全国摩擦学工业应用调查报告(doc45)-其他行业报告(编辑修改稿)

全国摩擦学工业应用调查报告(doc45)-其他行业报告(编辑修改稿)内容摘要：

发展的需要，应重点开发以下几方面的技术：从摩擦学的角度，提高机械产品的设计水平，也就是对产品进行摩擦学设计。 第二，开展机器设备的故障诊断、失效分析和工况监控的研究工作。 据有关文献记载，机械产品的失效有 30~40%的原因是与摩擦、磨 损、润滑有关。 因此应开展以磨损过程和润滑状态为对象 18 的监测技术的建立和发展，以便早期预报机器因磨损失效或润滑不良而造成的故障。 第三，开展新型润滑剂的研制和推广应用工作。 第四，针对各行各业的特殊的摩擦学问题组织技术攻关。 当前比较重要的课题如铁道轮轨磨损机理和轮轨润滑技术的研究；煤矿提升机钢丝绳提高安全性延长使用寿命的研究；滚动轴承应用摩擦学技术提高使用寿命的研究；汽车降低摩擦功损耗的研究。 第五，推广已成熟的摩擦学技术。 以上这些工作希望能得到国家经委、国家计委和国家科委的支持，也希望能得到各有关工业部门的支持。 目 前，国家正在安排“七五”科技攻关项目，很遗憾的是没有摩擦学方面的项目，呼吁有关方面能对摩擦学的应用研究工作引起重视，在“七五”后期能够安排一部分项目。 建立各有不同特色的摩擦学研究室（中心）。 摩擦学的发展已形成许多分支。 如流体润滑，固体润滑、摩擦状态转化过程、弹流动力润滑、表面技术、摩损机理及各种抗磨工艺、增摩减摩及摩阻材料、摩擦磨损测试技术等等。 应在原有基础上计划地建立不同特色的摩擦学研究室。 在全国范围内形成既有分工又有合作的研究网络。 进一步把工业调查工作推向纵深发展。 几年的调查活动虽然有一定的 复盖面，但其可计算部分仅占工业部门的 20.%，还有不少部门及地区没有动起来，大量的中小企业也是一个空白。 因此要在边调查、边应用、边普及的方针指导下把调查工作推向更广大的领域，以争取在尽可能短的时间内把摩擦学技术工业应用的潜在经济效益尽快地发挥出来。 调查行业 主要调查单位 组织调查人员 石油行业 大庆油田 王世湖 冶金行业 鞍钢、上海市冶金局、首钢 刘积涵、吴海华、刘彦玉 19 煤炭行业 淮南煤矿、北京矿务局 汪镜涛、李少白、荆元昌、孟宪堂 机械行业 上海市机电一局属 36 厂 汪一鳞、秦世杰 铁道动输 全 国铁路运输 罗示甫、王善彰、恽振霄 农机行业 河北省农机厂、农场、农机修造厂 陈福生、周平安、史押生 汽车行业 二汽、东风、 EQ140 汽车 康乃正、范力霞 纺织行业 上棉各厂、京棉一厂、嘉丰厂、上海及北京纺织局 华东纺织工学院摩擦学小组 交通动输 多级油应用 杨秉陆 轴承行业 滚动轴承 胡昌格 （执笔：王仁康、邵智智、石坚中） 附件一 摩擦学典型调查报告（摘要） 一、大庆油田摩擦学工业调查 大庆油田是全国重点能源生产联合企业。 在册的各种机械设备二万六千台，每年消耗电力 28 亿度，汽、 柴油 76130 吨、润滑油（脂） 4193 吨，年产原油 5000 万吨。 从 1982 年开始在黑龙江省摩擦学会和大庆市机械工程学会组织下，成立了摩擦学工业调查组，下设 33 个专业调查组，共有 521 人参加调查工作。 普查了机械设备二万四千余台，占总数的 91.%重点解剖了 83 台典型设备，取得了 13000 多个数据。 经过分析研究，应用已有的摩擦学知识，提高机械效 20 率。 节省机械配件、延长运行周期、节约润滑油脂，全年可净获经济效益 1 亿 4千多万元。 而为取得这些经济效益须投入资金 286 万元。 概略计算，投入资金与产生的经济效益之比为 14000： 286=48.： 1。 如按大庆油田的石油产量约占全国总产值的 1/2 推算，石油工业系统可节约 亿元。 大庆油田的摩擦学工业调查具有以下特点： 第一、好调查准备工作 大庆油田为通过摩擦学工业应用取得经济效益，从 1981 年起首先抓好培训工作。 他们先后培训了专业人员 15000 余人次，自编教材《摩擦学基本知识》，铅印 6500 册。 聘请哈尔滨工业大学的教师来油田举办学习讲座，先后派出 25人次到外地学习考查。 在调查开始前，还作了充分的组织准备，成立了有二十一人组成的调查工作组，包括各单位的总工程师、技 术负责人或专业工程师，为了统一行动，拟订了调查提纲，制定了 10 种统一的调查表格。 第二、调查与应用结合，取得实际的经济效益。 大庆油田的高压注水泵是全油田的主要耗电设备。 有泵站 57 座，注水泵 241台，电机总容量 万瓩。 日平均开泵 115 台，日耗电量达 424 万度，占油田总耗电的 %， 1980年开泵 114台，日注水量为 ，平均泵效为 %，与国际水平 80%相比，有相当大的差距，而每提高 1%的泵效全年计算可节电3000 余万度。 因此把注水泵作为调查应用的重点，他们分析了泵的机械损 失，包括轴与轴封、轴承、叶轮圆盘等的磨损损失；间隙泄漏能量损失，液体流动与部件表面的摩擦损失等。 而应用已有的摩擦学知识，通过与水泵制造厂合作，改进设计，改造旧泵等措施，仅提高泵效，节约电力就取得以下经济效益： 年度 开泵台数 平均泵效 比 1980 年 比 1980 年 21 提高泵效 实际节电（折合） 1980 114 % —— —— 1981 114 % % 万元 1982 112 % % 万元 1983 115 % % 万元 1984 112 72. 91% % 万元 ` 累计： 万元 用于改造水泵的费用平均为每台约 6 万元，合计 6*112=672 万元。 净效益为 万元。 第三、与日常管理工作结合，继续扩大经济效益。 大庆油田摩擦学工业调查，在采取措施取得初步经济效益以后，进一步分析研究，扩大应用范围与油田的日常管理工作结合起来，加强了设备润滑管理、节能管理、环境保护工作。 推广油品监测技术，实行按质换油，节约油脂，避免事故的发生。 油田领导已批准建立十个油品化验室，面 积 12020 平方米。 车辆、机械二三级保养用油脂，凭化验单按质换油。 据对四个单位的统计，一个季度内共节约资金 万元。 加强对油脂的保管，减少油脂的污染。 油脂容器改用 ~3 公斤的小包装。 利用率可以从原来的 40~50%提高到 95%，每年可节约油脂 160~170 吨，同时携带方便、减少污染。 开展了“两不见天，三不落地”的群众性活动，即油料不见天，清洗过的配件不见天，油料不落地，配件不落地，清洗过的配件不落地。 实践证明，这种管理方法，对改善油田的管理工作，节约资金，文明生产都起到重大作用，其经济效益是 很难估算的。 22 二、煤炭行业摩擦学工业调查 煤炭是我国主要能源， 85 年煤炭总产量为 亿吨在我国一次能源消耗中占 72%，煤炭又是化工原料及人民生活的必需品。 煤炭工业又是消耗能源和钢材数量极大，机械设备摩擦磨损最为严重的工业，因此，开展摩擦学工作，大有可为。 我国煤炭生产 95%以上是在矿井中进行的，井下空气相对湿度常年都在 90%以上，能冷凝成水滴，在金属表面形成水膜，并使油中易含水份。 井下巷道风速达 30 米 /秒。 因此氧气充分，易于氧化金属及油液。 此外煤层中还散发出二氧化硫，氮氧化物、甲烷、一氧化碳等气体，在水中 有一定溶解能力，加快了金属腐蚀速度，并增加腐蚀磨损速度。 北方矿井水质量多呈碱性。 PH 约为 7~9，南方矿井水质多呈酸性， PH 值约为 2~3，个别矿井含盐量高达 5000 毫克 /升，比海水含盐量大。 煤矿机械受空间限制，结构紧凑，散热条件差，工作中直接与煤岩接触负载大，动载荷情况多，磨损极为严重，而矿井下的煤岩粉尘使机器中的油脂污染严重，促使机器磨损加剧，一般摩擦也要增加，由于煤矿机械设备的工作环境和工况条件异常恶劣，因此煤矿机械摩擦磨损比任何其它行业都要严重。 根据以上特点，我们在煤炭部的领导下，由 淮南矿务局、北京矿务局、中国矿业学院北京研究生部对大同、徐州、兖州、阳泉，开滦等十二个矿务局并以淮南、北京矿务局为重点进行了调研，由于煤矿机械种类繁多。 规格各异，我们仅对采、掘、运、提、通、压、排等主要机械进行调查分析，发现煤矿机械设备，由于各种类型的摩擦磨损，造成经济损失重大的。 全国统配煤矿消耗配备量约为 25 万吨（包括外委配件），由磨损造成的损 23 失约为 20 万吨，价值 3 亿元，按配件重量计算，刮板动输机和矿车轮对占总磨损量的 70%，而这些都是以磨料磨损为主的，因此磨料磨损占磨损类型的 70%以上。 根据 40个煤矿统计耗电量比例大致如下：排水设备占总能耗的 ~%；通风设备占 ~%；提升设备占 ~15%；压气设备占 ~%；运输设备占 ~%；掘进占 ~%，其余为回采设备等，由摩擦磨损所造成的电能损失约 35 亿度，合 亿元。 据北京矿务局推算 ,全国煤矿消耗油脂 6 万吨 ,约耗资 1 亿元。 大型材料消耗（括钢绳、钢轨、线材等）约 亿元。 以上合计，因摩擦学问题造成而又是可以避免的经济损失约计 9 亿元。 上述数据仅从全国统配煤矿得出，并未包 括非统配煤矿（ 4 亿吨）的数据。 我们运用摩擦学知识，据淮南矿务局对排水设备效率提高 18~20%，对压气机活塞环以低摩擦系数材料代替原金属材料，将通风机风叶改造等措施，经过实测得到的效益推广，就可使全国降低能耗 7 亿 5 千万度电，合 6 千万元。 改进运输机等措施也可节约耗电量。 因此，煤炭行业至少可节约 10 亿度电，合 8千万元。 对刮板运输机、溜槽等易磨损件进行表面强化、防护和修复等运用已成熟的表面热喷涂技术可节约配件 亿元。 这里尚未考虑油品合理选用及润滑管理可获得的效益 1 亿元。 采用油包水难燃溶液代替齿轮箱油液，采 用高效密封装置防止漏油等措施至少可节约 2 千万元。 对钢绳采用涂油，对钢轨采用热处理等措施至少可节约 6 千万元。 因此采用已有的摩擦学知识，目前至少可在煤炭系统节约 3 亿元。 24 运用摩擦学知识，在煤炭行业最低估计投资与经济受益比例为 1： 40。 通过摩擦学在煤炭行业的调研我们建议： 成立全国摩擦学协作组，以负责日常性协调和行业摩擦学研究应用及推广工作。 由各行业主管部门以及各有关部门设专人负责研究摩擦学应用及推广工作。 煤炭行业由于条件复杂，工况恶劣，应给予特殊重视。 建议针对煤矿磨料磨损严重，油脂污 染严重，开展元件的寿命研究工作。 强化材料表面，控制油液污染。 在煤炭行业全面推广空压机无油润滑、扇风机风叶改进和热喷涂技术。 三、农业机械摩擦学调查报告 农业机械主要包括动力、耕作、收获、水利、运输、排灌、植保机械和粮，棉等经济作物的加工机械等。 其服务面宽、品种杂、工作条件恶劣，先进技术应用少，使用人员水平低，在摩擦学方面存在着大量的问题需要解决。 1975 年，洛阳拖拉机所和农机院等单位曾对农机行业作过调查。 1980 年和1981 年，又重点调查了黑龙江省七个大国营农场和人民公社、农机具厂等 共 51个单位。 1984 年河北省摩擦分会和河北农业大学农机系，对河北省农机管理部门、农机厂、农场等十多个单位进行了深入的调查。 这几次调查，为我们总结归纳农机的摩擦学情况，提供了丰富的资料。 调查表明，农机中耗电量最多的是排灌机械， 1980 年的总耗电量占全国用电的 5%。 耗油最多的是拖拉机、内燃机，1980 年农用柴油消耗占全国总供应量的 50%，消耗材料最多的是农机具，仅消 25 耗在犁铧、犁壁、耙片、旋耕机刀片上的钢材，每年约 万吨，而磨损在土壤里的金属就达 8600 吨，所有这些，都可以通过摩擦学的科研和应用以及科学管理，得到很大的节约效果。 河北省的调查报告指出 ,只要使目前公社、大队、农机站拖拉机耗油率降至国营农机站 1978 年的水平，即 公斤 /标亩，河北省每年就可节约燃油 3。 5万吨，占当年河北省总耗油量的 %。 大中型拖拉机如能及时修理，每年就可以节约材料 万吨，节约修理费 5564 万元。 河北省 1983 年农机动力占全国的%，按此比例推算，仅拖拉机耗量，全国农机行业一年就将节约燃油约 40 万吨，价值 2 亿元。 河北省大中型拖拉机 1983 年占全国的 %，按此比例，如能及时修理，每年可节约修理费约 10 亿 元。 仅此二项，每年就有 12 亿元的经济效益。 在河北北农大和农机院的调查报告中，按较保守的推算认为： 农机行业每年可节电 亿瓩小时， 合 亿元。 节柴油 万吨， 合 亿元。 节润滑油 吨 合 亿元。 节省大修和配件费 亿元。 节省配件钢材 万吨。 节省投资费 400 万元。