随着现代工业生产朝着高速、重载、高效方向的发展，油杯、喷油润滑、油雾润滑等传统的润滑方式已经不能满足生产需要，油气润滑作为一种新型高效的润滑技术脱颖而出，并在其愈来愈广泛的应用中显示出无比的优越性。油气是一种“气液两相流”，所谓“相”，就是指在异质系统中存在分界面的独立物质，自然界中常见的物质有固、液和气三相，即固相、液相和气相。油气润滑就是将单相流体油和单相流体压缩空气混和后形成两相油气混合流，并利用这种“气液两相流”对运动区域进行润滑与冷却的一种润滑方式。 　　一、油气润滑技术的优点 　　1、提高轴承承载能力从润滑的意义来说，粘度是润滑剂Z重要的物理性能，它直接影响着在润滑表面所形成油膜的厚度。在重载轴承中，一般都会选择具有较高运动粘度的润滑油进行润滑。 　　油气润滑对润滑油粘度的适应范围很广，可以从0.02×10－3mm2／s到0.75×10－3mm2／s。而以前常用的油雾润滑方式，仅适应于较低粘度（0.02×10－3mm2／s以下）的润滑油。 　　对于另一种常用的润滑方式油脂润滑，也许很多人会由于表象而产生误解，以为油脂是粘度非常高的一种润滑油。其实，油脂是由基础油、添加剂以及增稠剂或皂基所组成的固体或半固体之稠状润滑剂。油脂润滑是依靠油脂中所含润滑油的润滑性，而增稠剂或皂基则可视为海绵，其作用是将润滑油吸附住，以利于润滑油来润滑，并有时起增进润滑性的作用。而油脂中润滑油的粘度，其实大多低于0.15×10－3mm2／s。 　　另一方面，我国较早进行气液两相流体冷却润滑技术研究的哈尔滨工程大学通过实验研究认为，在气液两相流中，液体与气体牢固地形成了气液“两相膜”。而气液“两相膜”与单相液体膜相比，其粘度又大大提高。 　　2、提高轴承的运转速度油气润滑可以将合适品种的润滑油与经过过滤的压缩空气所组成的“气液两相流”以较高的速度喷射到润滑区，在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液“两相膜”，气液“两相膜”的形成兼有流体动压和流体静压的双重作用。因此，使摩擦表面始终处在良好的工作状态下，这一点是仅靠流体动压形成的单相“流体膜”所无法比拟的。由于油气润滑的气液两相混合流体中含有大量气体和少量的润滑油，因此在高速工作条件下，温升较低。又由于“气液两相流”能够及时带走大量的热量，所以它还具有良好的冷却降温作用。 　　轴承制造商SKF公司的实验证明，通过对轴承进行合适的油气润滑，在不改变任何机械构造的情况下，单列圆柱滚动轴承能大大提高其极限转速。目前公开报道的是ndm值可达到2000000（ndm＝轴承转速（r／min）×轴承直径（mm））。 　　因此，采用气液两相流体的油气润滑，比以往任何润滑方式具有更加宽广的速度适应范围。 　　3、提高轴承对恶劣工作环境的适应能力 　　对于油气润滑来说，润滑区充满压缩空气，形成正压（0.02～0.08MPa，根据密封性能而有所不同），可以很好地防止灰尘、水、污物等的浸入，起到“密封”的作用，大大减少了轴承由于外界污染而造成的损坏，因此特别适合应用于苛刻的工况条件，轴承的工作可靠性得到显著提高。 　　4、提高轴承的使用寿命轴承采用油气润滑，相对于采用其他润滑方式，油膜破裂形成干摩擦的几率降低，工作时轴承温升降低，由于外界环境污染造成的意外损坏几度降低。普遍情况下轴承寿命大幅提高，平均使用期限可以提高3～6倍。 　　5、极大地降低润滑剂的消耗理论上，油气润滑中的润滑剂100％被利用，它仅仅用于形成油膜。 　　但需要说明的是，在润滑剂工作的过程中，渐渐地会有物理性能及化学性能的改变，形成所谓的“油渣”，因此，需要有新的润滑剂补充进来，而老的润滑剂在被利用完后，并不会消失，它会从轴承间隙或者专门设计的收集孔中排出。 　　轴承制造商SKF公司提供的Z低耗油量公式（经验公式）为： 　　Q＝C×D×B式中Q－单个轴所需要的润滑油量，ml／h； 　　C－系数，对于油气润滑，C＝0.00003～0.00005；对于油雾润滑，C＝0.0005；对于油脂润滑，C＝0.003； 　　D－轴承外径，mm；B－轴承列宽，mm。根据上述公式可以看出，油气润滑是油雾润滑用量的1／10，是油脂润滑用量的约1／100，故可以极大地降低润滑剂的消耗，还可减少由于润滑所带来的环境污染。 　　二、油气润滑在有色行业的应用 　　在有色金属行业的各种轧机上安装的工作辊、中间辊和支承辊，其轴承座的特点是负荷较大，以往这些部位均采用油雾润滑。随着轧制装备的发展，油雾润滑越来越不能胜任。 　　1、由于现在的轧制速度越来越快，相应地对轴承润滑的要求也越来越高，油雾润滑逐渐显示出对高速轴承润滑的不胜任。 　　2、由于轴承腔内的正压过小（约0.02MPa），不足以抵挡工艺轧制油侵入轴承座内部并危害轴承。 　　3、随着对产品表面要求的不断提高，油雾润滑产生的大量雾状油粒不断污染产品也越来越不能被用户所容忍。 　　另采用油雾润滑时消耗掉的油中很大一部分变为对人体有害的极微小的雾状油粒进入周围的空气中，成为健康的无形杀手。 　　由于上述因素，使得油雾润滑不能适应技术发展的需要，因而油气润滑技术便得以迅速在有色行业中推广应用。 　　三、油气润滑实际效果的验证 　　根据以往的常识，油气润滑供送的极少量油量似不足以起到良好的润滑作用，人们总是习惯上认为加大供油量的方法可靠，而油气润滑的事实证明，这种担心是多余的。根据油气润滑供油量Q、轴承温度T和摩擦NR三者之间的关系曲线（见图1），供油量、轴承温度和摩擦并不呈正比关系，当供油量增大到一定程度时，轴承温度呈下降趋势，在这条温度曲线的中部，温度值Z高，因为此时供油量还未到足以降低轴承的温度；相反，由于多余的液体摩擦而产生了热量。而随着供油量的增大，轴承摩擦亦增大，而两条曲线的Z低点恰好是供油量Z小的时候，这也是油气润滑的Z佳区域。因此，油气润滑用Z小的供油量却能达到降低轴承温度和减少轴承摩擦的良好效果。 　　针对这个课题，我们与上海欧腾工程技术公司的技术人员专门在云南新美铝业的合卷机组油气润滑系统上对部分轴承进行了实验，目的是验证在微量供油条件下，轴承是否处于良好的工作状况。实验利用测量轴承的实际温升数值作为轴承运转状况的判断指标，每隔10～20min利用便携式测温仪对在线运转的轴承之轴承座某个固定点进行温度记录。被测试轴承参数为：95／145×24，实际数据采集时，其转速为800～2000r／min。 　　根据轴承制造商SKF公司提供的Z低耗油量公式（Q＝C×D×B），将进行测试的轴承参数代入耗油量公式，并取C＝0.00005，得出Z低工作油量Q＝0.174mL／h。经过较长时间的统计，得到一系列的测试数据，取平均值。（见表1） 　　表1数据表明，测试数据与图1曲线吻合，即供油量达到油气Z佳区域时，即使使用很少量的润滑油，也可以很好地达到降低轴承温度和减少轴承摩擦的效果。 　　综上所述，采用油气润滑技术，可以减少耗油量，降低轴承温度，延长轴承寿命，同时又不会污染环境。由于具有控制简单、适用范围广、技术先进等各方面的优势，油气润滑技术会逐步被人们所了解和接受。 　　四、油气润滑技术的Z新研究方向 　　随着材料科学的发展，出现了一种新型润滑材料—超细金属粉。Z近，一些技术研究人员将超细金属粉末分散加入到气液两相流中，形成的气液固三相流体润滑剂，显示出了更为优越的润滑性能。虽然目前尚未实际推广使用，但可以预见，气液固三相流体润滑技术是气液两相流体润滑技术的进一步发展，有着很好的开发前景。