润滑脂的劣化诊断装置、及润滑脂的维护方法

摘要

本发明提供一种能够容易地判断润滑脂是否需要更换的润滑脂的劣化诊断装置、及润滑脂的维护方法。将润滑脂与有机溶剂一并加入测定容器。搅拌测定容器内的润滑脂及有机溶剂，使润滑脂中的增稠剂向有机溶剂中分散。静置测定容器或将测定容器离心分离，使分散液中的增稠剂沉降。对测定容器内的增稠剂的沉降高度进行测定。根据测定出的增稠剂的沉降高度来计算增稠剂的断裂率。根据计算出的断裂率来诊断润滑脂的劣化状态。

说明书

技术领域

本发明涉及含有增稠剂的润滑脂的劣化诊断装置及润滑脂的维护方 法。

背景技术

一般来说，作为关于此类润滑脂的现有技术，具有下述专利文献1所 示的技术。而且，该专利文献1公开有如下的方法：将润滑脂以规定的强 度的力夹在透明的两块板之间，并利用具有微分干涉或偏光功能的光学显 微镜观察润滑脂中的金属皂(增稠剂)粒子。

另外，作为关于此类润滑脂的现有技术，还具有下述专利文献2所示 的技术。而且，该专利文献2公开有如下的方法：通过使用使润滑脂分散 在有机溶剂的溶液，测定存在于润滑脂中的增稠剂的泽塔电势，从而能够 定量地测定该增稠剂的分散状态及该增稠剂所带的电荷的符号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-38668号公报

专利文献2：日本特开2009-14548号公报

发明要解决的问题

在上述专利文献1中，利用光学显微镜观察润滑脂中的金属皂(增稠 剂)粒子，该金属皂的分辨率被光的波长限制，因此难以观察到约50nm 左右的纤维直径的金属皂的粒子的断裂状态。

另外，在上述专利文献2中，根据增稠剂所带的电荷来测定该增稠剂 的分散状态，因此需要该增稠剂的泽塔电势的测定这一前处理。另外，即 使在能够评价该增稠剂的分散状态的情况下，也难以将该增稠剂纤维的断 裂状态定量化。

尤其是，在该专利文献2中需要前处理，为了将增稠剂的纤维的断裂 状态定量化而需要花费大量的精力，在使用实际的润滑脂的现场内难以在 短时间内简易地进行评价。另外，测定者所导致的误差也较大，因此谋求 在实际使用润滑脂的场所能够实施的实现润滑脂中的增稠剂的劣化诊断 的方法。

发明内容

本发明根据上述现有技术的实际情况而完成，其目的在于提供一种能 够容易地判断出润滑脂是否需要更换的润滑脂的劣化诊断装置、及润滑脂 的维护方法。例如，提供一种通过使润滑脂中的增稠剂的断裂状态定量化 而能够容易地诊断该润滑脂的劣化的润滑脂的劣化诊断装置、及润滑脂的 维护方法。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明的特征在于，具备：沉降部，其在使含有 增稠剂的润滑脂分散的溶液中使所述增稠剂沉降；测定部，其对利用该沉 降部而在所述溶液中沉降的所述增稠剂的沉降高度进行测定。

另外，本发明的特征在于，使含有增稠剂的润滑脂在溶剂中分散而成 为溶液，使在该溶液中分散的所述润滑脂中的增稠剂沉降，并对该润滑脂 的劣化进行诊断。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能容易地判断出润滑脂是否需要更换的润 滑脂的劣化诊断装置、及润滑脂的维护方法。另外，上述以外的课题、结 构及效果通过以下的实施方式的说明而变得明了。

附图说明

图1是示出本发明的各实施例所涉及的润滑脂的维护方法的流程图。

图2是示出使本发明的实施例1～10的增稠剂自然沉降的结构的表。

图3是示出使本发明的实施例11～20的增稠剂离心沉降而基于相对离 心力的沉降后的体积变化的表。

图4是示出使本发明的实施例21～30的增稠剂离心沉降而基于沉降时 间的沉降后的体积变化的表。

图5是示出本发明的实施例31所涉及的润滑脂的劣化诊断装置的概 要结构图。

图6是示出在上述实施例31的检测结果的图表。

图7是示出作为本发明的前提的比较例1～10的试验结果的表。

附图标记说明如下：

1   劣化诊断装置

2   分离部

3   测定部

31  光源

32  驱动部

33  受光部

34  控制部

A   分散液

B   增稠剂

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施例进行说明。

在本实施例中，对使用本发明的润滑脂的维护方法的润滑脂的劣化诊 断方法进行说明。图1是示出本发明的各实施例所涉及的润滑脂的维护方 法的流程图。

作为本发明所涉及的润滑脂的维护方法的对象的润滑脂，是混匀原 油、增稠剂、及添加剂而制造的半固体状的润滑剂。该润滑脂中的增稠剂 使用金属皂、尿素等非皂。另外，该增稠剂为纤维状的晶体，根据该纤维 状的晶体的相互络合或分子间力而形成为三维网眼结构。而且，根据毛细 管现象而在该增稠剂的三维网眼结构的间隙中保持有原油。另外，该三维 网眼结构的形态根据增稠剂的种类、量、润滑脂的制造方法而有所不同， 并对上述润滑脂的特性、润滑性能造成较大的影响。

另外，润滑脂受到较强的机械剪切、或因长时间加热等所导致的过度 的受热经历而造成该润滑脂中的增稠剂的三维网眼结构被断裂。而且，润 滑脂因增稠剂的三维网眼结构的断裂而劣化软化，成为从使用该润滑脂的 部分泄漏的原因。因此，为了把握润滑脂的润滑寿命和适宜的维护周期， 需要将存在于润滑脂中的增稠剂纤维的劣化状态定量化。

在此，作为使用该润滑脂的机械装置，例如有设置在电梯的升降通道 内的下部的卷扬机的轴承机构、在车辆中使用的轴承机构等，使润滑脂附 着在上述轴承机构，并利用该润滑脂进行润滑而使用。

而且，作为该润滑脂的维护方法，首先，从进行劣化诊断的机械装置 的轴承机构等采样润滑脂。然后，将该采样出的润滑脂与有机溶剂一并装 入例如试验管等测定容器。在该状态下，搅拌该测定容器内的润滑脂及有 机溶剂，并使该润滑脂中的增稠剂在有机溶剂中分散而成为作为溶液的分 散液(步骤S1)。

接着，使该分散液中的增稠剂沉降(步骤S2)。在此，作为在该步骤 S2中的增稠剂的沉降，具有放置测定容器而使该分散液中的增稠剂自然沉 降的方法和利用离心分离机使该测定容器离心并强制地使该测定容器中 的增稠剂离心分离而沉降的方法。

然后，对测定容器内的分散液中的增稠剂纤维相对于有机溶剂的沉降 高度即沉降体积进行测定(步骤S3)。需要说明的是，对测定该增稠剂纤 维的沉降高度的方法及其装置的结构追加详细地说明。

另外，根据在步骤S3中测定出的分散液中的增稠剂纤维的沉降高度 并适用规定的计算式来计算该增稠剂纤维的断裂率(步骤S4)。而且，基 于该计算出的断裂率来诊断润滑脂的劣化状态(步骤S5)。

如上所述，在本发明所涉及的润滑脂的维护方法中，在作为诊断对象 的润滑脂在有机溶剂中分散之后，使该润滑脂中的增稠剂沉降，并测定该 增稠剂的沉降体积，由此能够将该增稠剂纤维的断裂率定量化。由此，基 于该增稠剂纤维的断裂率而能够在短时间内简便地判断出润滑脂是否需 要更换。

[比较例1～10]

图7是示出作为本发明的前提的比较例1～10的试验结果的表。

首先，准备两种润滑脂(Alvania S2润滑脂[昭和壳牌石油株式会社制]、 Unimax R NO.2润滑脂[协同油脂株式会社制])，对于上述各润滑脂，进行 使用外壳辊(shell roll)试验器[株式会社离合社制]的外壳辊试验(ASTMD 1831)。需要说明的是，Alvania S2润滑脂是所谓的锂皂润滑脂。而且，锂 皂润滑脂作为增稠剂，采用矿油或合成油、与硬脂酸锂或蓖麻油的硬化脂 肪酸的锂皂。另一方面，Unimax R NO.2润滑脂是所谓的锂复合(复合) 润滑脂。而且，该锂复合(复合)润滑脂作为增稠剂，采用使氢氧化锂在 脂肪酸与二元酸的混合物中反应的纤维结构。

在此，利用基于扫描型电子显微镜的观察来测定基于给予上述各润滑 脂的剪切的时间的增稠剂纤维的长度，并以百分比[％]计算出从初期状态 的变化。另外，外壳辊试验的条件为润滑脂50g、试验温度80℃、转速 165min^-1，并将剪切时间即试验时间设为0、5、10、15、60小时[h]。需要 说明的是，将0、5、10、15、60小时[h]剪切的Alvania S2润滑脂的试验 设为比较例1、2、3、4、5。并且，将0、5、10、15、60小时[h]剪切的 Unimax R NO.2润滑脂的试验设为比较例6、7、8、9、10。

其结果是，如图7所示，在任一个润滑脂中，通过将剪切时间设得更 长来缩短增稠剂纤维的长度。尤其是在Alvania S2润滑脂中，基于剪切的 增稠剂纤维长度的变化尤为显著。由此，确认通过对润滑脂施加机械剪切. 能够断裂并缩短该润滑脂中的增稠剂纤维。需要说明的是，增稠剂的纤维 的长度、及增稠剂的断裂的进行速度等因润滑脂而异。

[实施例1～10]

图2是示出使本发明的实施例1～10的增稠剂自然沉降的结果的表。

使在上述比较例1～10中使用的各润滑脂0.2g在作为有机溶剂的甲苯 10ml中分散而形成为分散液，将该分散液移至容量为20ml的量筒，然后 添加甲苯10ml，并进行搅拌以使得增稠剂在该分散液中均匀地分散。

然后，将装入使上述润滑脂分散的分散液的量筒静置24小时左右并 使增稠剂自然沉降。然后，将上述分散液中的施加剪切之前的初期状态的 润滑脂的增稠剂的沉降高度设为100，并以百分比[％]求出该沉降高度、与 施加剪切之后的润滑脂的增稠剂的沉降高度之比。

需要说明的是，将0、5、10、15、60小时[h]剪切的Alvania S2润滑 脂的试验设为实施例1、2、3、4、5。并且，将0、5、10、15、60小时[h] 剪切的Unimax R NO.2润滑脂的试验设为实施例6、7、8、9、10。

其结果是，如图2所示，知晓在施加了剪切的润滑脂中，剪切时间越 长而增稠剂的沉降高度越低，沉降高度比越小。另外，在上述实施例1～10 中，如由上述比较例1～10中得知的那样，增稠剂纤维长度的变化越大、 即越是纤维变短的润滑脂，增稠剂的沉降高度越低。由此，在未受到剪切 的润滑脂中，增稠剂纤维较长，因此虽阻碍彼此的沉降，但在受到剪切而 增稠剂纤维变短的情况下，这是因为阻碍彼此的沉降的作用变弱而变得容 易沉降。因此，能够基于该增稠剂的沉降高度以简便的测定而将该增稠剂 纤维的断裂状态定量化。

[实施例11～20]

图3是示出使本发明的实施例11～20的增稠剂离心沉降而基于相对离 心力的沉降后的体积变化的表。

首先，将在上述比较例1～10中使用的各润滑脂0.005g移至作为离心 分离用容器的测定容器，然后添加作为有机溶剂的甲苯0.5ml，进行搅拌 以使得润滑脂的增稠剂在添加了该甲苯的溶液中均匀地分散而形成为分 散液。然后，使用例如台式离心机[商品名：离心机minispin、艾本德社制]， 使各分散液中的增稠剂离心沉降。此时，该离心沉降的条件为恒定的1min 的离心时间并使相对离心力变化为67G、268G、604G，并求出离心沉降 后的分散液中的施加剪切之前的润滑脂的增稠剂的沉降高度、与剪切后的 润滑脂的增稠剂的沉降高度之比。

在该情况下，将0、5、10、15、60小时[h]剪切的Alvania S2润滑脂 的试验设为实施例11、12、13、14、15。并且，将0、5、10、15、60小 时[h]剪切的Unimax R NO.2润滑脂的试验设为实施例16、17、18、19、 20。

其结果是，如图3所示，在Alvania S2润滑脂及Unimax R NO.2润滑 脂各自之中，剪切时间越长，增稠剂的沉降高度越低。即，知晓呈与在本 实施例11～20中的增稠剂纤维的断裂状态和增稠剂的沉降高度之间的关系 相同的关系。另外，越是增大相对离心力，分散液中的增稠剂的沉降高度 越是呈变低的趋势，只不过其之差是微小的而已。

[实施例21～30]

图4是示出使本发明的实施例21～30的增稠剂离心沉降而基于沉降时 间的沉降后的体积变化的表。

首先，将在上述比较例1～10中使用的各润滑脂0.005g移至离心分离 用容器，然后添加作为有机溶剂的甲苯0.5ml，进行搅拌以使得增稠剂在 添加了该甲苯的溶液中均匀地分散而形成为分散液，然后进行离心沉降。 在此，该离心沉降使用在上述实施例11～20中使用过的台式离心机。另外， 该离心沉降的条件为将相对离心力设为恒定的286G、使离心时间变化为 1、5、10min，并求出离心沉降后的分散液中的剪切前的润滑脂的增稠剂 的沉降高度、与剪切后的润滑脂的增稠剂的沉降高度之比。

在该情况下，将0、5、10、15、60小时[h]剪切的Alvania S2润滑脂 的试验设为实施例21、22、23、24、25。并且，将0、5、10、15、60小 时[h]剪切的Unimax R NO.2润滑脂的试验设为实施例26、27、28、29、 30。

其结果是，如图4所示，在各润滑脂中，越是施加了剪切的润滑脂， 增稠剂的沉降高度越低。另外，上述润滑脂中，剪切时间越长且离心沉降 的时间越长，增稠剂的沉降高度越低。尤其是在Alvania S2润滑脂中，进 行5min以上的离心沉降之后，沉降高度再也不会出现明显变化。因此， 知晓使增稠剂离心沉降的时间即使是较短的时间也会显现出显著的效果。

由以上的结果知晓，根据上述实施例11～30，利用使润滑脂在有机溶 剂中分散的分散液，使润滑脂中的增稠剂沉降并测定增稠剂的沉降高度， 由此能够利用简单的方法以高精度测定增稠剂的断裂状态的定量化。

[实施例31]

图5是示出本发明的实施例31所涉及的润滑脂的劣化诊断装置的概 要结构图。

如图5所示，润滑脂的劣化诊断装置1是用于检测在使润滑脂分散的 有机溶剂中的增稠剂B纤维的沉降高度E的可移动式的装置。而且，该劣 化诊断装置1具备：作为沉降部的分离部2，其用于使增稠剂B在使润滑 脂在有机溶剂中分散的分散液A中沉降；测定部3，其用于测定利用该分 离部2而沉降分离的分散液A中的增稠剂B纤维的沉降高度E。

而且，分离部2是下述的离心分离装置：其固定装有使润滑脂在有机 溶剂中分散的分散液A的测定容器21，使该测定容器21旋转而施加离心 力，并使增稠剂B纤维在该测定容器21内的分散液A中沉降。

另外，测定部3具备：光源31，其用于向测定容器21照射光；作为 移动部的驱动部32，其使该光源31移动，并使从该光源31发出的光在测 定容器21内的分散液A中扫描。另外，该测定部3还具备：受光部33， 其对透过测定容器21内的分散液A的透过光C进行受光；控制部34，其 基于由该受光部33受光的透过光C的强度变化而测定分散液A中的增稠 剂B的沉降体积。

该控制部34在使增稠剂B纤维在测定容器21内的分散液A中沉降后 或沉降过程中向该分散液A照射来自光源31的光并使该光透过。然后， 该控制部34遍及从分散液A的液面侧到测定容器21的底部侧的扫描范围 D而利用驱动部32使光源31移动，一边利用来自该光源31的光扫描分 散液A，一边测定在各位置处的光的透过强度。

另外，该控制部34将光的透过强度降低的范围作为分散液A中的增 稠剂B纤维存在的区域，并基于该增稠剂B纤维的沉降界面中的光的透过 强度的变化而计算出该增稠剂B的沉降高度E。然后，该控制部34基于 计算出的沉降高度E而计算出分散液A中的增稠剂B的沉降体积，并根 据该计算出的沉降体积且适应规定的计算式来计算增稠剂B的断裂率，进 而基于该计算出的断裂率来诊断润滑脂的劣化状态。

图6是示出在上述实施例31的检测结果的图表。

首先，使在上述比较例5中使用的Alvania S2润滑脂0.1g在甲苯10ml 中分散而形成为分散液A。然后，将该分散液A移至例如玻璃制的离心分 离用容器[高度：120mm，内容积：12ml]的测定容器21，然后进行搅拌以 使得增稠剂B在该分散液A中均匀地分散。之后，使用在上述实施例11～20 中使用过的台式离心机，以相对离心力536G的方式使该搅拌后的分散液 A中的增稠剂B离心沉降。此时，在从该离心沉降的开始经过0min、5min、 10min、20min期间，从光源31在该分散液A产生例如激光[波长：650nm]， 利用驱动部32驱动该光源31并使该光源31扫描，从而检测该分散液A 中的增稠剂B的沉降界面。

其结果是，如图6所示，在从离心沉降的开始经过0min的情况下， 在分散液A整体的透过率大致恒定，知晓还没有产生增稠剂B的沉降。 另外，在从离心沉降的开始经过20min的情况下，在靠近分散液A的液面 的部分的透过率高达约80％，在距离测定容器21的底面约30mm以下的 范围内，分散液A的透过率显著降低，知晓增稠剂B在该范围内沉降。

根据以上说明，向使润滑脂在有机溶剂中分散的分散液扫描激光，并 对透过该分散液A的透过光的透过率进行测定，由此，能够根据该透过光 的强度变化自动地读取增稠剂B的沉降高度E，从而能够求出该增稠剂B 的沉降体积。另外，由于能够根据求出的沉降高度E将增稠剂B纤维的断 裂状态定量化，因此通过对该增稠剂B的沉降高度E设置临界值，能够自 动地进行润滑脂的劣化诊断。

另外，由于润滑脂劣化诊断装置1为可移动式，通过使用该润滑脂劣 化诊断装置1，使润滑脂劣化诊断装置1向使用意欲进行劣化诊断的润滑 脂的机械装置的设置场所移动，在该设置现场能够将润滑脂中的增稠剂B 的纤维的断裂状态定量化。因此，能够在该意欲进行劣化判断的机械装置 的设置场所诊断润滑脂的劣化，无需将该润滑脂从设置场所拿回而解析增 稠剂的断裂状态，便能在设置场所容易地判断该润滑脂是否需要更换。

需要说明的是，在上述实施例31中，虽然对在沉降界面的检测中使 用激光的扫描的方法进行了说明，但本发明并不局限于此，例如，作为光 源31，除了激光以外，还能够使用白炽灯、LED、红外光、紫外光等。另 外，作为本发明所涉及的增稠剂B的沉降用的有机溶剂，使用具有溶解原 油而不溶解增稠剂的特性的有机溶剂。具体而言，除了甲苯以外，还能够 使用己烷、庚烷、石油醚等。

另外，在使润滑脂中的增稠剂B在分散液A中自然沉降的情况下，例 如向试验管等测定容器21中加入规定量的润滑脂和有机溶剂，盖住该测 定容器21并进行摇晃等，从而使润滑脂在有机溶剂中分散。然后，静置 测定容器21直到例如第二天，直到增稠剂B在该分散液A中适宜地沉降 为止。然后，通过将该分散液A中的增稠剂B的沉降高度E与对应于这 些润滑脂、有机溶剂、测定容器21而预先制成的图表进行对比等，能够 将该润滑脂中的增稠剂B纤维的断裂状态定量化。因此，无需使用规定的 装置等，通过在设置场所的保养人员的实施便能够诊断润滑脂的劣化，因 此能够在设置场所容易地判断该润滑脂是否需要更换。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施例，还包含各种变形例。 例如，上述实施例为了易于理解地表示本发明而进行详细地说明，并不局 限于具备说明了的全部的结构的发明。另外，能够将某一实施例的结构的 一部分置换成其他实施例的结构、以及也能够向某一实施例的结构中追加 其他实施例的结构。另外，能够对各实施例的结构的一部分进行其他结构 的追加、删除、置换。