑脂通过将所述第一和第二成分混合在一起获得。
根据将使用该机构的应用选择包括增稠剂的第一成分，构成用于流体润滑剂的载体。第一成分可被施加到要被润滑的机构的至少一部分上，例如轴承的保持架梁或轴承本身的内部，例如它的内环或外环。包括流体润滑剂的第二成分也根据将使用该机构的应用选择，然后它可被施加到机构的至少一部分上。当第一成分与第二成分混合，增稠剂在流体润滑剂中局部地溶解并且结合形成具有用于将使用该机构的应用的最佳组成的润滑脂。
影响用于轴承应用的增稠剂和流体润滑剂选择的因素例如可包括旋转速度、工作温度范围、运行噪音条件、再润滑间隔、密封、起始扭矩和/或环境影响。
如果/当包括增稠剂的第一成分和/或包括流体润滑剂的第二成分耗尽，第一成分和/或第一成分可被施加到机构上以再次润滑机构。更多第一和/或第二成分可周期性地添加和/或如果/当需要再次润滑的时候添加。应当注意的是，用来再次润滑机构所添加的第一成分和/或第二成分不一定要与之前润滑机构所施用的第一成分和/或第二成分具有相同组成。之后添加的第一和/或第二成分例如可只包括在机构使用期间已被消耗的之前施加的第一成分和/或第二成分的那部分。例如，只有少部分的流体润滑剂是机构再次润滑所需要的。
这种两种成分的润滑脂包比现有技术的润滑脂具有若干优势。即，机构的再次润滑更加简单，因为旧的润滑脂不需要从机构去除掉，润滑脂制造商不需要为不同应用的多种不同润滑脂保持库存，并且由于润滑脂增稠剂被重复使用从而减少润滑脂浪费量。
“包”的表述指的是两种成分润滑脂的第一成分和第二成分作为有包装的/密封的单元提供，或者，即使没有作为有包装的/密封的单元提供，第一成分和第二成分作为预期一起使用的有关联的项目提供。
根据本发明的一实施方式，所述流体润滑剂包括至少以下一种：矿物油、诸如合成油、蔬菜油、聚α-烯烃、酯、聚醚。
根据本发明的一实施方式，所述增稠剂包括至少以下一种：聚合增稠剂、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃(或“聚烯”)苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油、离子皂类、尿素皂类、金属有机皂类。
增稠剂种类的选择由应用决定。皂类例如可包括硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锂、以及这些成分的混合物。除了硬脂酸盐之外的脂肪酸衍生物、例如12-羟基硬脂酸锂，也可被用作增稠剂。增稠剂的本质影响合成的润滑脂的耐热性、耐水性以及化学稳定性。增稠剂也可包括焦油、石墨或云母，增加了润滑脂的耐用性。
根据本发明的另一实施方式，所述增稠剂包括至少一种高分子量成分和至少一种低分子量成分，其中所述增稠剂高分子量成分和/或低分子量成分包括至少以下一种：聚合增稠剂、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油。
聚合物分子的分子量决定了聚合物的物理特性，例如液体转变成固定的温度，以及机械性能，例如聚合物的硬度、强度、粘弹性、刚性以及粘性。通过接合高分子量和低分子量的增稠剂成分，增稠剂的物理和机械特性可以得到优化从而用于特定用途。
根据本发明的一实施方式，第一成分和/或第二成分包括以下添加剂的至少其中一种：增粘剂、弹性体、抗磨损添加剂、防腐蚀添加剂、EP添加剂、抗氧化剂。一些润滑脂标明为“EP”，指的是“极端压力”。在高压或冲击载荷情况下，正常的润滑脂会被压缩以致于涂有润滑脂的零件发生物理接触，造成摩擦和磨损。EP润滑脂包含固态润滑剂，通常是石墨和/或二硫化钼，从而提供重载下的保护。固态润滑剂结合到金属部件表面，并且防止当润滑剂膜变薄时金属与金属接触以及产生的摩擦或磨损。
应当注意的是，包括增稠剂的第一成分和/或包括流体润滑剂的第二成分可包括至少一种添加剂。例如，可添加特氟隆以改进合成的润滑脂的润滑特性。甘油或山梨酸酯可添加到润滑脂中，用于低温条件中使用。铜可添加到润滑脂中用于高压应用。
根据本发明的一实施方式，两种成分的润滑脂包包括增稠剂，增稠剂包括至少一种聚烯烃成分，例如包括聚乙烯或聚丙烯或者这些物质的混合物；至少一种流体润滑剂，例如矿物油、蔬菜油、类似聚α-烯烃的合成油、酯或聚醚；以及从抗氧化剂、阻蚀剂、抗磨剂或极端压力/载荷承载力增加剂群组中选择出的至少一种添加剂成分。增稠剂成分的比例可在重量5％和30％之间、优选地重量在9％和15％之间，流体润滑剂的比例在重量60％和90％之间，并且添加剂成分的比例在重量0.2％和15％之间，优选地在重量1％和8％之间。
根据本发明的一实施方式，两种成分的润滑脂包包括高分子量成分和低分子量成分。例如，增稠剂可包括a)具有平均分子量大于200,000的丙烯聚合物(共聚物或均聚物)以及b)具有平均分子量小于100,000的丙烯聚合物(共聚物或均聚物)的混合物。高分子量成分和低分子量成分之间的比可以是1:40-1:5，优选的是1:25-1:15，更加优选的是1:19。低分子量成分可以是聚丙烯均聚物。低分子量成分可具有50,000和100,000之间的平均分子量，其熔化流速(ASTM D-1238)为500-1000，优选为750-850。高分子量成分可为聚丙烯均聚物或者丙烯/乙烯共聚物。高分子量成分可具有200,000-250,000的平均分子量和1.5-15的熔化流速(ASTM D-1238)，优选为1.5-7。
根据本发明的另一实施方式，两种成分的润滑脂包包括矿物油，至少以下一种：增稠剂、油溶性聚丙烯、油溶性丙烯或矿物、金属皂类(皂盐增稠剂)、油溶性聚丙烯、油溶性丙烯，或非晶态聚烯烃聚合物或者半晶质聚烯烃聚合物，如等规或无规聚烯烃聚合物。
酯可实现溶解性并且提高添加剂以及如聚合物的增稠剂在油内的溶解度。酯可来自于羧酸，有支链的、无支链的、直的或环状的具有1到30个碳原子的烷基族、烷基、芳烷基或芳烷基族，环状脂肪酸酯，烷基酯，饱和或不饱和酯，二酯(来自二羧基有机化合物)，癸二酸酯，多元酯，合成酯，酞酸酯，羧酸酯。烷基化萘可被用作合成流体润滑剂。
根据本发明的一实施方式，两种成分的润滑脂包可包括碳链长度直至C40的石蜡基蜡，以纯粹的形式或者以不同烯烃的混合物，或者与其它聚烯烃聚合物(聚乙烯)、或类似鲸腊异丙脂酯或鲸腊硬酯醇酯的酯蜡混合。蜡是特征性地包括长烷基链的天然的、有机的化合物。
根据本发明所述的一实施方式，所述机构是机器部件的至少一部分，例如轴、联轴器、键、花键、齿轮、紧固件、弹簧、密封件、皮带、离合器、制动器和链条。根据本发明的一实施方式，所述机构是轴承部件的至少一部分，例如滚珠轴承、滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、球面滚子轴承、环形滚子轴承、滚珠推力轴承、滚子推力轴承、圆锥滚子推力轴承、轮轴轴承、轮毂轴承单元、回转轴承、滚子丝杠、或者受到交变赫兹应力的应用的部件、例如滚动接触或滚动和滑动结合，和/或要求高耐磨性和/或增加的疲劳强度和抗张强度的应用。
根据本发明所述的两种成分的润滑脂包特别地、但是非排他性地适合与大尺寸机器和轴承部件一起使用，以及与用在高速或低温应用的部件一起使用。
本发明还涉及一种将润滑脂施用到机构的方法。该方法包括将包括增稠剂的第一成分施加到所述机构的步骤以及将包括流体润滑剂的第二部分施加到所述机构的步骤，从而通过混合第一和第二成分获得润滑脂。应当注意的是，优选的是，在施加包括流体润滑剂的第二成分之前，将包括增稠剂的第一成分施加到机构上，但是第一和第二成分不一定要以这种顺序被施加，而是第二成分可在第一成分之前被施加，或者第一和第二成分可被同时施加。
根据本发明的一实施方式，所述方法包括在将所述机构送到其操作点之前将所述第一成分施加到所述机构上的步骤。这样，客户/使用者可收到已经施用了两种成分的润滑脂包的第一成分的机构。然后，客户/使用者将施加两种成分的润滑脂包的第二成分，由此客户/使用者的应用将获得具有最佳组成的润滑脂。
根据本发明的另一实施方式，该方法包括将所述第一成分和/或所述第二成分再次施加到所述机构以再次润滑所述机构的步骤。第一成分和/或第二成分具有不同的化学组成、和/或不同的物理和/或机械特性，可能比已经施加的第一成分和/或第二成分更适合再次润滑。
根据本发明的一实施方式，可以检查所述润滑从而确定是否需要再次润滑和/或精确地确定需要何种类型的再次润滑。
根据本发明所述的方法的其它实施方式在从属方法权利要求中陈述。
附图说明
下面将参考附图通过非限制性的实例进一步说明本发明，其中：
图1表示根据本发明一实施方式所述的用两种成分的润滑脂润滑的轴承，以及
图2表示将润滑脂施用到根据本发明一实施方式所述的机构的方法的步骤。
应当注意的是，附图并非按比例绘制，并且，为了清楚起见某些特征尺寸被放大了。
具体实施方式
图1示意性地表示尺寸范围在直径10mm到直径几米并且承载能力在几十克到几千吨的轴承部件10、即滚动元件轴承的实例。也就是说，轴承部件10可具有任何大小和任何承载能力。轴承部件10具有内环12、外环14和成套的滚动元件16。
在滚动元件16和内环12、外环14之间必须有润滑脂从而润滑滚动元件轴承10。因此根据轴承的旋转速度、工作温度范围、运行噪音环境、再润滑间隔、密封、起始扭矩和/或环境影响选择两种成分的润滑脂包。包括增稠剂的第一成分A被施加到滚动元件16和内环12、外环14之间的至少一部分体积，例如在内环12和外环14的至少一部分上，所述增稠剂例如是聚合增稠剂、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油、离子皂类、尿素皂类、金属有机皂类中的至少一种。增稠剂可包括，例如，具有高分子量分子和低分子量分子的聚乙烯。该第一成分A在被送到其操作点之前、即在被送到客户/使用者安装操作之前可被施加到滚动元件轴承10。
两种成分的润滑脂包的第二成分B包括流体润滑剂，该流体润滑剂包括至少以下一种：矿物油、合成油和/或蔬菜油，在滚动元件轴承10投入使用之前第二成分B可由用户/使用者施用。因此，通过将第一成分A和第二成分B混合获得润滑脂。
根据本发明的一实施方式，最终的润滑脂(A+B)包括60-90％的包括流体润滑剂的第二成分。例如，最终的润滑脂包括85％的流体润滑剂和15％的增稠剂。最终的润滑脂(A+B)还可包括至少以下一种：增粘剂、弹性体、抗磨损添加剂、防腐蚀添加剂、EP添加剂、抗氧化剂。
第一成分A和/或第二成分B可施用到机构的单个点、区域或体积或者施用到多个点、区域或体积。第一成分A和/或第二成分B可手工施用或利用自动润滑器。第一成分A和/或第二成分B例如可被喷到机构的至少一部分上。
图2表示将润滑脂施加到机构、例如轴承部件或机器部件的至少一部分的方法。该方法包括将包括增稠剂的第一成分A施加到机构的步骤以及施加包括流体润滑剂的第二部分B的步骤，从而通过混合第一成分A和第二成分B获得润滑脂。根据本发明的一实施方式，包括增稠剂的第一成分A在将机构送到其操作点之前可被施加到机构上。
根据本发明的另一实施方式，如果/当需要的时候或周期性地，只包括在机构使用期间已被消耗的之前施用过的第一成分A和/或第二成分B的那部分的第一成分A’和/或第二成分B’可被再次施用从而再次润滑机构。在图2所示的实施方式中，只有包括在机构使用期间已被消耗的之前使用过的第二成分B的那部分的第二成分B’，例如矿物油，被再次施用从而再次润滑机构。润滑剂可被检查从而确定是否需要再次润滑和/或精确地确定需要何种类型的再次润滑并且相应地被再次润滑。
对于本领域技术人员来说，本发明落在权利要求范围内的其它变体是明显的。

Claims (25)

1.用于润滑机构(10)的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述两种成分的润滑脂包包括第一成分(A)和第二成分(B)，所述第一成分(A)包括增稠剂，所述第二成分(B)包括流体润滑剂，其中所述两种成分的润滑脂通过将所述第一和第二成分(A和B)混合在一起获得。
2.根据权利要求1所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述流体润滑剂包括至少以下一种：矿物油、合成油、蔬菜油、聚α-烯烃、酯、聚醚。
3.根据权利要求1或2所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述增稠剂包括至少以下一种：聚合增稠剂、聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油、离子皂类、尿素皂类、金属有机皂类。
4.根据前述权利要求的任一项所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述增稠剂包括至少一种高分子量成分和至少一种低分子量成分。
5.根据权利要求4所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，高分子成分量与低分子量成分的比是1:40-1:5。
6.根据权利要求4所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述增稠剂高分子量成分和/或低分子量成分包括至少以下一种：聚合增稠剂、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述两种成分的润滑脂包括以下添加剂的至少其中一种：增粘剂、弹性体、抗磨损添加剂、防腐蚀添加剂、EP添加剂、抗氧化剂。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述机构(10)是机器部件的至少一部分。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，所述机构(10)是轴承部件的至少一部分。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，它包括3-30％重量的增稠剂和60-97％重量的流体润滑剂。
11.根据权利要求7所述的两种成分的润滑脂包，其特征在于，它包括0.2-15％重量的所述至少一种添加剂。
12.一种将润滑脂施加到机构(10)的方法，其特征在于，它包括将包括增稠剂的第一成分(A)施加到所述机构(10)的步骤以及将包括流体润滑剂的第二部分(B)施加到所述机构(10)的步骤，从而通过混合第一和第二成分(A和B)获得润滑脂。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，它包括在将所述机构(10)送到其操作点之前将所述第一成分(A)施加到所述机构(10)上的步骤。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，它包括将所述第一成分(A)和/或所述第二成分(B)再次施用到所述机构(10)以再次润滑所述机构(10)的步骤。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，它包括将只有已被消耗的所述第一成分(A)的那部分(A’)和/或所述第二成分(B)的那部分(B’)施加到所述机构(10)以再次润滑所述机构(10)的步骤。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其特征在于，所述流体润滑剂包括至少以下一种：矿物油、合成油、蔬菜油、聚α-烯烃、酯、聚醚。
17.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法，其特征在于，所述增稠剂包括至少以下一种：聚合增稠剂、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油、离子皂类、尿素皂类、金属有机皂类。
18.根据权利要求12至17中的任一项所述的方法，其特征在于，所述增稠剂包括至少一种高分子量成分和至少一种低分子量成分。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，高分子量成分与高分子成分量与低分子量成分的比是1:40-1:5。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述增稠剂高分子量成分和/或所述低分子量成分包括至少以下一种：聚合增稠剂、聚丙烯、聚乙烯、聚亚烷基二醇、聚乙二醇、聚烯烃苯酚、羊毛脂、羊毛脂聚乙二醇、聚氧乙烯羊毛脂、硅油。
21.根据前述权利要求12至20中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一成分(A)和/或所述第二成分(B)包括至少以下一种：增粘剂、弹性体、抗磨损添加剂、防腐蚀添加剂、EP添加剂、抗氧化剂。
22.根据前述权利要求12至21中的任一项所述的方法，其特征在于，所述润滑脂包括3-30％重量的增稠剂和60-97％重量的流体润滑剂。
23.根据前述权利要求12至22中的任一项所述的方法，其特征在于，所述润滑脂包括0.2-15％重量的所述至少一种添加剂。
24.根据前述权利要求12至23中的任一项所述的方法，其特征在于，所述机构(10)是机器部件的至少一部分。
25.根据前述权利要求12至24中的任一项所述的方法，其特征在于，所述机构(10)是轴承部件的至少一部分。
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